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[摘要] 某钢铁有限公司265m2烧结机桩基工程采用旋挖钻成孔灌注桩，在工程实际运用中取得了良好的效果，对质量和工期要求提供了有力保障，并且此工艺有着相当可观的经济效益和社会效益。
[关键词] 旋挖钻机 旋挖钻灌注桩 静态泥浆护壁 液压系统
中图分类号：S274文献标识码： A
一、工程概况
本工程为某钢铁有限公司265m2烧结机钻孔灌注桩基工程，位于河南省南阳市。整个265m2烧结机工程钢筋砼钻孔灌注桩609根，CFG水泥粉煤灰碎石桩499根，工程施工时间为2007年11月到2008年1月共计三个月的时间，经南阳铸辉检测有限公司进行抽检，其中做高压应变测试35根，低应变测试800根，均达到设计要求。
二、旋挖钻孔灌注桩的特点
1、成孔质量好、速度快、无噪音、无污染等优点；
2、采用非水介质取土，只需要少量泥浆护壁和清孔，大大减少了泥浆的需求和排放，减少了环境污染，降低了施工成本。
3、伸缩钻杆不仅向钻头传递回转力矩和轴向压力，而且利用本身的伸缩性实现钻头的快速升降，快速卸土，提高了桩孔钻进效率。
4、钻孔的出土随出随运，给场地运输带来很大方便，可节省运输费50％，同时节省了工程用水及用电。
三、施工技术
（一）工艺流程
场地平整→放定位轴线、桩、放桩挖孔灰线→护筒埋设→旋挖钻机就位、孔位校正→泥浆配备→钻进→全面检查验收桩孔中心、直径、深度垂直度、持力层→清理沉渣，排除孔底积水→下钢筋笼和钢导管→浇筑桩身砼→成桩养护
（二）操作要点
1．施工场地准备
（1）打桩施工面的设置：打桩施工面应根据现场实际情况确定，应注意以下几点：
①施工面距地下水位应大于1.5m以上。
②地下水位以上的松散杂填土层，因易跑浆、漏浆造成塌孔，最好予以清除。当清除后的场地标高距地下水位高度太小时，可辅填一定厚度的垫层作打桩施工面，或先行降低水位后再进行打桩施工。
（2）施工前应做好场地平整工作，对于不利于施工机械运行的松软场地应进行坚实处理，施工面最好硬化，雨季施工应做好排水措施。
（3）在建筑物旧址或杂填土地区施工时，应预先进行钻探并将探明在桩位处的旧基础、石块、废弃障碍物挖掉或采取其他处理措施。
2．施工测量网的设置。在施工场地设置井字形测量控制桩及水准点，控制点应设在不受桩基施工影响处，设明显标志及保护架，测量控制点应定期复核。
3．泥浆制备及循环系统的设置。由于钻孔护壁和清孔的需要，需制作一定数量的泥浆，同时为了施工场地的干燥，需进行泥浆制备及循环系统的合理规划。
4．钢筋笼的制作
（1）钢筋笼的制作场地应选择在运输和就位都比较方便的场所，最好设置在现场内。
（2）钢筋进场后应按钢筋的不同型号、不同直径、不同长度分别进行堆放。
(三) 施工要点
1、场地平整：根据现场实测标高取自场地场平时挖方区粉质粘土在桩基施工区域进行回填，回填压实机模采用平碾压密实，场地平整后的标高需达到桩顶标高和施工水位以上0.5m。
2、测量放线：根据设置的施工基线测定桩位，并做好明确的标志和保护措施，以便埋设护筒后能简便、准确的校核桩位。
3、埋设护筒
护筒作用：固定桩位，引导钻头方向，隔离地面水流入孔内，保证孔内水位高出地下水位或施工水位，增加水头高度，保护孔壁不坍塌，确保成孔质量。
（1）护筒的要求
钻孔桩Ф800mm桩采用Ф1000mm钢护筒,护筒选用整体式钢制护筒，壁厚δ=8mm，高度1m。为了增加护筒的刚度，防止周转使用中的变形，在护筒的上口和中部的外侧各焊一道加劲肋。
（2）护筒的埋设
