关于旋挖桩深填土质量问题及控制要点
机友挖挖
2018-05-29 09:45
关于旋挖桩深填土质量问题及控制要点
一、旋挖桩施工质量问题
（一）孔壁坍塌
孔壁坍塌是旋挖桩施工中较为常见的问题，导致旋挖桩施工出现孔壁坍塌的原因主要有以下几方面：第一，高填方回填土不合理。旋挖桩施工现场的高填土方回填土材料大多以中风化粉砂岩碎块（俗称“砂岩块子”）为主时，在进行人工填土施工时，缺乏有组织的分层碾压，而是无序的抛填，会直接导致填料块石架空，泥浆护壁时，造成漏浆。第二，旋挖桩孔壁护壁质量相对较差。旋挖桩机在作业过程中，其钻进速度相对较快，同时主要利用切土进行钻进，导致旋挖桩的孔壁护壁比钻孔桩和冲孔桩的护壁质量都要差，在回填土密实度较差时，极易出现孔壁坍塌现象。同时，在旋挖桩钻孔过程中，泥浆比重较低或是泥浆未循环，会使得泥浆厚度不足，从而导致孔壁发生坍塌。第三，孔内存在负压。在进行软土或填土层的旋挖桩施工钻孔时，由于钻筒和土体间的接触面积相对较大，在提升旋挖桩机钻斗过程中孔内容易出现负压，同时负压现象的明显程度会随着钻进深度的增加而越发明显。
（二）护筒底端塌落
导致旋挖桩施工发生护筒底端塌落主要有两方面原因：一方面原因是水位不够。在旋挖桩施工过程中，当钻头或钻杆从孔中提出时，若稳定液的补充不及时，会导致稳定液的液面接近护筒底或比护筒底低，长此以往会使得护筒底端的地质层发生坍塌。另一方面原因是土质原因。在旋挖桩机施工过程中，当泥浆冲刷填土、软土时，造成护筒底部土层流失，护筒底端的地质层容易发生坍塌。
（三）钢筋笼上浮及钢筋变形
在进行旋挖桩施工过程中，浇筑混凝土坍落度过小、混凝土下沉过快、钢筋笼的长度较短以及钢筋笼质量过轻时，容易导致钢筋笼出现上浮现象。同时，在钢筋笼的吊运过程中，若钢筋笼的长细比过大会由于吊点布置的不合理而出现一定的挠曲而使得钢筋存现变形。
（四）桩端沉渣过厚
在进行旋挖桩施工过程中，若在砂层地质层进行钻进时，容易使得稳定液中混入砂，加上通常情况下稳定液都是周转使用，当含砂稳定液周转使用到钻孔内时，稳定液中的砂会沉淀在桩孔底端，使得桩端出现沉渣过厚现象。同时，在旋挖桩施工过程中，若人工操作不当，在进行提钻过程中会使得一些颗粒较小的砂漏入到稳定层中，漏入稳定层中的小颗粒砂不断沉积，最终导致桩端沉渣过厚。
二、旋挖桩施工质量控制要点
（一）孔壁施工质量控制要点
为了确保旋挖桩施工过程中孔壁施工质量，在进行孔壁施工过程中，一方面可以采用泥浆护壁。在采用泥浆护壁时，应当对泥浆比重、粘度以及含砂率等指标参数进行严格控制，确保泥浆比重为1.1～1.5，同时确保泥浆的粘度大于等于18s，并将泥浆的含砂率控制在6%以内。在进行稳定液添加时，应当采用管口直对护筒壁进行稳定液的添加。另一方面，严格控制钻孔速度。为了确保孔壁施工不出现坍塌，应当控制一次钻进深度和速度，确保钻井深度适宜，同时保证钻进速度不宜过快。在进行提钻工程中，应当确保提钻缓慢和均匀，避免在提砖过程中产生负压而导致孔壁坍塌。在进行钻孔速度控制时，钻头提升度应当小于0.6m/s，钻头下降速度应当小于0.8m/s。此外，为了避免孔壁出现坍塌，应当尽量避免在桩孔周围堆放施工材料及弃土，同时避免钢筋笼下放时碰撞孔壁。
（二）护筒底端施工质量控制要点
在进行旋挖桩施工过程中护筒底端施工质量控制时，一方面，应当对护筒深度进行合理确定。在旋挖桩施工过程中若发生护筒底端塌落现象，应当结合施工现场的实际地质情况和护筒底端塌落的实际情况，科学设定混同深度。为了保证旋挖桩施工过程中不出现护筒底端塌落现象，护筒填埋深度应当控制在5～10m范围内。另一方面，应当确保护筒的超过桩孔直径20cm，同时护筒进入黏土层深度应当超过0.5m，护筒高度超过地面高度0.3m，同时严格控制护筒的倾斜率，及护筒埋设偏差，确保护筒的倾斜率小于1%，护筒埋设偏差控制在3cm以内。在进行护筒回填夯实时，应当利用黏土进行分层夯实。
