建筑工程大直徑旋挖樁施工標準技術研究

馮興強

（蘭州鴻維裝飾工程有限公司，甘肅 蘭州 730060）

1 旋挖樁施工技術優缺點分析

（1）適用性強。與其他類型的循環鉆機施工技術相比，旋挖樁施工技術對地質環境要求不高，可適用多種地質環境，特別是松軟土質現場，利用泥漿護壁支護技術可有效縮短鉆孔所需時間、綜合效率更高。如果傳統循環鉆機作業對水平高、卵塊大的場所進行施工，無論怎樣變換鉆進方向，都存在較大的施工難度，而旋挖樁施工技術可以彌補了這一問題。

（2）樁強度高。鉆進時，旋挖樁鉆頭運動軌跡為上下浮動式，這種方法能反復多次完成孔內壁掃孔處理，盡可能減小縮孔情況發生，有利于保證樁身直徑均勻。另外，旋挖樁施工技術的鉆頭屬于螺旋狀，在打孔時，可以在空內壁上留有旋轉槽溝，有利于將樁身緊密鑲嵌到槽溝內，進而增強樁身和土體間摩擦力、提升樁體自身承載力。

（3）成孔率高。與其他循環鉆機設備相比，旋挖樁施工技術應用的鉆孔設備重量更大，如果遇到土質堅硬的施工條件，其動力頭部件具備的承載力和扭力更大，有利于提高鉆孔成功，這種方法打孔速度更快，孔的質地、大小適中，總體成孔質量更好，速度更快，在縮短項目建筑工期上發揮著重要作用。

（4）綠色環保。傳統鉆孔施工需要使用許多泥漿完成護臂和排渣工作，多數工地會出現泥漿剩余問題，但泥漿性質特殊不能循環利用，長期停留、堆放在建筑場地，不僅會縮小施工現場使用面積，還會造成嚴重的環境污染。而旋挖樁施工技術取土方式更加特殊、更加機械化，雖然需要用到泥漿支持，但僅用少量即可提高護臂穩定性。旋挖樁施工技術的取土工具選用凱式伸縮桿，方法為上提鉆頭，這種方法能將孔內土質取出，不僅降低了泥漿使用量，還減少了施工成本，更符合環保理念。

2 建筑工程大直徑旋挖樁施工標準技術要點

2.1 超前鉆勘察技術

項目正式開始實施前，施工團隊必須進入實地考察，了解施工現場實際情況，包括地質水文條件、地勢、地下水以及環境等，根據勘察結果制定詳細的施工計劃，對有關數據進行精準測量，避免影響周圍建筑，這就要求施工人員進行科學布網。如果勘察過程中選擇了較為稀疏的鉆探點密度，將難以掌握各樁位實際情況。時代發展，施工技術人員嘗試將超前鉆勘查技術應用到前期勘測環節以解決傳統勘察中存在的問題，這種方法能確定各樁身截面范圍。超前鉆勘查技術中如果采用普通直徑旋挖樁技術，會因橫截面積限制，難以獲得詳細、準確的土層層信息，如果應用大直徑旋挖樁技術，可以增大檢測橫截面積，通過在截面范圍內設置正方形或三角形超前鉆點位，能綜合獲取該區域內地層信息。

2.2 大直徑旋挖樁護臂技術

與普通直徑旋挖樁技術相比，大直徑旋挖樁橫切面積更大，所需要使用的泥漿數量更多，但需注意的是，工程建設時無需在樁坑位附近挖掘小泥漿坑，這種方法便于在工程完成后將泥漿回收，可以滿足泥漿回收凈化系統循環運行，符合可持續發展理念。數據顯示，大直徑旋挖所需要的水泥量是普通直徑的5倍左右。實際建設時，可以嘗試設置多個成品泥漿罐，并與泥漿處理系統搭配使用，之后，完成三級沉淀處理，這樣方法不僅能提升泥漿循環利用率，還符合泥漿收納標準，積極踐行可持續發展理念，降低泥漿對周邊環境造成的污染，防止存在浸泡場地現象。

2.3 大直徑旋挖樁護鉆孔技術

大直徑旋挖樁施工時，會造成周圍樁孔的抖動，對孔壁造成一定擾動。樁徑越大，孔壁環拱效應越小，這就會延長威脅孔壁的時間，如果技術人員不能及時給予恰當處理，容易產生縮頸現象，嚴重時會出現安全事故，造成孔體坍塌。因此，技術及監管人員必須在實施質量管理時，增大護筒掩埋深度，避免在機械鉆孔過程中產生對周圍地質的威脅，若施工現場地層、土質屬于流沙層，應讓護筒貫穿流沙層，以增強其穩定性，避免坍塌問題出現，影響施工質量。

