旋挖桩施工质量问题及控制要点

1、旋挖桩施工质量问题及控制要点 旋挖桩施工质量问题及控制要点 【摘 要】 随着工程建设规模的扩大，桩根底的使用越来越广泛，旋挖桩作为一种高效的桩根底逐渐得到广泛应用。虽然旋挖桩具有成孔速度快、施工效率高、无循环泥浆、产生废浆少、对环境污染小的特点，但是由于受到各类主观因素的影响，导致孔壁坍塌、护筒底端地质层塌落、钢筋笼上浮及桩端沉渣过厚等技术问题的普遍存在。故本文通过对旋挖桩存在的施工质量问题进行分析，并提出了一些质量控制要点。 【关键词】 旋挖桩 质量问题 质量控制 0 引言 旋挖桩施工是通过底部带有活门的桶式钻头回转破碎岩土，并直接将其装入钻斗内，然后再由钻机提升装置和伸缩钻杆将钻斗提出孔外

2、卸土，这样循环往复，不断地取土卸土，直至钻至设计深度，随后放入钢筋笼，浇注混凝土成桩。 旋挖桩机在中国的引进和推广包括初期引进阶段、市场培育阶段、市场开展阶段、市场成熟阶段四个阶段【1】。 在重庆地区，由于人工挖孔桩存在施工过程中人员平安得不到有效保障和施工效率低下等弊端，最终被淘汰，而机械成孔桩将成为今后桩基的主要类型【2】。鉴于重庆地区块碎石高填方的山地地质条件，旋挖桩成为机械成孔方式的首选【3】。但是在旋挖桩的应用过程中也出现了不少施工质量问题，故孔壁坍塌、桩端沉渣等问题成为较为突出的质量问题，应当引起足够的关注。 1 常见质量问题分析 1.1 孔壁坍塌 产生孔壁坍塌的主要原因包括以下几

3、个方面： 高填方回填土不合理。假设工程场地处于填土多为块石的高填方地区时，由于人工的无组织抛填导致填料之间的孔隙较大，较容易产生不均匀沉降，而且粒径级配不良。当进行旋挖机钻孔时，容易出现塌孔现象。 未注意孔壁护壁。旋挖桩机钻进速度快，主要靠切土钻进，孔壁护壁同比钻、冲孔桩要差【4】。在软土级配不良的回填土中，较容易发生孔壁坍塌。其次，钻孔时由于泥浆未循环或者比重较小，导致泥浆护壁厚度缺乏。 孔内负压。旋挖桩机在软土层中进行钻孔时，钻筒与土体的接触面积较大，在钻斗提升过程中很容易产生负压，钻进深度越大，现象越明显。其次，钻斗的向上移动速度过快也易导致负压过大。 护筒的埋置深度缺乏。护筒的埋置深度

4、应满足护筒底进入黏土层不少于0.5m的要求，假设护筒埋设在粗砂土层中，那么容易由于在水压作用下产生漏水，从而导致塌孔。 桩孔周边荷载。在桩孔周边存在着重型施工机械作业，其振动产生动荷载，并且其自身重量使地基土的自重应力和附加应力变化，常导致地面以下1015m左右处发生孔壁坍塌【5】。 放置钢筋笼时碰撞孔壁及钻斗刀尖磨损。 1.2 护筒底端塌落 土质原因。护筒底部进入黏土层，但其底部假设为软土、砂土、淤泥或杂填土时容易发生。 水位不够。当钻头、钻杆全部从孔中提出时，如果不注意及时补充稳定液，稳定液的液面就会接近或低于护筒底，假设经常发生此种情况，便会导致护筒底端的地质层塌落【5】。 1.3 钢筋

5、笼上浮 产生上浮的原因主要表达在所浇筑混凝土的坍落度过小。 导管在混凝土中埋置深度过大或导管发生挂笼现象，混凝土下沉太快，瞬时反冲力也易使钢筋笼上浮【3】。 钢筋笼的长度尺寸较短、重量轻也同样会导致上浮。 1.4 钢筋变形 钢筋笼的长细比拟大会导致钢筋笼在吊运过程中由于吊点布置不合理而产生一定的挠曲，从而导致某些钢筋存在变形现象。同时，桩的配箍可能存在箍筋缺乏或间距过大的问题。 1.5 桩端沉渣过厚 当钻进的地质层以砂层为主时，不可防止地会引起砂混进稳定液，稳定液一般都是周转使用，当经过几次周转使用过的稳定液注入孔内时，经过几个小时的沉淀，砂便会沉积到孔底，引起沉渣过厚【5】。 引起桩端沉渣过

