建筑桩基工程中旋挖钻孔成桩施工技术应用探析
焦松奇
摘要：桩基结构的强度直接影响了建筑工程的稳定性和安全性，必须在充分掌握工程项目实际情况的基础上，选取相应的施工技术，严格遵循操作规范，提高桩基施工质量。本文主要分析了旋挖钻孔成桩施工工艺，并结合笔者实践经验探寻质量控制的有效措施。
关键词：建筑桩基工程；旋挖钻孔成长技术；质量控制措施
伴随国民经济快速发展，建筑工程规模不断扩大，逐渐向高层化方向发展，对于工程建设质量提出了更高的要求。旋挖钻孔成桩技术施工效率高、單桩承载能力强，能够有效提升桩基强度及稳定性，在建筑工程中应用相对广泛，有必要对其施工流程进行深入分析，明确技术要点，以期为工程建设提供理论性指导。旋挖钻孔成桩技术主要是通过旋挖钻机的斗式钻头，采用液压先导控制，旋转钻杆钻进，实现挖土、取土、卸土等操作，不断循环完成钻孔施工，操作相对灵活，不仅有效提高施工效率，也保证了成孔质量，在粉质土、砂土、粘性土等地质条件中应用相对广泛。地质土层较为松散的情况下，钻进过程中还需采用泥浆护壁技术，注入适量水泥浆液，提高土体密实程度，避免出现孔洞坍塌的问题。
1工程案例
某工程位于工业园区内，总建筑面积为995.2㎡，属于构造剥蚀浅丘地貌，整体呈南高北低走势，坡度为0～600°基础部分存在软弱结构，层面结合程度差，地层主要由素填土、粉质粘土、泥岩、砂岩构成，岩体相对较为完整。施工场地储水条件差，且地下水量小，雨季局部地区会形成滞水现象，因此在后期施工中需做好排水工作。由于该工程场地内存在松散的回填土层，分布不均，硬质物粒径在20～2500mm左右，难以满足施工要求，不能作为持力层，若采用回转钻进的施工方式，不仅成孔困难，孔壁易垮塌，且用水、用电量较大。经研究决定，拟采用旋挖成孔的施工方式，在保证工程质量的前提下，提高施工效率。
2旋挖钻孔成桩施工技术分析
2.1施工场地处理
全面清除施工范围的障碍物，若场地坡度较陡，需采用挖掘机开挖工作平台，并夯实整平，为保证旋挖钻机正常运行，还应按照规定标准碾压密实，确保基层具有良好的承载能力，一般应在250KN/㎡以上，一旦在后期施工过程中出现钻机下沉的现象，必须及时采取停机处理的措施，避免影响成孔质量。随后根据设计方案内容测量桩体位置，并明显标注出来，为后期施工提供参考。尽量将测量误差控制在规范要求之内，不得超过2cm，确保桩体位置的准确性，施工阶段定期复核桩体位置，及时补放桩位。同时做好施工现场的排水措施，开挖排水沟，防止出现积水现象。
2.2护筒埋设
通过埋设护筒能够有效保护桩孔，防止钻孔坍塌，同时也确定了桩体实际位置。通常采用钢制护简，合理设计护筒内径，为保证护筒的刚度，还需在指定位置焊接箍筋，提升整体刚度。由桩体位置引出轴线端点，护筒中心竖直线与其保持一致，平面误差不得超过5cm，倾斜度偏差控制在1%以内。结合施工现场实际地质条件确定护筒埋设深度，若地表土层较为松软，护筒应深入坚硬土层0.5m以上，待护筒达到设计深度之后，分层回填黏土，并组织施工人员夯实。护筒顶部高出地表100～200mm左右，采用锤球或水平尺检查护筒垂直度。
2.3旋挖钻孔施工
根据工程实际地质条件选取相应规格的旋挖钻机，由专门操作人员调试设备参数及使用性能，避免后期施工中出现机械故障。随后将钻机运行至指定位置，确保钻架稳定牢固，不得出现位移或下沉现象，钻头对准护筒中心线，并检查回转半径内是否存在障碍物，以免影响正常进度。钻孔施工过程中，钻杆应保持垂直状态，待钻头下沉至预定深度，旋转钻斗破碎地基土体，挤入钻斗内部，通过仪表盘判断是否装满料斗，随后可提升钻斗，将土料卸至弃土点，通过不断旋转、提升、卸土完成桩孔施工。钻孔施工完成后，及时将钻机移除，检测桩孔直径、垂直度、孔形等是否满足施工要求，具体标准如表1所示。并按照规定标准清孔，将桩孔底部的沉渣清除干净，其厚度控制在5cm以内。