2.4 清孔處理

當鉆孔工作完成后，應有計劃地開展清孔工作，清孔工作應放置吊裝前完成。清孔過程中要盡量控制鉆速，選用雙底撈渣鉆頭對樁孔進行清理，將廢渣帶出。在澆筑前完成二次清孔工作，清理主要是開展泥漿置換，根據有關標準測定是否滿足清孔規范，若合格即可結束。清孔結束3~5 min后，詳細測量沉渣厚度，如果厚度控制在100 mm內即為達標，如果不達標，需要再次完成清孔。

2.5 樁基礎檢測

由于普通直徑旋挖樁技術便捷，靜載檢測、超聲波等檢測技術均可用于實際檢測中，只需要技術人員按照相關檢測規范和要求進行檢測即可，首先應用低應變、超聲波以及抽心法對檢驗結果存在疑問的樁位進行檢測，如果施工中存在異常樁位可以利用荷載實驗檢測方法進行驗證。

現階段建筑行業還無法滿足其完成荷載測試條件，通常情況下僅用低應變、超聲波以及抽芯的方法進行檢測。由于大直徑旋挖樁無法完成靜載測試，因此要增加抽芯檢測比例，如果抽芯檢測的樣品存在樁底持力層不合格問題，可以采用高壓注漿置換法對其進行處理，處理結束后，至少選擇三個以上點位開展抽芯檢測，如果合格，說明該樁位符合建筑標準，如有異常，仍然需要利用高壓注漿置換法完成置換工作，并反復抽芯檢查，指導抽芯檢測均符合標準為止。

3 大直徑旋挖樁施工標準技術在建筑工程中的應用

3.1 施工前準備

若想保證建筑工程項目有序開展，各崗位技術及施工人員應在施工正式開始前完成準備工作，要求準備工作做到詳細、充分、不缺項。例如，施工人員必須根據《地質勘察報告》里的內容對施工現場的土質、現場環境等進行逐一核對，還要了解周邊區域地下管道排布及周邊建筑設施類型。技術人員應根據圖紙與實際環境進行比對，充分考慮施工時可能出現的重點或難點，設計師在設計圖紙時，必須掌握工程項目建設的圖紙設計理論及施工規范。應在建筑工程建設現場和場地內通道兩側設立排水系統，這樣能減少積水對施工活動及現場環境的影響。正式開始建設前，技術人員應對施工現場所需要用到的水電設備、機械設備以及監控設備等進行全面調試，確保施工工作能正常開展。施工現場應將工作人員的生活區與施工區分離，這樣有利于管理人員維護施工現場秩序，減少安全事故發生。

3.2 現場施工

正式開始施工時，要求施工人員依據樁位設計圖上的高程控制點上的標高和坐標，完成樁位防線布控。之后在施工現場內部設置測量控制網，根據設計圖確定旋挖樁位置，做好標識，并固定，反復確認樁位軸線的精準性。利用全站儀完成控制點的坐標定位，要求誤差控制在10 mm以內，若高于10 mm，必須停止，重新開展測量。鋼制內護筒及外護筒制作以熱軋卷板設計方法為主，應控制制作材料厚度，要求控制在10 mm以上，外護筒設計長度不僅要穿過軟質流沙土層，要求深埋不低于15 mm，這個環節中需要利用細沙或粘性土完成空隙回填工作，避免鉆孔或灌注時形成空隙。正式開始鉆孔時，選擇符合實際的鉆頭，評估鉆頭直徑、鉆頭耐磨程度等指標。充分考慮土層情況，再選擇符合工程建筑標準的頭底部切削齒，著重考慮規格、型狀以及角度。根據詳細的護筒標高、樁長以及設計方案完成施工操作。如果樁孔深度已經符合建筑施工標準，應考慮型狀、位置以及直徑等其他因素。檢測過程中需要將鋼筋制作成直徑為17.4 mm、長度為9 m的檢測器完成檢驗。若檢測難以深入樁孔孔底，則說明樁孔直徑不均勻，可能存在縮頸或位置偏移的問題。

3.3 質量保障措施

大直徑旋挖樁技術使用步驟、流程等必須合理，才能保證施工建筑符合設計標準，應再整個施工流程中加強質量管控力度，落實質量管控措施。例如，鉆孔過程中必須按照預期測試樁孔參數開展施工工作，必須設置專門管理人員，對各施工環節產生的重要參數進行統計，包括鉆入深入、施工現場地質特點以及現場障礙物遍布情況等問題。管理人員必須對整個施工流程中進行密切監控，逐一核查每一項，并做詳細記錄，要求每項數據必須真實。科學有效的參數能為后期工程質量檢測和維護提供參考依據。大直徑旋挖樁成孔時，多數建筑企業會將泥漿比例控制在1.2~1.3之間，這種配比方案能讓泥漿在循環時在孔壁表面形成泥皮，這樣一來泥皮可以與泥漿共同來保護保護孔壁，避免出現孔壁坍塌現象。安裝鋼筋籠及灌漿導管后，需要開展二次清理工作。這種方法有利于在灌注前保證樁孔底部沉渣厚度符合施工管理標準，為后續開展混凝土成樁工作夯實基礎。