在埋設护筒前，首先对场地进行平整，垫高、清除杂物。施工中，护筒的埋设采用旋挖钻机静压法来完成。首先正确就位钻机，使其机体垂直度、钻杆垂直度和桩位钢筋条三线合一，然后在钻杆顶部带好筒式钻头，在钻头的端部临时连接一扩孔器，使成孔直径可达950mm，深度略小于护筒的埋深，然后用吊车吊起护筒并正确就位，用旋挖钻杆将其垂直压入土体中，从钻头连接扩孔杆至钻进挖深到安放好护筒仅需15分钟。护筒埋设后再将桩位中心通过四个控制护桩引回，使护筒中心与桩位中心重合，并在护筒上用红油漆标识护桩方向线位置，经确认护筒平面位置的偏差不大于50mm，倾斜度的偏差不大于1%，同时护筒顶端高出地面0.3m以上，钢护筒底部及四周用粘土填筑，并分层夯实。
4、泥浆制备
采用优质膨润土粉制浆，泥浆池沿轴线间隔约100m设置1个集中制浆，容量约100 m3，并设容积20 m3的沉淀池两个，串联并用。
5、钻孔
（1）旋挖钻机行走就位：将钻盘中心对准桩中心，调平钻盘后，通过转盘提供的扭矩将一设有伸缩式钻杆的钻斗压入土中。钻机就位后钻头中心和桩中心应对正准确，误差控制在20mm内。
（2）钻进：当钻机就位准确，泥浆制备合格后即开始钻进，钻进时每回次进尺控制在600mm左右，刚开始要放慢旋挖速度，并注意放斗要稳,提斗要慢。钻斗底门上装有斜向斗齿用来切削土休体，当土质较软时，仅靠钻杆、钻斗的自重即可将旋转的斜向斗齿切入土中；当土质较硬时，可以利用设在钻斗上部的压杆，将斜向斗齿切强行切入土中。在钻斗的底部还设有活络挡板，可以使被切下的土体进入钻斗以后不会回落。待钻斗中装满土以后，停止施加扭矩，提斗就近弃碴，并用装载机铲运到指定地点。
钻进过程中，随时监测泥浆浓度及孔内水头高度，注意及时补浆，施工员要随时对钻渣取样分析，绘制出每孔地质柱状图，并与地质资料核对。钻孔操作时，操作人员必须严格遵守操作规程。
6、成孔后，应进行成孔检测，包括孔的中心位置、倾斜度、钻孔底标高、深度、直径、护筒顶标高等。并用测绳下挂0.5KG重铁砣测量检查孔深，核对无误后进行清孔。可使用底瓿带活门的钢铁抽渣筒，反复掏渣，将孔底淤泥、沉渣清除干净，密度大的泥浆用清水置换，使密度控制在1.15-1.25之间。
7、钢筋笼绑扎
（1）钢筋笼绑扎前检查，核对钢筋规格、品种、直径及表面质量及其质保书，试验报告是否符合设计要求和施工规范规定。
（2）检查合格后，钢筋工进行取料，绑扎钢筋笼。用长杆测出孔桩长度，取钢筋笼的主筋，箍筋、加强箍用点焊与主筋连接，制作钢筋笼按铺主筋、穿箍、绑扎焊接，最后成型，钢筋笼的加强箍用 14@2000连接，钢筋笼外形尺寸控制在720～740毫米内，扎好钢筋笼做好检查验收，通知质检部长、甲方现场管理人员做好验收工作，并做好隐检记录。
8、砼的浇筑
（1）在清孔的同时，即进行灌注混凝土的准备工作，并且要求在清孔完毕之前准备就绪。清孔完毕，撤除清孔设备，吊出清孔器，随即吊装混凝土导管。混凝土导管必须事前试拼，并分成几段，依次摆好，以便吊装。
（2）砼的搅拌和输送：砼在现场集中搅拌，坍落度为180至220mm，用2台8m3砼罐车运输至施工现场。
（3）采用25t汽车吊机吊砼料斗，通过下料漏斗提斗提升导管在稀泥中浇筑，导管内径选用200mm，用2mm厚的钢板卷焊而成，每节长2.5m，并配几节1～1.5m的调节长度用的短管，由管端粗丝扣或法兰螺栓连接，接头处用橡胶垫圈密封防水，头外部应光滑，使之在钢筋笼内上按不挂钢筋。
