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（浙江省永康市，321300）
【摘要】本文是作者结合多年工作经验，主要针对目前对旋挖钻孔机在钻孔灌注桩施工工艺中的应用及质量控制做出相关的阐述分析。以供参考。
【关键词】旋挖钻孔机；钻孔灌注桩；施工工艺
近年来,随着经济的高速发展,建筑物的规模趋向大型化,要求桩基础的承载力越来越大,灌注桩向着更大的直径和深度发展, 同时对山区以岩层为对象的基础工程,特别是要求能满足卵石、孤石以及残存混凝土构件等地下障碍物为对象的基础工程增多。在这样的情况下,旋挖钻孔机以其机动性大、成孔质量高、适应地层能力强、独立作业性好、施工技术先进等优点被越来越多地应用于钻孔灌注桩施工。
1 旋挖钻机施工的优点
1.1 适应地层能力强。施工中可根据地层地质构造的不同选用适宜的钻头，如：
1.1.1 粉质粘土层、细砂层：采用双底倒锥形旋挖钻头；
1.1.2 淤泥质粘土层：采用长螺旋钻、双底倒锥形旋挖钻头；
1.1.3 卵石夹漂石层：采用短螺旋钻头配冲击锤；
1.1.4 较薄的胶结砂岩层：采用筒式岩石钻头。
1.2 污染小，占地少。旋挖钻机施工时噪音小、低震动、泥浆用量少。
1.3 施工技术先进。钻机钻杆直径大，刚性好，导向性可靠，同时配有微机电脑控制系统，保证了钻杆的垂直度和钻孔深度符合要求。
2 钻孔灌注桩的施工工艺
2.1 施工测量放样
开钻前在搭设好的钻孔施工平台上对桩位坐标点进行准确放样，放出桩基的十字线，旋挖钻机的钻头的钻尖准确对准桩中心十字线中心位置。
2.2 护筒埋设
旋挖钻机的钻头在钻孔过程中要反复提出钻孔，在钻头提出孔后，钻孔内的水位就会下降，在钻头重新放回孔内时又会将孔内的泥浆挤出护筒。为防止坍孔和保护环境需对护筒长度进行计算，以保证泥浆不流溢，在埋置护筒过程中可采用“压埋法”：根据桩位，用钻头(加大直径)开挖1m 深后，放人护筒，在护筒顶设方木，用钻杆通过方木给护筒垂直加压，使护筒下沉至设计位置，当下压不能达到设计位置时，用钻头在护筒内开挖，边挖边压，必要时可往护筒内加泥浆，直到护筒埋设到设计位置稳固后为止。
2.3 泥浆配制及反复利用
旋挖钻机施工中，钻进速度较快，普通的泥浆护壁不能满足施工要求，因此需要在泥浆中加入膨润土等外掺剂，掺加比例根据现场情况确定。泥浆一般在钻孔内直接配制，在钻孔的同时要专门根据钻孔的深度及钻渣情况及时调整泥浆稠度。在施工过程中，膨润土要根据最差工程地质土层的需要量进行添加，以防止最差层出现坍孔。泥浆可反复利用，过程中泥浆性能会降低，届时应及时进行调制，确保泥浆的技术指标符合要求。
为保证钻头提升后护筒内的水头压力，防止坍孔，可在孔位边开挖一个小泥浆坑，坑内泥浆与护筒开口相通：当钻头未入孔时，孔内泥浆基本上与护筒顶相平；当钻头及钻杆伸入孔内时，泥浆溢出流入小泥浆坑内暂时储备，提出钻杆小泥浆坑内泥浆自动补回孔内，这样就实现了泥浆在钻进过程中的循环利用。
2.4 成孔
旋挖钻机施工桩基的扩孔率比其他钻机小很多，为便于钻头上下水的互通，防止由于钻头提升而在钻头下形成真空，造成地下水渗入钻孔内冲刷孔壁，所用钻头直径最好比桩径小4－5cm，可通过在钻头周围焊接齿板解决，两对称齿板的最大距离要在桩径的－1cm 以内。
