旋挖钻孔灌注桩在软土地基中的应用

近几年，我国的建筑市场竞争相当激烈，价低、质优、节能的施工技术颇具市场竞争力，受到施工投资方的青睐，因此企业必须在现有的施工技术上借鉴和引进新技术，提高施工队伍技术水平的素质，在市场竞争中占据优势。旋挖钻机的英文为Ｒｏｔａｒｙ Ｄｒｉｌｌｉｎｇ Ｒｉｇ，除配置各种回转斗作业外，也要配置短螺旋和长螺旋钻进，安装套管扩壁钻进，配合摇管装置和冲抓斗等进行会套管施工；配合伸缩式导杆抓斗进行地下连续墙施工，配合潜孔锤进行硬岩破碎施工；更换作业装置后也可进行旋喷施工和正循环施工；也可以配置液压锤、振动锤、柴油锤等进行其他形式桩基出的施工。
旋挖钻机一般适用粘土，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。旋挖钻机及施工工艺在我国北方地区已经得到了很快普及，在南方地区特别是东南沿海发达地区由于地层较软，桩一般较大较深，旋挖钻机成孔困难，目前仍以正反循环钻机为主。实际上旋挖钻机配合一些其他设备也可以在该地区施工，一种方法是旋挖钻机与套管式钻机联合施工；另一种方法是利用我国已广泛使用的振动桩锤沉拔钢护筒在软土山区成孔施工。
某工程循泵房工程场地地面标商约＋３．６ｍ。钻孔灌注桩作沉井地基基础，共１２０根。工程成桩深度在５７ｍ左右，施工孔径８００ｍｍ。
循环水泵房位于长江大江大堤内约８０ｍ，地质情况属于软土土层，主要表现为粘土、粉土、砂土、淤泥质土、粉砂土等。
项目部选用的是三一重工ＳＲ２２０Ｃ系列旋挖钻机成孔，该钻机在转速与扭矩的自适应控制、立柱垂直度的自动监测、平台回转自动对准、钻孔深度的自动控制等方面采用世界领先进技术，具有过硬的品质。
施工工艺为间隔旋控成孔，现场分节制作钢筋笼，吊置于桩孔口分段电焊接长下笼安装，桩孔口设定位筋控制标高和加固。成孔后进行一次清孔，灌注前进行二次清孔除淤，水下商品混凝土导管法浇灌成桩。

施工技术措施及操作规程

１．钻具选择
旋挖钻进施工钻孔灌注桩选用合适的钻具对减少钻具本身的消耗、节约能源、提高成孔
的速度和质量以及整个施工效率的提高起着至关重要的作用。钻具选用不合适会导致钻具本身消耗增加，浪费设备动力能源，还可能会因成孔度慢而导致孔内事故。
旋挖钻具主要有三大类：一、旋挖钻斗；二、短螺旋钻头：三、岩石筒钻。根据工程的地质情况，此次选用旋挖钻斗。旋挖钻斗主要用来钻进较软的第四纪地层，还用于钻孔清渣。针对地层情况制定不同的斗齿焊接角度。钻斗的筒体及底板均采用强度高、耐磨性能好的合金Ｍｎ板制作。根据钻进不同地层，切削具可设计为耐磨合金钢铲式直斗齿和旋转斗齿、子弹头截齿以及斗齿与截齿混装３种形式。
２．护筒埋设
由于工程土层属于典型的软土层，桩较大且深，场地的地下水主要为潜水，主要含水层为③层粉土、④层粉砂和⑤ｘ细砂，其渗透性良好，地下水位深１ｍ左右，地下水位的变化受长江水位的变化较明显，具有微承压性。根据试成孔的实际情况，为满足工程实际需要护筒选择了特制的１２米的超长护筒，内径９００ｍｍ，壁厚１０ｍｍ。开挖土坑前，护筒工应先用线绳过桩位中心点，作十字交叉外引点复位测量标志设定，然后再撒灰定圆挖坑。所挖上坑半径应在护筒筒径基础上放大１５０ｍｍ，以保证护筒掩土固正需要。土坑开挖时，应尽量保持坑壁顺直和无过大凹凸。遇废弃管线通道用粘性土进行封堵处理，以防日后成孔时漏浆跑浆。护筒底口埋入原土不宜小于５００ｍｍ，护筒埋设前，用十字钢筋环架扣在筒顶，通过原复位测量标志设定的外引点，拉十字交叉点，对环心进行桩位偏差调整，平面偏差在２０ｍｍ以内。护筒定位完毕，周边用粘性土回填和分层夯实，测量筒顶水平面标高，做好相关记录。
３．成孔施工
旋挖机就位基础要平整稳固，确保施工中不倾斜不位移。钻头与护筒中心点（桩位点）的对中，要通过与护筒上设十字钢筋环架中心的重合找正来进行，当钻头与护筒中心点贴近并基本重合时，撤去十字架，落定旋挖机，用水平尺对机座底架进行找平和水平调整，直至钻架垂直地面，天车吊轮、回钻盘和钻头三点中心到同—铅垂线上。旋挖机就位完毕，报施工员或质量员核准，作为控制成孔进尺深度的原始依据。
开孔时，钻进初始，主动钻杆入孔前，操作工应注意控制泵量，吊紧钢丝绳，保持钻杆垂直和匀速慢速钻进，直到主动钻杆全部入孔后，再逐渐加快钻速和加大钻压。钻孔过程中根据地质情况控制进尺速度：由硬地层钻到软地层时，可适当加快钻进速度；当软地层变为硬地层时，要减速慢进；在易缩径的地层中，应适当增加扫孔次数，防止缩径；对硬塑层采用快转速钻进，以提高钻进效率；砂层侧采用慢转速慢钻进并适当增加泥浆比重和粘度。
钻进过程中，回转斗的底盘斗门必须保证处于关闭状态，以防止回转斗内砂土或粘土落入护壁泥浆中，破坏泥浆的配比；每个工作循环严格控制钻进尺度，避免埋钻事故；同时应适当控制回转斗的提升速度。施工实践证明，Ф８００ｍｍ的桩径，升降速度宜保持在０．７５～０．８５ｍ／ｓ，提升速度过快，泥浆在回转斗与孔壁之间高速流过，冲刷孔壁，破坏泥皮，对孔壁的稳定不利，容易引起坍塌。