摘要：随着我国经济的不断发展，我国建筑技术也在不断提高，而桩基础作为建筑工程最为重要的基础，被广泛运用在工程领域。本文通过对旋挖桩施工过程的分析，阐述其原理，对其质量的控制提出一定的建议。 
　　关键词：旋挖桩；化学泥浆；聚合物泥浆
　    
　　 
　　旋挖桩全称旋挖钻孔灌注桩，由于是机械设备操作，所以对工人人数要求不高，可以节省大量的劳动力成本及工期。这是近几年才在我国推广使用的一种较先进的桩基施工工艺。广泛应用于我国高速公路、铁路、桥梁、大型建筑基础桩施工。最早期的旋转钻机使用都从德国和意大利和日本进口的二手旋转钻,但同样的产品在我国近年来也开始逐步发展。 
　　一、旋挖钻孔桩工艺原理 
　　旋挖桩成孔原理是在一个可闭合开启的钻斗的底部及侧边，镶焊切削刀锯，在伸缩钻杆旋转驱动下，旋转切削挖掘土层，同时使切削挖掘下来的土渣进入钻斗内，钻头装满后提出孔外卸土，如此循环形成桩孔。旋挖钻机成孔施工具有低噪音、低振动、扭矩大、成孔速度快、无泥浆循环等优点。适用于填土层、粘土层、粉土层、淤泥层、砂土层以及短螺旋不易钻进的含有部分卵石、碎石的地层。 
　　从化市中心城区污水处理厂现场场地地层可划分为第四系冲洪积层（Qal+pl）、第四系冲淤积层（Qal+h）、第四系残积层（Qel）及白垩系沉积层（K）。第四系冲洪积层（Qal+pl）可分为粉质粘土层、粉砂层、砾砂层、含砂粘土层、中细砂层等五个亚层；第四系冲淤积层（Qal+h）可分为淤泥质土层、粘土层、粉土层等三个亚层。 
　　二、旋挖钻孔桩施工方法 
　　1、成孔 
　　（1）护筒埋设 
　　旋挖桩孔口埋设钢护筒(长1500～5000mm，护筒长应根据桩位地质、地下水位情况确定，壁厚10mm)。护筒埋设顶端高出地面30cm，且高出潜水层2米，旋挖钻与传统的潜水钻机相比。 
　　（2）钻机就位前，对各项准备工作进行检查。必须检查钻头保径装置,钻头直径、钻头磨损情况,施工过程对钻头磨损超标的及时更换。桩机用枕木作基座，使台座和顶端平稳，在钻进和运行中不产生位移和沉陷。并用水平尺检查将钻机底盘调成水平状态，钻机就位，取下刮刀，校核钻杆垂直度和中心位置，钻尖对准设计中心后即下钻取土。 
　　2、钢筋笼制作与安装 
　　（1）按施工的实际桩长开料，依据桩的长度及运输能力来确定分段制作长度，分段长度不宜大于10m，并根据需要适当增加加强箍，以保证钢筋笼运输和吊装时不致变形。为保证钢筋笼外砼保护层的厚度符合设计要求，在其上下端及中间每隔2m在一横截面上设置四个钢筋“耳环”。 
　　（2）钢筋笼吊装之前 ，先对钻孔进行检测。检测使用的探孔器直径和钻孔直径相符，主要检测钻孔内有无坍塌和孔壁有无影响钢筋安装的障碍物，如突出尖石、树根等，以确保钢筋笼的安装。桩底沉渣不大于150mm。 
　　（3）为了钢筋笼起吊时不变形，采用两点吊。钢筋笼吊装时对准孔位，尽量竖直轻放、慢放，遇障碍物可慢起慢落和正反旋转使之下落，无效时，立即停止下落，查明原因后再安装。不允许高起猛落，强行下放，防止碰撞孔壁而引起坍塌。 
　　3、混凝土灌注 
　　（1）导管使用前应进行水密试压和接头抗拉试验，水密试验的水压不应小于孔内水深1.3倍的压力，并检查拼装导管后的垂直情况，发现接口胶垫有破损则应换新。根据钻孔实际总长确定导管的拼装长度。导管下口至孔底距离一般宜为25-40cm。 
　　（2）第二次清孔。导管吊放完毕，在导管加封带管的铁板，往导管内加灌高压水，使沉淀在孔底的沉渣漂流，清孔后要检查其沉渣厚度，复核孔底标高，判断是否达到设计和灌注要求，经监理工程师第二次验孔符合设计要求后方可浇筑混凝土。 
　　（3）桩基础砼采用砼运输车送到现场后，需检查砼坍落度及离析程度，确定砼可以使用后，方可进行灌注。首批混凝土量必须满足导管埋深不能小于1.5m，所以漏斗和储料斗及漏斗和输送泵的混凝土储存数量要充足。 
　　三、旋挖桩质量保证措施 
　　1、测量工作 
　　（1）对所有施工用的测量仪器，按计量要求定期到指定单位进行校定；施工过程中，如发现仪器误差大，应立即送去修理，并重新校定，满足精度要求后，方可使用。 
　　（2）施工过程中，测量主管工程师负责施工放样、定位，测量控制桩点及工序间检查复核测量。认真执行测量复核制度，外业测量资料必须经过项目总工程师复核，内业测量结果必须二人独立计算，相互校对，确保测量成果的准确性。工序完工后，按设计图纸复测中线、高程，确保中线、标高达到设计要求。 
　　（3）测量原始记录、资料、计算及图表必须真实完整，不得涂改，妥善保管。 
　　2、成孔、终孔和清孔 
　　（1）采用坐标定位。桩基础施工前必须复核桩中坐标，无误后先人工开挖桩孔，然后安装钢护筒。调整钢护筒位置，确保钢护筒的中心和桩中心一致。 
　　（2）桩基础垂直度控制： 
　　a．桩孔垂直倾斜度≤0.5%。 
　　b. 桩位偏差：±50mm. 