（三）钢筋笼上浮及钢筋变形施工质量控制要点
在进行钢筋笼施工时，一方面应当对混凝土浇筑速度进行合理控制。在混凝土浇筑时，若混凝土下沉速度过快，产生的瞬间冲力会导致钢筋笼出现上浮，因此，应当对混凝土浇筑速度进行合理控制，实现有效较少混凝土从导管底口出来后对钢筋笼的冲击力，有效控制钢筋笼上浮。另一方面，对混凝土导管深度进行科学控制。在混凝土导管使用前，必须对混凝土导管的漏水性能和漏浆性能进行严格检查，确保混凝土导管的密闭性，同时严格控制混凝土导管在混凝土中的埋深深度，将混凝土导管的埋深深度控制在1.5～2m范围内。为了有效控制钢筋变形，应当确保桩箍筋间距的合理性，同时在钢筋笼的吊运过程中，应当对吊点个数及位置进行准确设置，严禁进行钢筋笼单点起吊，避免钢筋出现变形。
（四）桩端沉渣施工质量控制要点
为了有效避免桩端沉渣，在进行旋挖桩施工过程中，一方面应当注重对桩端沉渣的清理工作。在进行桩端沉渣清理时，应当采用专业的清渣钻头在钻孔完成后来进行桩端沉渣清理。另一方面，在进行混凝土浇筑施工之前，可以在浇筑导管的顶部安装专用龙头，利用抽水泵进行桩端沉渣清理。此外，也可以利用沉淀池来进行桩端沉渣的清理。当稳定液流过沉淀池时，稳定液中含有的砂和土会在沉淀池中进行沉淀，当稳定液中的砂和土沉淀后，及时将其清理，实现桩端沉渣的清理。
三、旋挖钻机在回填土层中施工应注意的问题
（一）首先要熟悉图纸和地勘资料，全面了解回填层和原土层的地质情况。
（二）对操作人员要求能熟练操作旋挖钻机设备，掌握设备性能。
（三）根据土层结构制作护筒的长度。
（四）依据现场地质情况选择合适的旋挖钻机钻头。
（五）在施工过程中，需要派专人观察周围地质情况有无变化，有新的情况，需要立即汇报，采取果断措施。
（六）坑壁土质松散，容易坍孔，需要采取应急措施，确保施工安全。
四、旋挖钻机在回填土层应用的总结
（一）适用回填土层的各种土质。
（二）旋挖钻机由于采用动力头装置，动力头的给进力加上钻杆的重量，钻进能力强，回填土层中地质情况复杂，需要钻进能力强的设备。
（三）成孔速度快，旋挖钻机的成孔速度最快能达到1m/min，与传统的循环钻机相比优势明显，这样就有效地保证了工程的进度，节省了工期，减少了施工投入。
（四）对环保污染影响小，旋挖钻机采用动力头形式，其工作原理是用短螺旋钻头或旋挖斗，利用强大的扭矩直接将土或砂砾等钻渣旋转挖掘，然后快速提出孔外，在不需要泥浆支护的情况下就可以实现干法施工，这使污染源大大减少，改善了施工环境，成孔效率大大提高。
（五）能提高桩的承载力，由于旋挖钻机的特殊成孔工艺，其钻头的多次上下往复，使孔壁粗糙、不易产生缩径。
（六）行走移位方便，旋挖钻机的履带机构可将钻机方便地移动到所要到达的位置，而不像传统循环钻机移位那么繁琐，从而加快了施工速度，对场地的适应能力极强。
（七）桩孔对位方便准确，旋挖钻机仪表盘有深度、压力表和垂直度控制，在对位过程中操作手在驾驶室内利用先进的电子设备就可以精确地实现对位，使钻机达到最佳钻进状态。
五、结束语
综上所述，孔壁坍塌、护筒底端塌落、钢筋笼上浮和钢筋变形以及桩端沉渣过厚等质量问题是目前常见旋挖桩施工质量问题。在进行旋挖桩施工时，应当落实孔壁施工质量控制，加强护筒底端施工质量控制，同时注重钢筋笼上浮及钢筋变形施工质量控制，并加强桩端沉渣施工质量控制，确保旋挖桩施工质量，保证建筑物的安全和稳定。