6、厚的另一个原因是施工人员操作不当。当每次钻头钻进过多，待钻头提升时，局部颗粒较小的土会漏到稳定也中，逐步累积产生大量底部沉积。 2 质量控制要点 2.1 孔壁控制 采用泥浆护壁。对于泥浆，控制其比重在1.11.25，其粘度不小于18s，含砂率不大于6%。并定期测试泥浆的各项技术指标，出现问题及时解决【6】。泥浆时刻保持循环状态，添加泥浆稳定液的正确方法是管口直对护筒壁添加。并经常使孔内水位高出地下水位2m以上。 旋挖机钻孔之前先对地基土采取一定措施。可以通过灌浆或夯实的方法来减小土的孔隙率，增加土的密实性，使其承载力和稳定性都得到进一步提高，从而减少孔壁坍塌的可能。 标准钻孔速度。钻进进尺，一

7、次钻进深度不宜太大。也应保持较慢的速度；同时提钻时，应该做到缓慢、均匀，以免产生负压。根据不同桩径和地质情况采取不同的升降速度。经调查，钻头提升速度宜控制在0.6m/s以内、下降速度宜控制在0.8m/s以内【7】。 尽量减少桩孔周边的堆载，重型机械不宜随意在附近行动。钻斗提升时的泥土应尽快运走，防止产生多余的荷载。 钢筋笼在下放过程中应防止碰撞孔壁。 2.2 护筒底端控制 对于护筒底端土层塌落的情况，应根据地质情况，合理确实定护筒的埋深。一般情况下，护筒埋深应不小于5m，最大埋深可达10m，以确保护筒底的地质层不坍塌【5】。 护筒直径应比桩孔直径大200mm，长度应满足护筒底进入黏土层不少于0

8、.5m的要求，护筒顶端高出地面0.3m，护筒埋设的倾斜度控制在1%以内，护筒埋设偏差不超过30mm，护筒四周用黏土回填，分层夯实。 同时注意稳定液的高度，根据情况给予补充。 2.3 钢筋笼上浮控制 控制混凝土的浇筑速度。假设混凝土下沉太快，瞬时反冲力易使钢筋笼上浮。故可能减少混凝土从导管底口出来后对钢筋笼的冲击力。 控制混凝土导管深度。导管在使用前必须作密封性检查，接头严密不漏水、不漏浆。导管上料斗的体积，由桩径、桩长和导管埋入混凝土中的深度来确定。导管埋深一般应在混凝土中的埋深为1.52m【3】。 浇筑一段时间后应进行一次导管埋深的检查，直到钢筋笼埋牢后恢复正常埋置深度。 混凝土浇筑前抽查坍

9、落度，坍落度符合要求前方可浇筑；离钢筋笼底端300mm处焊一十字钢筋架【6】。 2.4 钢筋变形控制 为控制钢筋变形，设计时应该注意桩的箍筋的间距是否符合要求。吊运时，根据实际现场情况，通过计算确定吊点个数及位置。应采用多点吊运，防止单点起吊。 2.5 桩端沉渣控制 采用专用钻头进行清理桩端沉渣。当正常钻孔程序完成后，采用钻用清渣钻头进行清渣。 混凝土浇筑之前，采用泵升法，即利用浇注导管，在其顶部接上专用接头，然后用抽水泵进行反循环排渣【5】。 采用两个沉淀池。泥浆循环过程中，当稳定液流过沉淀池，随之将大量的砂和土沉淀下来，再用沉淀池里的抓斗将砂、土装进运输车中，及时运走。 ?建筑地基根底设计

10、标准应用指南?中提出了可采用桩端后注浆技术解决嵌岩桩沉渣的技术思路。根据理论分析，后注浆工艺可有效地改善桩底沉渣的受力特性，可增大沉渣的强度和变形模量，同时对受施工影响的持力层进行渗透、挤密，填充桩端岩石裂缝，可提高持力层的强度，从而很大程度上可提高桩端阻力，与此同时，还可改善桩的沉降特性【7】。 3 结语 随着旋挖桩的日益推广，其施工工艺、方法也得到了更多的应用。旋挖桩可以适用于流泥、软土、卵砾石和流砂等各种比拟复杂的地质条件场地的旋挖桩作业过程中。其作为一种新型的钻孔灌注桩施工机械，在建筑行业是一个大的飞跃，其使用价值越来越受到人们的重视。但是在实际的旋挖桩施工过程中仍会存在上述普遍问题，

11、需要专业技术人员在旋挖桩施工过程中严格把握和掌握技术要点，施工中不断积累经验，进一步汲取先进的技术和工艺。 然而，重庆市编制了?旋挖成孔灌注桩工程技术规程?，这是重庆地区旋挖成孔行业的一部强制性地方标准，也是保证旋挖孔桩施工质量的主要依据，其能更好地从整体上保证工程工程的质量、进度和经济效益。 参考文献： 【1】谈妙泉，张录林，黄勇，汪发文.旋挖桩机和旋挖桩工艺市场开展初探J.资源环境与工程，2007，21：537-539. 【2】重庆市城乡建设委员会.?重庆市建设领域禁止、限制使用落后技术?通告Z.重庆：重庆市城乡建设委员会，2021. 【3】孔凡林，李成芳，袁由新.重庆地区旋挖桩施工质量问题浅析及解决对策J.重庆建筑，2021，：21-22. 【4】赵金祥.浅析