钻机就位后，对钻机的钻杆要进行竖直度检测和调整。钻杆可用仪器或垂球检测，每次调整后应将钻杆的调整系统锁住。钻进过程中也要随时对钻杆竖直度检测。
钻机的钻进速度可根据地质情况进行调整：在粘土层内钻机的进尺可快些；在砂土层中钻机的进尺要减慢，以防坍孔。钻进过程中对钻杆的提升速度应加以控制，若钻杆提升过快，钻头下方就容易出现负压区，若地下水位较高，地下水则会渗入钻孔内，冲刷护壁而造成坍孔，同时钻头上部的泥浆通过齿之间的空隙快速回流填充因钻头上提而出现的空间，也会严重冲刷泥浆护壁，从而出现坍孔隐患；钻头下降的速度也需控制，尤其是刚入钻孔时，易造成泥浆四溅，尤其在地下水位较高的情况下，要注意保证水头的高度，钻头在提出泥浆面时，要及时往护筒内注入泥浆，以保持泥浆面的水头压力，直至钻头完全提出。
2.5 检孔
钻机在钻至设计标高后，要及时对钻孔进行检测。旋挖钻机检孔可用起吊设备将检孔器准确放入孔内进行量测。在将检孔器取出钻孔后，可再次检测孔深，必要时可利用钻机清一次沉渣。
3 施工中重点及难点控制
3.1 泥浆控制
钻渣为很干净的卵砾石，基本没沙子，并伴随跑浆，可判断该位置为地下河，此时应加大泥浆比重。若无法及时增加泥浆比重，可将膨润土直接倒入孔内，用旋挖筒下入孔内跑浆位置反转而不进尺，进行泥浆搅拌直至不跑为止，然后将钻头的压力减少，缓缓进尺，直到地层稳定。
3.2 桩尖沉淀厚度控制
为确保桩尖沉淀厚度，除要求泥浆性能之外，施工过程还需控制不同地层的钻进速度，特别是进入粉砂层时，每次旋挖不能太多，以防止砂子从钻头顶口冒出进入泥浆；当沉淀不符合要求时，采用“换浆法”进行消孔，换出来的泥浆一定要经过水力旋流器和振动筛进行浆、砂分离，直至合格；成孔后，应至少沉淀1～2小时，然后检查沉淀厚度，如仍超标，可以用旋挖钻机直接捞出；遇到特殊情况，如砼不能及时灌注而导致沉淀超标，可以用吊车吊起钢筋籠，然后用旋挖钻将沉淀取出，再进行灌注。
4 材料要求
4.1 原材料
钢材必须有出厂合格证，质量检测报告和按批量抽样进行机械性能复试检验的报告，不经复试检验合格的钢材不准使用；钢筋笼的加工应按图进行，焊接应有焊接试验报告，焊接接头要经检查确保符合《混凝土结构施工及验收规范》GB50204要求后方可使用；水泥标号不宜低于425 号，严禁采用快硬性水泥，施工使用水泥必须有出厂合格证和进场抽样检验报告。
混凝土粗骨料可选用卵石或碎石（质地坚硬），其最大粒径不宜大于40mm，并不能大于钢筋最小净距的1/3。砂宜为中粗砂。
4.2 混凝土
混凝土配合比应由试配确定，拌和料应级配合理， 并具有良好的和易性。水下混凝土，坍落度值为180－220mm，水泥用量不少于360Kg／m3，桩身混凝土必须按要求留做试件。
5 灌注桩操作程序
5.1 严格资质管理，凡从事钻孔灌注桩基础的施工企业必须具备相应的资质，同时严格按照资质等级承接相应业务范围的钻孔灌注桩基础施工业务。
5.2 施工前，应认真核对图纸与工程地质报告是否相符，核查设备、工艺及技术是否符合设计要求，施工组织设计或施工方案是否合理。
5.3 施工应按施工方案要求进行，核对桩轴线控制点和水准点、对成孔状况（孔深、孔径、垂直度、孔底沉渣厚度）、回淤土、土层分布、灌注时间及灌注混凝土量、钢筋笼安放的实际位置等内容逐项检查落实， 并填写相应的质量检查记录。
5.4 施工结束后，应由有资质的检测单位进行检测。检测方法及数量根据现行规范确定，被检测桩采用随机抽样或由设计确定，一般采用静荷试压法和动力测试法两种。