　　c. 钢筋笼安放前必须进行清孔，桩底沉渣不应大于15厘米 
　　3、钢筋工程 
　　钢筋笼施工允许误差： 
　　a、主筋间距偏差不宜大于±1厘米； 
　　b、分布筋间距偏差不宜大于±2厘米， 
　　c、钢筋笼直径偏差不宜大于±1厘米， 
　　d、钢筋笼长度偏差不宜大于±10厘米, 
　　e、钢筋保护层厚度为7厘米，钢筋保护层偏差不宜大于2厘米。 
　　4、质量检测措施 
　　a.采用低应变动测法检测桩身结构完整性,检测数量为总桩数的3%,且不得少于5根. 
　　b.当按低应变动测法判定桩身缺陷可能影响桩的水平承载力时,应用钻芯法进行补充检测,检测的数量为总桩数的1%,且不得少于3根. 
　　5、常见质量问题及防治措施 
　　（1）护筒冒水 
　　护筒外壁冒水，严重的会引起地基下沉，护筒倾斜和移位，造成钻孔偏斜，甚至无法施工。 
　　造成原因：埋设护筒的周围土不密实，或护筒水位差太大，或钻头起落时碰撞。 
　　防治措施：在埋筒时，坑地与四周应选用最佳含水量的粘土分层夯实。在护筒的适当高度开孔，使护筒内保持1.0-1.5m的水头高度。钻头起落时，应防止碰撞护筒。发现护筒冒水时，应立即停止钻孔，用粘土在四周填实加固，若护筒严重下沉或移位时，则应重新安装护筒。 
　　（2）孔壁坍陷 
　　钻进过程中，如发现排出的泥浆中不断出现气泡，或泥浆突然漏失，则表示有孔壁坍陷迹象。 
　　造成原因：孔壁坍陷的主要原因是土质松散，泥浆护壁不好，护筒周围未用粘土紧密填封以及护筒内水位不高。钻进速度过快、空钻时间过长、成孔后待灌时间过长和灌注时间过长也会引起孔壁坍陷。 
　　防治措施：在松散易坍的土层中，适当埋深护筒，用粘土密实填封护筒四周，使用优质的泥浆，提高泥浆的比重和粘度，保持护筒内泥浆水位高于地下水位。搬运和吊装钢筋笼时，应防止变形，安放要对准孔位，避免碰撞孔壁，钢筋笼接长时要加快焊接时间，尽可能缩短沉放时间。成孔后，待灌时间一般不应大于3小时，并控制混凝土的灌注时间，在保证施工质量的情况下，尽量缩短灌注时间。 
　　（3）缩颈 
　　缩颈即孔径小于设计孔径。 
　　造成原因：塑性土膨胀。 
　　防治措施：采用优质泥浆，降低失水量。成孔时，应加大泵量，加快成孔速度，在成孔一段时间内，孔壁形成泥皮，则孔壁不会渗水，亦不会引起膨胀。或在导正器外侧焊接一定数量的合金刀片，在钻进或起钻时起到扫孔作用。如出现缩颈，采用上下反复扫孔的办法，以扩大孔径。 
　　(4)钻孔偏斜 
　　成孔后桩孔出现较大垂直偏差或弯曲。 
　　造成原因：钻机安装就位稳定性差，作业时钻机安装不稳或钻杆弯曲所致；地面软弱或软硬不均匀；土层呈斜状分布或土层中夹有大的孤石或其它硬物等情形。 
　　防治措施：先将场地夯实平整，轨道枕木宜均匀着地；安装钻机时要求转盘中心与钻架上起吊滑轮在同一轴线，钻杆位置偏差不大于20cm。在不均匀地层中钻孔时，采用自重大、钻杆刚度大的钻机。进入不均匀地层、斜状岩层或碰到孤石时，钻速要打慢档。另外安装导正装置也是防止孔斜的简单有效的方法。钻孔偏斜时，可提起钻头，上下反复扫钻几次，以便削去硬土，如纠正无效，应于孔中局部回填粘土至偏孔处0.5m以上，重新钻进。