（4）开导管方法采用球胆或预制圆柱形砼隔水塞，球胆预先塞在砼漏斗下口，当砼浇筑后，从导管下口压出漂浮在泥浆表面，砼塞则用8号铁丝吊在导管口，上盖一层砂浆，待砼达一定量后，剪断铁丝，砼塞下落埋入底部砼中，整个浇筑过程中，砼导管应埋入砼中2～4m，最小埋深不得小于1.5m，否则会把砼上升面附近的浮将卷入砼内，不宜大于6m，埋入太深，将会影响砼充分的流动，导管随浇筑随提升，避免提升过快造成砼脱空现象或提升过晚而造成埋管拔不出的事故，，要遵循“勤拔少拔”的原则，浇筑时利用不停浇筑及导管出口砼的压力差，使砼不断从导管内挤出，使砼面逐渐均匀上升，孔内的泥浆逐渐被砼置换而排出孔外。
（5）砼浇要一气呵成，不得中断，并挖掘在4～6小时内浇完，以保证砼的均匀性，间歇时间一般应控制在15分钟内，任何情况下不得超过30分钟。
（四）质量控制
1、提高成孔质量、防止塌孔
在松散的杂填土层和流砂层成孔时，加大泥浆比重，增加粘度，以便形成较好的孔壁。
2、严格控制，保证桩孔垂直度
经常安排专人检查维修钻机各部件，测定其垂直度，用检孔器对桩孔垂直度进行复检。
3、保证钢筋笼和导管的垂直度，防止导管挂笼。
钢筋笼焊接完成后，起吊一定高度，用3m靠尺检查相接两段笼的平直度。导管每根连接完成后，扶正中心，缓慢地下放入孔中，防止撞击孔壁或导管斜插入笼中。
4、加强砼试件制作的合格性，确保混凝土的强度符合要求。
桩身砼的抗压强度应符合设计规定，每根桩做1～2组混凝土试件，并根据28天强度判定其质量。
四、结束语
旋挖成孔灌注桩的施工方法具有施工工期、质量、安全可靠、成孔速度快、成孔率高、适应性强,克服了机械成孔时孔底沉淤土多，桩侧摩阻力低，泥浆管理差的缺点，是吸取了各种成孔工艺优势发展起来的一种新型施工工艺。从钻机、钻杆及钻头的安、拆卸及使用上，它节省了大量的人力，提高了机械化程度，减轻了劳动强度，取得了良好的效果，不仅保证了工程质量、减少了环境污染，加快了施工进度，也降低了成本消耗,创造了较好的经济效益和社会效益。
[参考文献]
1．《建筑施工》 同济大学出版 赵志缙 应惠清 主编
2．《桩基工程检测手册》 人民交通出版社 罗骐先 主编
[关键词] 旋挖钻机 旋挖钻灌注桩 静态泥浆护壁 液压系统
中图分类号：S274文献标识码： A
一、工程概况
本工程为某钢铁有限公司265m2烧结机钻孔灌注桩基工程，位于河南省南阳市。整个265m2烧结机工程钢筋砼钻孔灌注桩609根，CFG水泥粉煤灰碎石桩499根，工程施工时间为2007年11月到2008年1月共计三个月的时间，经南阳铸辉检测有限公司进行抽检，其中做高压应变测试35根，低应变测试800根，均达到设计要求。
二、旋挖钻孔灌注桩的特点
1、成孔质量好、速度快、无噪音、无污染等优点；
2、采用非水介质取土，只需要少量泥浆护壁和清孔，大大减少了泥浆的需求和排放，减少了环境污染，降低了施工成本。
3、伸缩钻杆不仅向钻头传递回转力矩和轴向压力，而且利用本身的伸缩性实现钻头的快速升降，快速卸土，提高了桩孔钻进效率。
4、钻孔的出土随出随运，给场地运输带来很大方便，可节省运输费50％，同时节省了工程用水及用电。
三、施工技术
（一）工艺流程
场地平整→放定位轴线、桩、放桩挖孔灰线→护筒埋设→旋挖钻机就位、孔位校正→泥浆配备→钻进→全面检查验收桩孔中心、直径、深度垂直度、持力层→清理沉渣，排除孔底积水→下钢筋笼和钢导管→浇筑桩身砼→成桩养护
（二）操作要点
1．施工场地准备
（1）打桩施工面的设置：打桩施工面应根据现场实际情况确定，应注意以下几点：
①施工面距地下水位应大于1.5m以上。
②地下水位以上的松散杂填土层，因易跑浆、漏浆造成塌孔，最好予以清除。当清除后的场地标高距地下水位高度太小时，可辅填一定厚度的垫层作打桩施工面，或先行降低水位后再进行打桩施工。