【摘要】本文是作者结合多年工作经验，主要针对目前对旋挖钻孔机在钻孔灌注桩施工工艺中的应用及质量控制做出相关的阐述分析。以供参考。
【关键词】旋挖钻孔机；钻孔灌注桩；施工工艺
近年来,随着经济的高速发展,建筑物的规模趋向大型化,要求桩基础的承载力越来越大,灌注桩向着更大的直径和深度发展, 同时对山区以岩层为对象的基础工程,特别是要求能满足卵石、孤石以及残存混凝土构件等地下障碍物为对象的基础工程增多。在这样的情况下,旋挖钻孔机以其机动性大、成孔质量高、适应地层能力强、独立作业性好、施工技术先进等优点被越来越多地应用于钻孔灌注桩施工。
1 旋挖钻机施工的优点
1.1 适应地层能力强。施工中可根据地层地质构造的不同选用适宜的钻头，如：
1.1.1 粉质粘土层、细砂层：采用双底倒锥形旋挖钻头；
1.1.2 淤泥质粘土层：采用长螺旋钻、双底倒锥形旋挖钻头；
1.1.3 卵石夹漂石层：采用短螺旋钻头配冲击锤；
1.1.4 较薄的胶结砂岩层：采用筒式岩石钻头。
1.2 污染小，占地少。旋挖钻机施工时噪音小、低震动、泥浆用量少。
1.3 施工技术先进。钻机钻杆直径大，刚性好，导向性可靠，同时配有微机电脑控制系统，保证了钻杆的垂直度和钻孔深度符合要求。
2 钻孔灌注桩的施工工艺
2.1 施工测量放样
开钻前在搭设好的钻孔施工平台上对桩位坐标点进行准确放样，放出桩基的十字线，旋挖钻机的钻头的钻尖准确对准桩中心十字线中心位置。
2.2 护筒埋设
旋挖钻机的钻头在钻孔过程中要反复提出钻孔，在钻头提出孔后，钻孔内的水位就会下降，在钻头重新放回孔内时又会将孔内的泥浆挤出护筒。为防止坍孔和保护环境需对护筒长度进行计算，以保证泥浆不流溢，在埋置护筒过程中可采用“压埋法”：根据桩位，用钻头(加大直径)开挖1m 深后，放人护筒，在护筒顶设方木，用钻杆通过方木给护筒垂直加压，使护筒下沉至设计位置，当下压不能达到设计位置时，用钻头在护筒内开挖，边挖边压，必要时可往护筒内加泥浆，直到护筒埋设到设计位置稳固后为止。
2.3 泥浆配制及反复利用
旋挖钻机施工中，钻进速度较快，普通的泥浆护壁不能满足施工要求，因此需要在泥浆中加入膨润土等外掺剂，掺加比例根据现场情况确定。泥浆一般在钻孔内直接配制，在钻孔的同时要专门根据钻孔的深度及钻渣情况及时调整泥浆稠度。在施工过程中，膨润土要根据最差工程地质土层的需要量进行添加，以防止最差层出现坍孔。泥浆可反复利用，过程中泥浆性能会降低，届时应及时进行调制，确保泥浆的技术指标符合要求。
为保证钻头提升后护筒内的水头压力，防止坍孔，可在孔位边开挖一个小泥浆坑，坑内泥浆与护筒开口相通：当钻头未入孔时，孔内泥浆基本上与护筒顶相平；当钻头及钻杆伸入孔内时，泥浆溢出流入小泥浆坑内暂时储备，提出钻杆小泥浆坑内泥浆自动补回孔内，这样就实现了泥浆在钻进过程中的循环利用。
2.4 成孔
旋挖钻机施工桩基的扩孔率比其他钻机小很多，为便于钻头上下水的互通，防止由于钻头提升而在钻头下形成真空，造成地下水渗入钻孔内冲刷孔壁，所用钻头直径最好比桩径小4－5cm，可通过在钻头周围焊接齿板解决，两对称齿板的最大距离要在桩径的－1cm 以内。
钻机就位后，对钻机的钻杆要进行竖直度检测和调整。钻杆可用仪器或垂球检测，每次调整后应将钻杆的调整系统锁住。钻进过程中也要随时对钻杆竖直度检测。
