深基坑旋挖桩施工技术交底

工程概况

桥西商住楼工程为一栋地上30层，地下2层的高层建筑。基坑开挖深度约8.3m，基坑采用支护桩（旋挖桩）+撑的支护形式，基坑外侧采用双排搅拌桩搭接构成止水幕墙。旋挖桩桩径为1000mm，桩间距为@150mm，桩身采用C25混凝土，要求穿过软土层进入强风化不少于2m。

本工程场地主要有如下土层：

（1）杂填土；

（2）淤泥土质；

（3）淤泥质粉细沙；

（4）强风化泥质粉砂岩；

（5）中风化泥质粉砂岩；

（6）微风化泥质粉砂质。

场地内地下水主要赋存于淤泥质粉细砂中，该层厚度较大，且分布连续，具有中等性透水层，为本场地内的强透水层。场地临近珠江，其地下水承压水头高度与珠江水相近，因此场地范围的第四系地层中的地下水与珠江水有较好的水力联系，其主要补给源为珠江水，场地内的地下水位变化受潮汐的影响，地下水位波动较大。

本工程旋挖桩共170根，预计工期为24d，平均每天完成8根。前期施工每天完成8～10根，但由于后来机械故障和春节假期的影响，导致平均每天施工完成数量4～5根。虽然工期有所滞后，但总体上施工进度仍比较传统冲孔桩和钻孔桩要快。

工艺流程及施工过程控制要点

桥西商住楼工程旋挖桩采用我国较为常用的金泰SD系列多功能钻机,现以本工程所采用的SD20旋挖机进行介绍。

钻杆：具有摩阻式和自锁式伸缩式钻杆供选择

钻头：可配套短螺旋钻头、普通钻头、捞沙钻头等

底盘：采用特制的专用可扩展底盘，机动性强，提高整机的稳定性

动力配置：采用Cummins系列涡轮增压中冷发动机

电控部分：采用派芬自动控制公司自动及手动调平系统

液压系统：整机采用全液压传动系统，实现全功率负载适时控制

结构部分：采用段式可折叠桅杆，可降低运输状态高度

    旋挖机结构主要由底盘、钻杆、钻具、动力头、电控系统这五大部分组成，下面简单介绍这几部分结构特点

1）旋挖钻机的底盘　

底盘可分为专用底盘、履带液压挖掘机底盘、履带起重机底盘、步履式底盘。履带专用底盘结构紧凑、运输方便、外形美观、造价高。履带起重机底盘工作装置采用附着型式，主臂分为可伸缩箱型结构和框架结构，可兼作旋挖钻机和履带式起重机，节约设备投资。步履式底盘一般为三支点液压步履式行走支架、稳定性好、但移动运输不够方便、造价低，目前国内少数厂家采用。

2）钻杆、钻具　

钻杆是一个关键部件，分为内摩阻式外加压伸缩钻杆和自动内锁互扣式外加压伸缩钻杆。内摩阻式钻杆在软土层钻进效率高，锁扣式钻杆提高了动力头施于钻杆并传到钻具的下压力，适于钻进硬岩层，对操作的要求也较高。为了提高作业效率，一台钻机大多配备两套钻杆。钻具有多种，目前有长螺旋和大直 径短螺旋钻头、回转钻斗、捞砂斗、筒形钻斗、扩底钻头、岩心钻头等

3）动力头　

动力头有液压驱动、电机驱动、发动机驱动。无论何种都 具备低速钻进、反转高速甩土功能。目前大都采用液压驱动，有双变量液压马达、双速减速机驱动或低速大扭矩液压马达驱动。动力头的钻进速度一般都具有多挡， 适合在多种工况下作业。电机驱动一般采用特制的恒功率双速电机，力矩大、过载能力强。

二、旋挖机施工工艺流程

旋挖钻机成孔首先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卸土，这样循环往复，不断地取土卸土，直至钻至设计深度。对粘结性好的岩土层，可采用干式或清水钻进工艺，无需泥浆护壁。而对于松散易坍塌地层或有地下水分布，孔壁不稳定，必须采用静态泥浆护壁钻进工艺，向孔内投入护壁泥浆或稳定液进行护壁。

施工工艺流程主要分为以下七点：

1） 桩基定位：根据勘测单位提供的水准点及测量控制网引测，在轴线的延长线上做点，桩施工过程中对现场测量控制点进行校核，并做好有效保护。

2）埋设护筒：护筒中心线对准测定的桩位中心，严格保护护筒的垂直度，确保其中心线与桩中心重合；护筒固定正确位置后，用粘土回填夯实以保证其垂直度。

3）桩机就位：钻机安装就位后，应将钻头中心对准桩位中心，确保施工中不发生孔位偏移。（旋挖钻机一般都带有定位后的锁定功能，只要钻机不整体移位，钻杆可以自由旋转，经操作手的操作，就会仍对准原定桩位中心。）

