广东省建筑工程监理公司广东广州510013
【摘要】旋挖灌注桩技术是一项运用大型的旋挖钻机设备施工工程桩技术，旋挖钻机通过旋转钻头、挖土、提升、卸土和泥浆置换护壁，反复循环而完成各种工程桩成孔施工，其通过更换不同的钻头适合各种地层条件施工。旋挖钻机施工过程机械化、施工地层条件广阔、施工设备日新月异，已被广泛地运用在工程实践中。
【关键词】旋挖灌注桩；旋挖钻机；施工技术；管理
引言
旋挖钻机在国际上的发展已经有几十年的历史，在我国也是在最近几年才逐渐广泛应用，成为近年来发展最快的一种新型桩孔施工方法，旋挖钻孔灌注桩技术被誉为“绿色施工工艺”，其特点是工作效率高、施工质量好、尘土泥浆污染少。随着我国基本建设与高层建设的飞速发展，地基处理的深度和难度不断增大，旋挖桩施工技术成为一项解决复杂地基基础问题的高效率、高技术技术应用。
一、目前旋挖钻机设备及使用情况
旋挖钻机是一种多功能、高效率的灌注桩桩孔的成孔设备，可以实现桅杆垂直度的自动调节和钻孔深度的计量。旋挖钻机施工是利用钻杆和钻斗的旋转，以钻斗自重并加液压作为钻进压力，使土屑装满钻斗后提升钻斗出土。通过钻斗的旋转、挖土、提升、卸土和泥浆置换护壁，反复循环而成孔。旋挖钻机适用地层比较广，一般适用粘土、粉土、砂土、淤泥质土、人工回填土及含有部分卵石、碎石的地层，根据不同的地质条件选用不同的钻杆、钻头及刃角，更换具有大扭矩动力头和自动内锁式伸缩钻杆的钻机，可以适应微风化岩层的施工。目前，旋挖钻机的最大钻孔直径为3m，最大钻孔深度达120m，主要集中在40m以内。
二、旋挖灌注桩施工工艺情况
由于旋挖桩机设备体型及自重较大，所以作业前除按一般要求做好施工准备工作，尤其重要的是做好施工场地规划及工程桩施工顺序，工程桩施工顺序一般为先施工大直径的桩后施工小直径的桩，相邻两桩施工需等到先施工的桩混凝土达到一定强度后方可以施工邻近的桩。同时还应综合考虑地下结构设计施工要求，一般先施工塔楼部位工程桩再施工裙楼部位工程桩。场地布置计划完成后进行桩位放线，现场一般使用全站仪定桩位，采用“十字栓桩法”等对桩位中心进行定位并做好标记加以保护。
工程桩定位后埋设护筒及制备泥浆。埋设护筒中心与工程桩中心位置偏差应小于20mm，护筒直径大于钻头直径，护筒顶标高应高于施工面200~300mm，并确保筒壁与水平面垂直。护筒的作用是隔离地面水，稳定孔口土壤和保护孔壁不坍塌，以保证其垂直度防止泥浆流失，以利钻孔工作进行。护筒安放一般由勾机挖护筒位及吊放护筒。护筒底端必须保证坐在原状土层上，护筒周围用粘土分层夯实。现场可以利用原土早浆做护壁泥浆，或者准备膨润土配置泥浆，并考虑设置泥浆制备与输送系统，供钻孔过程使用。施工完成后的泥浆应及时用泥浆车抽走并运输到指定的排放点，现场也可以设置泥浆池将废弃的泥浆晒干再做淤泥排放，施工过程中不得任意将泥浆排放到市政管道，导致周边管道堵塞污染周边环境。
护筒埋设完成后桩机师傅开动桩机就位，桩机就位要求场地平整坚实，以满足施工垂直度要求，钻机按指定位置就位后，须在技术人员指导下调整钻杆的角度。开钻前还要用水平仪测量孔口护筒顶标高，以便控制钻进深度。钻进开始时，注意钻进速度，调整不同地层的钻速。在钻孔过程中一定要保持泥浆面不得低于护筒顶40Cm，保证泥浆能在输送系统内顺畅流通。钻进过程中，师傅除了观察仪器仪表读数还要随时观测钻头钻进情况及钻杆的垂直度情况，并定期捞取岩样进行判别。
钻孔完成后及时组织进行清孔施工，旋挖灌注桩分二次清孔施工，二次清孔的目的是为了确保工程桩的桩底沉渣厚度符合设计及规范要求。第一清孔一般采用钻机放慢钻速利用双底捞渣钻头将悬浮沉渣全部带出的方式进行。清孔结束现场工程师用钻杆测量孔底深度及孔底质量，并进行桩孔各项参数测定。现场根据验收终孔深度按图纸制作钢筋笼及吊装，在放下钢筋笼后浇灌混凝土之前进行二次清孔。二次清孔可以采用泥浆泵从孔底将沉渣清出，置换泥浆并及时补充新泥浆直至泥浆各项指标验收合格，清孔完成后立即组织灌注桩身水下混凝土。如现场地质水文条件允许旋挖桩可以直接采用干钻成孔然后浇筑砼施工，这样施工速度更快、工程效率更高。