关于旋挖桩深填土质量问题及控制要点
一、旋挖桩施工质量问题
（一）孔壁坍塌
孔壁坍塌是旋挖桩施工中较为常见的问题，导致旋挖桩施工出现孔壁坍塌的原因主要有以下几方面：第一，高填方回填土不合理。旋挖桩施工现场的高填土方回填土材料大多以中风化粉砂岩碎块（俗称“砂岩块子”）为主时，在进行人工填土施工时，缺乏有组织的分层碾压，而是无序的抛填，会直接导致填料块石架空，泥浆护壁时，造成漏浆。第二，旋挖桩孔壁护壁质量相对较差。旋挖桩机在作业过程中，其钻进速度相对较快，同时主要利用切土进行钻进，导致旋挖桩的孔壁护壁比钻孔桩和冲孔桩的护壁质量都要差，在回填土密实度较差时，极易出现孔壁坍塌现象。同时，在旋挖桩钻孔过程中，泥浆比重较低或是泥浆未循环，会使得泥浆厚度不足，从而导致孔壁发生坍塌。第三，孔内存在负压。在进行软土或填土层的旋挖桩施工钻孔时，由于钻筒和土体间的接触面积相对较大，在提升旋挖桩机钻斗过程中孔内容易出现负压，同时负压现象的明显程度会随着钻进深度的增加而越发明显。
（二）护筒底端塌落
导致旋挖桩施工发生护筒底端塌落主要有两方面原因：一方面原因是水位不够。在旋挖桩施工过程中，当钻头或钻杆从孔中提出时，若稳定液的补充不及时，会导致稳定液的液面接近护筒底或比护筒底低，长此以往会使得护筒底端的地质层发生坍塌。另一方面原因是土质原因。在旋挖桩机施工过程中，当泥浆冲刷填土、软土时，造成护筒底部土层流失，护筒底端的地质层容易发生坍塌。
（三）钢筋笼上浮及钢筋变形
在进行旋挖桩施工过程中，浇筑混凝土坍落度过小、混凝土下沉过快、钢筋笼的长度较短以及钢筋笼质量过轻时，容易导致钢筋笼出现上浮现象。同时，在钢筋笼的吊运过程中，若钢筋笼的长细比过大会由于吊点布置的不合理而出现一定的挠曲而使得钢筋存现变形。
（四）桩端沉渣过厚
在进行旋挖桩施工过程中，若在砂层地质层进行钻进时，容易使得稳定液中混入砂，加上通常情况下稳定液都是周转使用，当含砂稳定液周转使用到钻孔内时，稳定液中的砂会沉淀在桩孔底端，使得桩端出现沉渣过厚现象。同时，在旋挖桩施工过程中，若人工操作不当，在进行提钻过程中会使得一些颗粒较小的砂漏入到稳定层中，漏入稳定层中的小颗粒砂不断沉积，最终导致桩端沉渣过厚。
二、旋挖桩施工质量控制要点
（一）孔壁施工质量控制要点
为了确保旋挖桩施工过程中孔壁施工质量，在进行孔壁施工过程中，一方面可以采用泥浆护壁。在采用泥浆护壁时，应当对泥浆比重、粘度以及含砂率等指标参数进行严格控制，确保泥浆比重为1.1～1.5，同时确保泥浆的粘度大于等于18s，并将泥浆的含砂率控制在6%以内。在进行稳定液添加时，应当采用管口直对护筒壁进行稳定液的添加。另一方面，严格控制钻孔速度。为了确保孔壁施工不出现坍塌，应当控制一次钻进深度和速度，确保钻井深度适宜，同时保证钻进速度不宜过快。在进行提钻工程中，应当确保提钻缓慢和均匀，避免在提砖过程中产生负压而导致孔壁坍塌。在进行钻孔速度控制时，钻头提升度应当小于0.6m/s，钻头下降速度应当小于0.8m/s。此外，为了避免孔壁出现坍塌，应当尽量避免在桩孔周围堆放施工材料及弃土，同时避免钢筋笼下放时碰撞孔壁。
（二）护筒底端施工质量控制要点
在进行旋挖桩施工过程中护筒底端施工质量控制时，一方面，应当对护筒深度进行合理确定。在旋挖桩施工过程中若发生护筒底端塌落现象，应当结合施工现场的实际地质情况和护筒底端塌落的实际情况，科学设定混同深度。为了保证旋挖桩施工过程中不出现护筒底端塌落现象，护筒填埋深度应当控制在5～10m范围内。另一方面，应当确保护筒的超过桩孔直径20cm，同时护筒进入黏土层深度应当超过0.5m，护筒高度超过地面高度0.3m，同时严格控制护筒的倾斜率，及护筒埋设偏差，确保护筒的倾斜率小于1%，护筒埋设偏差控制在3cm以内。在进行护筒回填夯实时，应当利用黏土进行分层夯实。