4）成孔：利用泥浆箱和泥浆池配合使用，采用人工（采用泥浆泵搅拌造浆，泥浆采用钠基或钙基膨润土制作，掺量按泥浆比重的要求进行换算或用泥浆比重仪控制即可。）搅浆护壁成孔，泥浆比重应根据具体底层条件而定，根据试桩及施工经验确定各层地层条件下的钻进参数（泥浆比重选取范围一般为1.05～1.10之间）；成孔后对孔径、孔深、沉渣、泥浆比重等各项指标进行检查。（旋挖钻孔最大的优势就是泥浆可以反复利用，第一次造浆后，以后做适当补充即可）

5）安放钢筋笼：利用吊车将钢筋笼垂直吊入孔内，放到设计标高面后固定好钢筋笼。

6）安装导管：利用吊车将导管放入，导管直径、长度应与孔深配套，管距孔底0.3m，初灌量应保证混凝土扩散后，导管埋入深度不小于1m

7）浇注混凝土：每注入一定量的混凝土，利用吊车向上拔管，每提0.3m， 反插一半，保证混凝土的扩散和密实，如此循环，直至顶面。最小埋入深度不能小于0.5m，最大埋深可达到10m以上，这主要是因为旋挖施工所需要的泥浆比重较小、沉渣较少、砼与泥浆重量差明显。（具体施工中最大埋管深度达到11m，砼在灌注时仍翻浆正常。）

三、旋挖桩施工质量的控制要点

1、施工质量质量预控

（1）桩机性能检查。桩机组装完成后，应督促施工单位对桩机主要性能进行检查。对于自控系统的准确性，监理应对桩机底座、导杆垂直度等用经纬仪、水准仪核查，确保自控系统偏差在规范允许范围内。

（2）成孔工艺评定。通过试成孔，确定钻机在场地不同土层的钻进速度，护壁泥浆比重、成孔质量情况作初步分析，为下一步施工提供参考数据。

（3）审查施工组织设计，提倡方案的先进性、可行性、安全合理、质保措施工得力。监帮组合，积极协调，为工程质量保证提供良好的作业条件。施工方案优化对施工阶段的质量控制和工效起到了重要作用。

（4）督促施工单位按工程要求建立、健全、完善施工现场的质量管理体系，并检查管理体系的正常运行。

（5）对旁站内容、关键部位、控制目标进行策划，落实旁站人员，建立旁站工作制度。

2、施工过程的质量控制要点

根据《建筑地基基础工程施工质量验 》要求，对桩基础施工工艺流程和灌注桩易出现的质量通病，在施工过程应设立以下质量监控点：

⑴ 桩位测量：施工前应复核基础轴网，建立控制桩，妥善保护；对每根桩定位，可插端头有油漆标志的短钢筋；在每根桩护筒埋设前，还要再次复测，利用轴网上的两根控制桩作基点，矢量前方交汇法复核桩位，防止施工期间挠动造成桩位偏差。

⑵ 护筒埋设：用十字交叉检查护筒中心应与桩中心重合，护筒周边土要填实，保护护筒稳定。

⑶ 桩机就位调整：某些型号的旋挖钻机具有自动调整显示，但监理人员应定期对自控系统复核。

⑷ 成孔：在钻孔过程中，应始终保持孔内泥浆液面位于地下水位以上2m左右。检查自控仪表显示，防止钻头偏移出现孔斜，取出的碴土应及时清运出工作面。

⑸ 入岩：在钻至入岩时，根据最后一挖斗取出的石渣与标准岩样比较，确定入岩界面。如岩层坚硬可换螺旋钻头，钻至不少于设计要求的深度（具体深度可现场根据岩层标高而定）。

⑹ 终孔检查：利用测绳、孔规（或孔径仪）检查孔深、孔径、垂直度等。

⑺ 清孔：按照试成孔经验，可在钢筋笼吊起后开始清孔，有利于减少沉碴厚度。清孔后应立即测量孔深，与导管安装后的孔深比较，确定沉碴厚度。

⑻ 混凝土水下浇灌：砼浇灌过程是成桩的关键阶段，也是质量问题易发阶段，隐蔽性较强，事后难以补救。因此监理全过程旁站监督，发现问题要及时解决，不留质量隐患。旁站时应注意以下几点重要环节：

① 检查每罐车砼配合比，坍落度应符合要求。

② 首灌正常后应连续浇灌砼。在浇灌过程中，应经常用测锤探测混凝土的上升高度并适时提升，逐级拆卸导管，保持导管的合理埋深（2～6m)

③ 桩顶的灌注标高和桩头砼质量控制。规范要求桩顶灌注标高至少比设计高出0.5m。具体超灌高度因设计桩长，浮浆厚度而定，本工程桩头超灌高度约为0.6m，由于内外压力差较小，拔管速度过快易造成桩头砼不密实，裹入泥砂等质量缺陷，因此在浇灌砼最后阶段应降低拔管速度并往复插拔。

四、常见问题预防和处理技术措施

1.静钻根植桩工法

2.全迴转全套管钻机钻孔咬合桩

3.ZRT钻机钻孔咬合桩

4.长螺旋施工工法

5.潜孔锤施工工法

6.SMW工法

7.PC组合钢管桩施工工法

8.组合钢支撑