（2）施工前应做好场地平整工作，对于不利于施工机械运行的松软场地应进行坚实处理，施工面最好硬化，雨季施工应做好排水措施。
（3）在建筑物旧址或杂填土地区施工时，应预先进行钻探并将探明在桩位处的旧基础、石块、废弃障碍物挖掉或采取其他处理措施。
2．施工测量网的设置。在施工场地设置井字形测量控制桩及水准点，控制点应设在不受桩基施工影响处，设明显标志及保护架，测量控制点应定期复核。
3．泥浆制备及循环系统的设置。由于钻孔护壁和清孔的需要，需制作一定数量的泥浆，同时为了施工场地的干燥，需进行泥浆制备及循环系统的合理规划。
4．钢筋笼的制作
（1）钢筋笼的制作场地应选择在运输和就位都比较方便的场所，最好设置在现场内。
（2）钢筋进场后应按钢筋的不同型号、不同直径、不同长度分别进行堆放。
(三) 施工要点
1、场地平整：根据现场实测标高取自场地场平时挖方区粉质粘土在桩基施工区域进行回填，回填压实机模采用平碾压密实，场地平整后的标高需达到桩顶标高和施工水位以上0.5m。
2、测量放线：根据设置的施工基线测定桩位，并做好明确的标志和保护措施，以便埋设护筒后能简便、准确的校核桩位。
3、埋设护筒
护筒作用：固定桩位，引导钻头方向，隔离地面水流入孔内，保证孔内水位高出地下水位或施工水位，增加水头高度，保护孔壁不坍塌，确保成孔质量。
（1）护筒的要求
钻孔桩Ф800mm桩采用Ф1000mm钢护筒,护筒选用整体式钢制护筒，壁厚δ=8mm，高度1m。为了增加护筒的刚度，防止周转使用中的变形，在护筒的上口和中部的外侧各焊一道加劲肋。
（2）护筒的埋设
在埋設护筒前，首先对场地进行平整，垫高、清除杂物。施工中，护筒的埋设采用旋挖钻机静压法来完成。首先正确就位钻机，使其机体垂直度、钻杆垂直度和桩位钢筋条三线合一，然后在钻杆顶部带好筒式钻头，在钻头的端部临时连接一扩孔器，使成孔直径可达950mm，深度略小于护筒的埋深，然后用吊车吊起护筒并正确就位，用旋挖钻杆将其垂直压入土体中，从钻头连接扩孔杆至钻进挖深到安放好护筒仅需15分钟。护筒埋设后再将桩位中心通过四个控制护桩引回，使护筒中心与桩位中心重合，并在护筒上用红油漆标识护桩方向线位置，经确认护筒平面位置的偏差不大于50mm，倾斜度的偏差不大于1%，同时护筒顶端高出地面0.3m以上，钢护筒底部及四周用粘土填筑，并分层夯实。
4、泥浆制备
采用优质膨润土粉制浆，泥浆池沿轴线间隔约100m设置1个集中制浆，容量约100 m3，并设容积20 m3的沉淀池两个，串联并用。
5、钻孔
（1）旋挖钻机行走就位：将钻盘中心对准桩中心，调平钻盘后，通过转盘提供的扭矩将一设有伸缩式钻杆的钻斗压入土中。钻机就位后钻头中心和桩中心应对正准确，误差控制在20mm内。
（2）钻进：当钻机就位准确，泥浆制备合格后即开始钻进，钻进时每回次进尺控制在600mm左右，刚开始要放慢旋挖速度，并注意放斗要稳,提斗要慢。钻斗底门上装有斜向斗齿用来切削土休体，当土质较软时，仅靠钻杆、钻斗的自重即可将旋转的斜向斗齿切入土中；当土质较硬时，可以利用设在钻斗上部的压杆，将斜向斗齿切强行切入土中。在钻斗的底部还设有活络挡板，可以使被切下的土体进入钻斗以后不会回落。待钻斗中装满土以后，停止施加扭矩，提斗就近弃碴，并用装载机铲运到指定地点。
钻进过程中，随时监测泥浆浓度及孔内水头高度，注意及时补浆，施工员要随时对钻渣取样分析，绘制出每孔地质柱状图，并与地质资料核对。钻孔操作时，操作人员必须严格遵守操作规程。