2.4钢筋笼制作及吊装
首先，检验钢筋材料的直径、强度等是否满足施工要求，禁止将质量不达标材料应用至施工之中。并将钢筋表层的锈蚀、油渍等清除干净，调直弯折钢筋，随后按照设计方案的要求制作钢筋笼，节点处必须牢固焊接，在主筋较多的情况下，可采用交错点焊的处理方式。待钢筋笼验收合格之后，分节制作吊装入孔，根据钢筋笼总体长度确定具体节数。在钢筋笼吊装过程中，通常设置两个起吊点，第一吊点位于骨架下部，第二吊点在骨架长度中点以上。钢筋笼下沉过程中应对准孔径，呈垂直状态缓慢下放，不得出现旋转现象，对孔壁造成破坏。若下沉时遇到障碍物，应及时停止下放，并对其进行处理之后方可继续作业。
2.5混凝土灌注
在旋挖钻孔成桩施工中，采用导管提升法灌注混凝土，所选用的导管材料应保证内壁光滑、内径一致，且接口严密，防止出现浆液渗漏现象。导管管节通常为2～3m，在混凝土灌注施工之前应进行试拼，合理控制导管组装后的轴线偏差，应保持在10cm以内。以孔深及工作平台高度为依据，确定导管实际长度，导管底口与桩孔底部保持30～40cm的距离，在接头处采用丝扣型接头，避免出现松动现象。随后检验混凝土的坍落度、和易性等是否满足施工要求，对于质量不达标材料应及时清退出场。在导管顶部的漏斗中注入混凝土，坍落度保持在18～22cm左右，且和易性良好，防止堵塞导管，待混凝灌注面达到设计标高之后，方可停止施工。
3旋挖钻孔成桩施工质量控制措施
3.1钻孔施工过程中，应结合工程实际情况确定钻进方式，在保证钻孔质量的前提下，提高施工效率。钻进时严格控制钻进速度，避免钻头与孔壁之间形成负压作用，导致孔洞坍塌。通常情况下，钻斗提升速度为0.75～0.80m/s，若地质土层以亚砂或粉砂层为主时，应适当放缓升降速度。钻进施工中常见问题为：一是坍孔，坍孔不严重时可适当提高泥浆比重或增加护筒埋设深度等措施，孔洞坍塌严重时必须重新钻进。二是弯孔和缩孔，针对此类问题，应在弯孔处反复扫孔，直至其垂直度满足施工要求。对于倾斜程度过大的钻孔，需采取回填措施，待填料压实之后重新钻孔纠偏。
3.2严格按照设计方案要求制作钢筋笼，接头处应牢
固焊接，搭接长度控制在50cm左右，确保钢筋笼的稳定性。在内力较小处设置受力钢筋绑扎头，并保证一定的错开距离，同一断面内钢筋结构数量不得超过规定值。钢筋笼下放至指定位置之后，应采取必要的加固措施，在孔口部位设置支撑及固定，避免钢筋笼在混凝土灌注过程中出现上浮现象。同时混凝土灌注面接近钢筋笼底部时，应适当放缓灌注速度，待灌注面上升至钢筋笼底口4m以上之后，提升导管，方可加快灌注速度。
3.3混凝土灌注应连续进行，尽量避免出现中断现象，影响桩体的稳定性和整体性，根据桩身实际长度确定导管埋入深度，最大不得超过6m，将隔水装置设置在漏斗底口处，保证严密、可靠。合理控制混凝土灌注时间，在混凝土初凝前完成灌注施工，并将导管拔出。混凝土灌注施工过程中，应实时测量混凝土顶面高度，与导管埋深距离保持在1-3m左右。若由于外界客观因素造成断桩事故，必须采取重钻等处理措施，确保桩体完整性。待成桩施工完成之后，严格按照相关标准检测桩身质量，通常采用声波检测、无损低应变动检测等方式，对于检测中出现的质量问题，必须及时采取处理措施，减少质量隐患。
4结束语
综上所述，近年来，建筑工程规模不断扩大，逐渐向高层化及功能多样化方向发展，旋挖钻孔成桩施工技术得到广泛应用。为保证工程稳定性，必须充分掌握实际地质条件，明确旋挖钻孔施工技术规范，严格遵循相关施工流程，强化各环节的质量控制措施，及时处理施工阶段存在的质量问题，构建起完善的管理体系，积极组织施工人员技术培训，严格规范施工操作行为，确保建筑工程的安全性，延长使用年限。