4 建筑工程大直徑旋挖樁施工技術常見的質量問題及解決辦法

4.1 持力層承載力

（1）原因：大直徑旋挖樁橫切面積較大，在超前鉆勘察過程中，需要通過樁中心鉆孔獲得地質信息，以此來推斷整個樁位的地質情況，這種遞推法存在精準度欠缺的問題，多數施工區域地質復雜多變，可能會出現樁底持力層厚度不達標、持力層存在軟質夾層等問題。

（2）解決方法：如果技術人員在抽芯檢測過程中發現柱底持力層存在軟質夾層或出現細碎裂紋，應通過高壓注漿法進行有效加固。具體實施如下：首先，選用高壓水泵順著抽芯孔向孔底注射清水，高壓下的水流能將軟質夾層沖塌，并將殘渣排除到孔外，沖洗完畢后，利用高強度水泥漿完成填充工作，并將夾層壓實，充滿持力層范圍及周圍巖層縫隙，確保硬度進一步提升。對其進行有效處理后，應重新完成抽芯檢測，完成抗壓實驗。

4.2 沉渣過厚

（1）原因：與普通直徑旋挖樁相比，大直徑旋挖樁具有泥漿濃度大、鋼筋籠下放難等難點，造成樁底沉渣過厚的重要原因：①由于大直徑旋挖樁底部面積更大，在清孔過程中，邊緣部位大顆粒沉渣沒有處理干凈，部分沉渣被沖碎，進而造成清理不徹底；②由于鋼筋籠下放較為困難，需要在孔口處完成焊接，這就導致整體流程消耗的時間較長，使得沉渣不斷積累沉淀，另外，下放過程中還會出現碰壁，使得渣土脫離至孔底。

（2）解決方法：①第一次清孔時，應利用旋挖機撈渣鉆斗將孔底沉渣進行清理，厚度控制在10 cm以下，檢查樁底沉渣顆粒，并將其搗碎、清理；②鋼筋制安時，應提前組裝好鋼筋籠，在完成吊裝準備，下放過程中盡可能避免接觸孔壁。為縮短整體下放時間，可以讓多個焊工共同完成鋼筋籠孔口焊接。③清孔合格后，應進款完成混凝土澆筑，時間最好控制在半小時以內，避免時間過長，造成沉渣厚度增加，如果抽芯過程中發現沉渣厚度超標，應順著抽芯孔將沉渣沖出孔外，再利用水泥補齊。

4.3 斷樁問題

（1）原因：由于大直徑旋挖樁具有混凝土初灌量大、澆筑時間長等問題，容易出現斷樁，產生原因如下：①初次灌入混凝土時存在灌漿量不足、澆筑前導管插入底部導致空地高度過大，進而造成混凝土初灌未封底的問題；②導管在混凝土澆筑過程中拔出或在接口處斷裂；③混凝土初次凝固或導管掩埋過深，導致結束后無法取出。

（2）解決方法：①施工過程中，積極控制導管與底部的距離，保持在300~400 mm之間，正式澆筑前，必須精準計算灌漿量，應根據工程實際情況選擇特殊容積料斗，要求容積不低于初灌量理論值，要求灌漿過程中保持連續、穩定供應。另外，可以立即將鋼筋籠及導管等取出，利用設備將孔底混凝土撈出，之后將鋼筋籠及導管放回，完成清孔工作，重新完成澆筑。②導管使用之間必須嚴格檢查氣密性和強度，之后，導管連接處應采用矩形絲固定，防治在澆筑過程中漏水，插拔導管時，避免發生斷裂滲漏問題。如果出現導管拔出或拔斷等問題，應使用新的導管，將導管插入混凝土面下2~3 m左右，利用泥漿泵析出新導管內部的泥漿，之后完成清洗工作，再利用泥漿泵對導管內清水和混凝土清理，再循環澆筑環節。

5 結束語

綜上所述，建筑工程項目設計、施工中，技術人員能深度挖掘大直徑旋挖樁技術優勢及特點，并與其他技術緊密結合，完整的應用到施工建設中，有效提升施工效率、減少安全事故發生、降低施工人員工作壓力，實際質量管理中，應明確該項技術優勢，積極完成施工前的各項準備，統籌規劃施工現場，加強施工質量管理，確保建筑施工流程完整，符合有關建筑標準，推動現代化建筑事業穩定發展。