三、根据本身工程经验分析旋挖灌注桩施工技术管理的重点及难点
本人参与了几个大型房地产办公楼项目均采用旋挖灌注桩作为工程桩基础。在旋挖灌注桩施工管理过程中总结得旋挖灌注桩施工持力层判别是钻孔桩成败的关键，持力层判别错误造成工程桩检测不达要求所造成的效果是严重的，到时只能通过设计复核对工程桩进行加固、补桩处理。工程桩持力层判别错误不仅影响工程质量，甚至会拖延整个施工进度过程，更有甚的成批工程桩持力层判别不达标无法补救造成地基基础施工失败的经济损失不堪设想，所以现场施工必须给予足够的重视。
对于桩端持力层为中风化岩或微风化岩的桩，判别岩层界面难度较大，可采用以《桩基础超前钻探报告》资料的深度、桩长及最小入岩深度表为基础，结合钻机的受力、主动钻杆的抖动情况和孔口捞样进行综合判定，既要满足桩长最小入岩深度又要满足持力层要求的深度，入岩界面后应每隔段时间取桩底芯样验证，作为判断的依据，打到设计深度后联合设计、勘察人员现场检查。目前部分施工项目存在对工程桩持力层施工管理不严格现象，例如除试桩外一般工程勘察设计人员很少到位，工程桩岩样判别仅凭现场施工经验判断，而有的勘察单位提供的勘察报告不够详尽，部分设计单位比较保守，导致现场施工较难达到设计终孔要求而无法施工，施工过程中有的开发商为了加快工程进度甚至会要求施工更改工程桩终孔要求的现象。所以现场进行旋挖桩持力层岩样判别及验收是一项十分严谨和重要的工作，需要施工各方参建单位充分重视并通力合作完成。
旋挖灌注桩施工另一道重点工序是混凝土的灌注（水下混凝土灌注），为保证工程桩身质量及工程桩桩底沉渣厚度符合要求，灌注混凝土前必须拟定灌注方案。为保证水下砼的灌注质量，首先应加强与混凝土供应商联系，确定混凝土的供应强度，确保混凝土灌注的速度及保持砼灌注过程能连续进行，不得中断。一旦发生机具故障或者其他问题导致导管堵塞或进水事故，应立即采取有效的措施进行处理，并做好记录。混凝土灌注过程中应随时测量完成面的高度，确保工程桩桩顶标高符合要求并留足浮浆厚度日后凿除。
四、施工过程遇到特殊情况处理措施
旋挖灌注桩遇雨季施工情况，桩机施工前必须保证有足够的工作面，旋挖桩机每台自重约100t，如若遇到雨季施工场地土质过于松软，桩机会出现下陷，导致桩机无法施工，为了不影响整体施工进度现场须采取回填砖渣或铺钢板才能保证桩机的正常施工。砖渣回填按桩机的行走路线要求进行施工。回填时大型装载车先将砖渣根据桩机的行走路线铺填出一条宽5m，厚80cm的路供装载车卸料，挖掘机配合装卸车铺填，待砖渣量已满足现场铺填时，然后用挖掘机摊铺平整，做到填铺面在纵向和横向平顺均匀，以保证旋挖桩机能基本均匀地接触地面进行施工，保证旋挖桩机压到边缘时不致发生陷机，达到回填施工效果。
旋挖灌注桩施工高层建筑物基础时遇大型地下室，由于机械设备自重大吊运到地下室底困难或受部分地下室支护形式如支撑梁等影响无法自由行动，需在地下室土方开挖前，即原地面上先行工程桩施工，地面至地下室桩顶部分为空桩。由于工地现场大部分面层土比较松散或者为覆盖人工填土，所以要求旋挖桩机施工空桩部分成孔时钻机开钻每根桩必须低档慢钻，避免对土体扰动过大以致破坏护筒下孔壁土体的稳定导致塌孔，必要时现场还需增加震锤安放大护筒进行护壁施工。
五、结束语
旋挖钻机是现代化大型施工机械设备。旋挖灌注桩施工比人工挖孔桩施工安全，比预制管桩适应范围广，比传统的冲孔桩、钻孔桩施工对周围地层污染及环境影响小，工程质量有保证。随着旋挖灌注桩施工及管理技术日臻完善，旋挖灌注桩将越来越多的使用在高层建设项目及市政项目中。