（三）钢筋笼上浮及钢筋变形施工质量控制要点
在进行钢筋笼施工时，一方面应当对混凝土浇筑速度进行合理控制。在混凝土浇筑时，若混凝土下沉速度过快，产生的瞬间冲力会导致钢筋笼出现上浮，因此，应当对混凝土浇筑速度进行合理控制，实现有效较少混凝土从导管底口出来后对钢筋笼的冲击力，有效控制钢筋笼上浮。另一方面，对混凝土导管深度进行科学控制。在混凝土导管使用前，必须对混凝土导管的漏水性能和漏浆性能进行严格检查，确保混凝土导管的密闭性，同时严格控制混凝土导管在混凝土中的埋深深度，将混凝土导管的埋深深度控制在1.5～2m范围内。为了有效控制钢筋变形，应当确保桩箍筋间距的合理性，同时在钢筋笼的吊运过程中，应当对吊点个数及位置进行准确设置，严禁进行钢筋笼单点起吊，避免钢筋出现变形。
（四）桩端沉渣施工质量控制要点
为了有效避免桩端沉渣，在进行旋挖桩施工过程中，一方面应当注重对桩端沉渣的清理工作。在进行桩端沉渣清理时，应当采用专业的清渣钻头在钻孔完成后来进行桩端沉渣清理。另一方面，在进行混凝土浇筑施工之前，可以在浇筑导管的顶部安装专用龙头，利用抽水泵进行桩端沉渣清理。此外，也可以利用沉淀池来进行桩端沉渣的清理。当稳定液流过沉淀池时，稳定液中含有的砂和土会在沉淀池中进行沉淀，当稳定液中的砂和土沉淀后，及时将其清理，实现桩端沉渣的清理。
三、旋挖钻机在回填土层中施工应注意的问题
（一）首先要熟悉图纸和地勘资料，全面了解回填层和原土层的地质情况。
（二）对操作人员要求能熟练操作旋挖钻机设备，掌握设备性能。
（三）根据土层结构制作护筒的长度。
（四）依据现场地质情况选择合适的旋挖钻机钻头。
（五）在施工过程中，需要派专人观察周围地质情况有无变化，有新的情况，需要立即汇报，采取果断措施。
（六）坑壁土质松散，容易坍孔，需要采取应急措施，确保施工安全。
四、旋挖钻机在回填土层应用的总结
（一）适用回填土层的各种土质。
（二）旋挖钻机由于采用动力头装置，动力头的给进力加上钻杆的重量，钻进能力强，回填土层中地质情况复杂，需要钻进能力强的设备。
（三）成孔速度快，旋挖钻机的成孔速度最快能达到1m/min，与传统的循环钻机相比优势明显，这样就有效地保证了工程的进度，节省了工期，减少了施工投入。
（四）对环保污染影响小，旋挖钻机采用动力头形式，其工作原理是用短螺旋钻头或旋挖斗，利用强大的扭矩直接将土或砂砾等钻渣旋转挖掘，然后快速提出孔外，在不需要泥浆支护的情况下就可以实现干法施工，这使污染源大大减少，改善了施工环境，成孔效率大大提高。
（五）能提高桩的承载力，由于旋挖钻机的特殊成孔工艺，其钻头的多次上下往复，使孔壁粗糙、不易产生缩径。
（六）行走移位方便，旋挖钻机的履带机构可将钻机方便地移动到所要到达的位置，而不像传统循环钻机移位那么繁琐，从而加快了施工速度，对场地的适应能力极强。
（七）桩孔对位方便准确，旋挖钻机仪表盘有深度、压力表和垂直度控制，在对位过程中操作手在驾驶室内利用先进的电子设备就可以精确地实现对位，使钻机达到最佳钻进状态。
五、结束语
综上所述，孔壁坍塌、护筒底端塌落、钢筋笼上浮和钢筋变形以及桩端沉渣过厚等质量问题是目前常见旋挖桩施工质量问题。在进行旋挖桩施工时，应当落实孔壁施工质量控制，加强护筒底端施工质量控制，同时注重钢筋笼上浮及钢筋变形施工质量控制，并加强桩端沉渣施工质量控制，确保旋挖桩施工质量，保证建筑物的安全和稳定。
