旋挖成孔樁質量控制淺析

【摘要】本文對旋挖成孔樁施工方法要求進行了詳細介紹并就其可能出現的質量事故進行分析，提出相應措施。以提高旋挖成孔樁的質量控制，推動其得到廣泛的應用。

【關鍵詞】旋挖成孔；質量；控制

1、前言

旋挖鉆機成孔是通過底部帶有活門的桶式鉆頭的回轉，直接將土旋入鉆頭內，然后再由鉆機提升裝臵和伸縮式鉆桿將鉆頭提出孔外卸土，如此循環往復，直至成孔的過程。旋挖鉆機適用于各種土質地層、砂性土、砂卵礫石層和中等硬度以下基巖的施工。由于其不易產生泥皮、振動與噪聲較低、成孔速度快、機械設備較簡單且孔的垂直度、孔徑、標高及孔地虛土等均能較好控制，得到廣泛關注和應用。

2、旋挖鉆成孔施工要點

2.1確保鉆機、鉆桿的垂直度

確保鉆機、鉆桿的垂直度是保證所成孔不傾斜的關鍵。在鉆成前校準垂直后，一般在成孔過程中就無需再進行調配。伸縮式鉆桿如果使用期過長，應檢查其節間的公差配合是否過松，節間與節間的配合過松，成孔時鉆桿晃動，這都會影響成孔的垂直度及孔徑擴大。

2.2視土質情況選擇相應鉆頭

旋挖鉆頭的類型很多，常用的分為兩大類：（1）回轉鉆頭：單底土斗、雙底撈砂斗等；（2）嵌巖鉆頭：短螺旋鉆頭、嵌巖筒鉆、牙輪鉆頭等。根據不同的土質選擇不同的鉆頭。對不同的土層，鉆頭的轉速也應控制，在軟土中可稍高，在硬土、砂卵石層中要適當放慢。在施工中應根據不同地質情況，選用合適的鉆頭和施工工法，這樣即可以提高施工效率，節約生產成本，而且在環保、能源消耗、孔內事故等等方面能收到異想不到的效果。

2.3升降速度控制

成孔過程中，鉆頭上下升降頻繁，升降速度一定要控制。速度過快時，孔底的負壓會造成部分虛土或底部塌孔。當有泥漿護壁時，大量泥漿隨著斗筒的提升，從簡外側空隙中快速流入筒底部，形成對孔底的沖刷，是造成擴孔或塌孔的主要原因。同時，升降速度在有泥漿護壁的孔中會形成較大的擾動，影響孔壁穩定性。

2.4泥漿護壁

旋挖鉆成孔，一般均用泥漿護壁，泥漿應具有良好的物理性能、流變性能和穩定性能。主要指標為密度、粘度、PH值、含砂量等。泥漿用粘土應選擇粘粒含量大于50%，塑性指標大于20，含砂量小于5%，二氧化硅與三氧化二鋁含量的比值為3～4倍的粘土為宜。

3、鉆孔過程中事故的原因及處理

3.1鉆孔過程事故原因及處理

在鉆孔過程中，如發現孔壁內水（泥漿）位忽然上升溢出護筒，隨即冒出氣泡，出渣量顯著增大而不見進尺，鉆機負荷顯著增加，應懷疑是坍孔現象；若泥漿突然下降或鉆進進尺過快，應懷疑是遇到溶洞。發生坍孔或遇溶洞后，應及時查明原因，減少人員機械損失，采取相應措施。坍孔不嚴重時，可用片石與粘土回填到坍孔位以上，并采取改善泥漿性能、深埋護筒等措施，繼續鉆進。坍孔嚴重或出現溶洞泥漿全部下降時，應立即將孔全部用片石與粘土回填，待回填土沉實后，重新鉆孔，并在鉆進過程中采用相應措施，如改善泥漿濃度，減緩鉆孔速度等。

3.2 減少事故發生措施

（1）施工前認真檢查地質資料，掌握地質狀況，分析可能發生的問題并制定預防措施。

（2）自開孔起，在鉆孔所有時段，始終要注意泥漿的質量，并確保護筒內泥漿面標高不低于地下水位或河中施工水位，這是防止“坍孔”的基本保證。

（3）在易縮徑的淤泥質粘土和易垮孔的松散雜填土地層和沙層以及嚴重透水地層必須使用長護筒或全護筒護壁。護筒要埋入不透水土層中，可深不可淺。對不能埋入不透水土層中的護筒要增加泥漿的相對密度和粘度，以增加黏土土層厚度，防止漏漿。

（4）施工前注意鉆機安裝平穩，施工中經常檢查鉆架位移量并測量其傾斜度，當發現有傾斜趨勢時，及時處理控制，以防擴孔。

4、灌注水下砼時導管出現問題的處理方法

（1）導管下孔前要檢查法蘭連接的密封性，以免管內形成高壓氣囊，導管漏水。出現這種情況可拔換導管，重新安裝導管。操作時必須用清水將管內的清洗干凈，并用1：2的水泥砂漿灌注潤滑。首批砼的數量應滿足導管首次埋置深度≥2m，以及填充導管底部的要求。灌砼前一定要對導管進行減壓。

（2）塞管分初期導管堵塞和中期導管堵塞。

①初期塞管多因隔水栓卡管，有時也可能由于砼本身原因，如坍落度過小、流動性差、夾有大顆粒石塊、拌和不均勻，以及運輸途中產生離析、導管接縫處漏水、雨天運送混凝土未加遮蓋等。可采用長桿沖搗管內混凝土，用吊繩抖動導管，或提升下落振沖，或在導管上安裝附著式振搗器。如仍不能下落時，則需將導管連同其內的泥凝土提出鉆孔進行清理。

②中期塞管多因灌注時間過長，表層砼已初凝，或因砼在管內停留過久而發生堵塞。處理方法是將導管或提升、降落，但提升時導管不能提出砼面，降落時不能低于導管沒提升時的標高。如仍不能解決，此時應將導管拔出，重新安設鉆機，用較小鉆頭將鋼筋籠以內的混凝土鉆挖吸出，用鉆架將鋼筋骨架拔出，然后回填重新鉆孔成樁。

（3）混凝土拌和物運至灌注地點時，應檢查其均勻性和坍落度等，如不符合要求，進行第二次拌和，二次拌和后仍不符合要求時，不得使用。

（4）首批混凝土拌和物下落后，混凝土應連續灌注。在灌注過程中，導管的埋置深度應控制在2～6m。當導管內的混凝土不飽滿時，應慢慢地灌注，禁止在導管內形成高壓氣帶。在灌注過程中，應經常測探井孔內混凝土面的位置，及時地調整導管的埋深，導管拆除要迅速。

（5）為防止鋼筋骨架上浮，當灌注的混凝土頂面距鋼筋骨架底部1m左右時，應降低混凝土的灌注速度。當混凝土拌和物上升到骨架底口4m以上時，提升導管，使其底口高于骨架底部2m以上高度，即可恢復正常的灌注速度。

（6）灌注的樁頂標高應比設計高出一定高度，一般為50cm～100cm，以保證混凝土強度，多余部分接樁前必須鑿除，殘余樁頭應無松散層。

結束語

由于旋挖施工工藝對班組操作工人要求較高，實施起來有一定的難度，應該加強班組操作工人的培訓，加以推廣。當然旋挖鉆進也有自身的缺點，如遇硬巖層及卵石層鉆進困難，以及成孔后容易縮徑導至下探孔器困難等，但這些問題會隨著研究和應用的深入逐步解決。

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