6、成孔后，应进行成孔检测，包括孔的中心位置、倾斜度、钻孔底标高、深度、直径、护筒顶标高等。并用测绳下挂0.5KG重铁砣测量检查孔深，核对无误后进行清孔。可使用底瓿带活门的钢铁抽渣筒，反复掏渣，将孔底淤泥、沉渣清除干净，密度大的泥浆用清水置换，使密度控制在1.15-1.25之间。
7、钢筋笼绑扎
（1）钢筋笼绑扎前检查，核对钢筋规格、品种、直径及表面质量及其质保书，试验报告是否符合设计要求和施工规范规定。
（2）检查合格后，钢筋工进行取料，绑扎钢筋笼。用长杆测出孔桩长度，取钢筋笼的主筋，箍筋、加强箍用点焊与主筋连接，制作钢筋笼按铺主筋、穿箍、绑扎焊接，最后成型，钢筋笼的加强箍用 14@2000连接，钢筋笼外形尺寸控制在720～740毫米内，扎好钢筋笼做好检查验收，通知质检部长、甲方现场管理人员做好验收工作，并做好隐检记录。
8、砼的浇筑
（1）在清孔的同时，即进行灌注混凝土的准备工作，并且要求在清孔完毕之前准备就绪。清孔完毕，撤除清孔设备，吊出清孔器，随即吊装混凝土导管。混凝土导管必须事前试拼，并分成几段，依次摆好，以便吊装。
（2）砼的搅拌和输送：砼在现场集中搅拌，坍落度为180至220mm，用2台8m3砼罐车运输至施工现场。
（3）采用25t汽车吊机吊砼料斗，通过下料漏斗提斗提升导管在稀泥中浇筑，导管内径选用200mm，用2mm厚的钢板卷焊而成，每节长2.5m，并配几节1～1.5m的调节长度用的短管，由管端粗丝扣或法兰螺栓连接，接头处用橡胶垫圈密封防水，头外部应光滑，使之在钢筋笼内上按不挂钢筋。
（4）开导管方法采用球胆或预制圆柱形砼隔水塞，球胆预先塞在砼漏斗下口，当砼浇筑后，从导管下口压出漂浮在泥浆表面，砼塞则用8号铁丝吊在导管口，上盖一层砂浆，待砼达一定量后，剪断铁丝，砼塞下落埋入底部砼中，整个浇筑过程中，砼导管应埋入砼中2～4m，最小埋深不得小于1.5m，否则会把砼上升面附近的浮将卷入砼内，不宜大于6m，埋入太深，将会影响砼充分的流动，导管随浇筑随提升，避免提升过快造成砼脱空现象或提升过晚而造成埋管拔不出的事故，，要遵循“勤拔少拔”的原则，浇筑时利用不停浇筑及导管出口砼的压力差，使砼不断从导管内挤出，使砼面逐渐均匀上升，孔内的泥浆逐渐被砼置换而排出孔外。
（5）砼浇要一气呵成，不得中断，并挖掘在4～6小时内浇完，以保证砼的均匀性，间歇时间一般应控制在15分钟内，任何情况下不得超过30分钟。
（四）质量控制
1、提高成孔质量、防止塌孔
在松散的杂填土层和流砂层成孔时，加大泥浆比重，增加粘度，以便形成较好的孔壁。
2、严格控制，保证桩孔垂直度
经常安排专人检查维修钻机各部件，测定其垂直度，用检孔器对桩孔垂直度进行复检。
3、保证钢筋笼和导管的垂直度，防止导管挂笼。
钢筋笼焊接完成后，起吊一定高度，用3m靠尺检查相接两段笼的平直度。导管每根连接完成后，扶正中心，缓慢地下放入孔中，防止撞击孔壁或导管斜插入笼中。
4、加强砼试件制作的合格性，确保混凝土的强度符合要求。
桩身砼的抗压强度应符合设计规定，每根桩做1～2组混凝土试件，并根据28天强度判定其质量。
四、结束语
旋挖成孔灌注桩的施工方法具有施工工期、质量、安全可靠、成孔速度快、成孔率高、适应性强,克服了机械成孔时孔底沉淤土多，桩侧摩阻力低，泥浆管理差的缺点，是吸取了各种成孔工艺优势发展起来的一种新型施工工艺。从钻机、钻杆及钻头的安、拆卸及使用上，它节省了大量的人力，提高了机械化程度，减轻了劳动强度，取得了良好的效果，不仅保证了工程质量、减少了环境污染，加快了施工进度，也降低了成本消耗,创造了较好的经济效益和社会效益。
[参考文献]
1．《建筑施工》 同济大学出版 赵志缙 应惠清 主编
2．《桩基工程检测手册》 人民交通出版社 罗骐先 主编