钻机的钻进速度可根据地质情况进行调整：在粘土层内钻机的进尺可快些；在砂土层中钻机的进尺要减慢，以防坍孔。钻进过程中对钻杆的提升速度应加以控制，若钻杆提升过快，钻头下方就容易出现负压区，若地下水位较高，地下水则会渗入钻孔内，冲刷护壁而造成坍孔，同时钻头上部的泥浆通过齿之间的空隙快速回流填充因钻头上提而出现的空间，也会严重冲刷泥浆护壁，从而出现坍孔隐患；钻头下降的速度也需控制，尤其是刚入钻孔时，易造成泥浆四溅，尤其在地下水位较高的情况下，要注意保证水头的高度，钻头在提出泥浆面时，要及时往护筒内注入泥浆，以保持泥浆面的水头压力，直至钻头完全提出。
2.5 检孔
钻机在钻至设计标高后，要及时对钻孔进行检测。旋挖钻机检孔可用起吊设备将检孔器准确放入孔内进行量测。在将检孔器取出钻孔后，可再次检测孔深，必要时可利用钻机清一次沉渣。
3 施工中重点及难点控制
3.1 泥浆控制
钻渣为很干净的卵砾石，基本没沙子，并伴随跑浆，可判断该位置为地下河，此时应加大泥浆比重。若无法及时增加泥浆比重，可将膨润土直接倒入孔内，用旋挖筒下入孔内跑浆位置反转而不进尺，进行泥浆搅拌直至不跑为止，然后将钻头的压力减少，缓缓进尺，直到地层稳定。
3.2 桩尖沉淀厚度控制
为确保桩尖沉淀厚度，除要求泥浆性能之外，施工过程还需控制不同地层的钻进速度，特别是进入粉砂层时，每次旋挖不能太多，以防止砂子从钻头顶口冒出进入泥浆；当沉淀不符合要求时，采用“换浆法”进行消孔，换出来的泥浆一定要经过水力旋流器和振动筛进行浆、砂分离，直至合格；成孔后，应至少沉淀1～2小时，然后检查沉淀厚度，如仍超标，可以用旋挖钻机直接捞出；遇到特殊情况，如砼不能及时灌注而导致沉淀超标，可以用吊车吊起钢筋籠，然后用旋挖钻将沉淀取出，再进行灌注。
4 材料要求
4.1 原材料
钢材必须有出厂合格证，质量检测报告和按批量抽样进行机械性能复试检验的报告，不经复试检验合格的钢材不准使用；钢筋笼的加工应按图进行，焊接应有焊接试验报告，焊接接头要经检查确保符合《混凝土结构施工及验收规范》GB50204要求后方可使用；水泥标号不宜低于425 号，严禁采用快硬性水泥，施工使用水泥必须有出厂合格证和进场抽样检验报告。
混凝土粗骨料可选用卵石或碎石（质地坚硬），其最大粒径不宜大于40mm，并不能大于钢筋最小净距的1/3。砂宜为中粗砂。
4.2 混凝土
混凝土配合比应由试配确定，拌和料应级配合理， 并具有良好的和易性。水下混凝土，坍落度值为180－220mm，水泥用量不少于360Kg／m3，桩身混凝土必须按要求留做试件。
5 灌注桩操作程序
5.1 严格资质管理，凡从事钻孔灌注桩基础的施工企业必须具备相应的资质，同时严格按照资质等级承接相应业务范围的钻孔灌注桩基础施工业务。
5.2 施工前，应认真核对图纸与工程地质报告是否相符，核查设备、工艺及技术是否符合设计要求，施工组织设计或施工方案是否合理。
5.3 施工应按施工方案要求进行，核对桩轴线控制点和水准点、对成孔状况（孔深、孔径、垂直度、孔底沉渣厚度）、回淤土、土层分布、灌注时间及灌注混凝土量、钢筋笼安放的实际位置等内容逐项检查落实， 并填写相应的质量检查记录。
5.4 施工结束后，应由有资质的检测单位进行检测。检测方法及数量根据现行规范确定，被检测桩采用随机抽样或由设计确定，一般采用静荷试压法和动力测试法两种。