赵奇
重庆市设计院有限公司 重庆 400015
摘要：旋挖桩施工技术已经是建筑工程机械成孔首选施工工艺，适应无地下水施工作业,属于干作业桩基施工工艺。旋挖桩传统工艺使用直筒钻头钻进，将砂土挤进钻头取渣。在地下水位高，地层复杂，透水性快的厚层砂卵石、巨粒漂石层因钻进震动，地下水的冲刷把砂和细小的填充物带到钻孔底部，卵石与巨粒漂石间增大空隙,无法形成嵌挤与钻头内壁摩擦力，取不出钻渣，不能正常发挥优势。降低地下水能提高地层强度，增大密实度和侧壁稳定性，减小空隙率。采用降低地下水和双（多）护筒措施提高成孔率,钻进速度快，具有很高的施工效益。
关键词：旋挖桩；降水；双（多）护筒；砂卵石、巨粒漂石成孔施工技术
前言：随着我国经济建设的不断加快，人们对安全认识的提高。人工挖孔桩因安全隐患 多，逐渐退出工程建设领域由机械成孔桩代替。机械成孔桩尤以旋挖桩发展迅速,它适应各种地层，成孔速度快，移动方便灵活，质量可控，经济效益好。
一、准备工作
1、降低地下水
贵州农信社江口灾备中心项目：施工现场地质情况复杂，地下水位高，透水性在5m/d，砂卵石层厚度在0.6-4.3m，巨粒漂石层厚度在 0.6-16.7m，地质坡面差起伏落差非 常大，串珠状溶洞群见洞率32%，强风化白云岩厚度在0.3-5.2m 范围。查阅地质勘察料,地下水高度、透水性大；分析岩石走向、坡度起伏变化非常大。用桩基础施工图计算降水量，管径、抽水设备功率，布设临时降水井点位置。组织实施降排水。
井点排水示意图
地下水降低后增大了砂卵石、巨粒漂石层的密实度和嵌挤力为旋挖钻头挤压钻渣提供很 大的摩擦阻力，增大取渣量和取渣速度。
2、测量放线埋设护筒
根据施工图纸，业主提供的规划坐标进行控制轴线和角点坐标放出桩位，做好桩位控制桩。埋设外护筒，便于旋挖机开挖过程中的定位控制和复测。护筒用厚度16mm 的钢板卷制，直径1.4-2.2m 各种规格，长3.3m。护筒埋设位置准确，筒体竖直。护筒埋置深度3m，护筒顶面高出地面0.3m，以防孔口坍塌和地表水流入孔内，周边填土夯实。埋设完成后，用水准仪测量护筒顶标高并作好记录，作为控制孔深的基线。
3、旋挖机就位
首先要保证钻机下地基不产生沉陷，在钻机就位时，先将地面整平压实，钻杆调整垂直，然后检查护筒埋设后的桩中心与钻头中心是否重合，如果偏差较大应调整钻机位置，确保钻孔的中心符合设计要求。
二、旋挖机钻孔施工
1.成孔工艺：
场地平整布置-桩位放样-埋设护筒-钻机就位-选择钻头、钻杆-钻进成孔-验孔深，孔径，垂直度。
2.试钻
钻机类型、型号、钻头型式，以及在不同地质层中的钻进速度和钻进时的钻压、扭力参数，成孔后的清孔方法和清孔时间。成孔的控制措施（孔径、倾斜度、中心偏移等）进行试钻，明确参数。确定施工组织及管理体系、人员及指挥方式。确定适宜现场施工的机械、人员数量。根据旋挖专项施工方案，施工工艺的合理性与适应性，修正施工方案，完善施工组织。试桩现场人员、机械、材料配置。
3、钻头改进
地下水高的砂卵石、巨粒漂石（最大超过 1m）地层是一种典型的力学不稳定地层, 其结构松散、无胶结、卵石粒径大小不等,具有内摩擦角小、塑流性差、含水量高且渗透系数大、稳定性差的特点。结合旋挖桩施工特点及现场工程、水文地质情况,总结了砂卵石、巨粒漂石地层中旋挖桩施工的质量控制措施及经常发生的卡钻、塌孔、缩径、埋钻等问题的处理方法。根据地层情况，钻机功能、孔深、孔径、沉碴厚度、护壁措施等具体要求针对高地下水的砂卵石、巨粒漂石地层，积极研究和改进旋挖钻头，实施双（多） 层钢护筒施工工艺。
4、正常钻进
按照旋挖钻孔桩的专项施工方案要求钻机就位，定位、复测桩位。在埋设的外护筒内钻进取渣，钻进至外护筒位置停钻，进行钻孔深度、孔位、垂直度、轴线偏差、孔径、 检查满足设计及相关规范要求。观察护筒周边地层无塌陷、冒浆和开裂、空洞，用振动锤下内护筒，经定位复测合格，保持正常钻速、钻压、扭矩钻进。正常钻进2m进行一次孔深、孔位、垂直度、轴线偏差、孔径、检查满足设计及相关规范要求，下压一次内护筒继续钻进，检查、清孔等施工程序直至成孔合格。密实度较好的卵、漂石层，钻齿较难插入到石块间的空隙中，钻进时一般表现出钻齿受力不均匀、整机振动剧烈、钻杆跳跃和钻杆偏摆等现象，对孔壁的扰动很大，造成塌孔、缩径、埋钻等事故的发生。
4.1发生异常情况
钻机振动大不进尺遇到巨粒漂石应立即停止钻进，改换三角钻头进行低速低压逐渐加压慢钻，正钻钻渣进钻头取渣，反钻挤压漂石至孔壁外侧压密孔壁，直至取出巨粒漂石，更换转头，保持正常钻速钻压钻进。孔偏移倾斜遇地层强度不均匀，有斜面岩石或巨粒漂石等不良地层，立即停钻，更换钻渣钻头低速低压逐渐加压慢钻，穿过该段地层恢复正常钻进。发生掐钻、缩径、埋钻，遇巨粒漂石或溶洞，巨粒漂石、溶洞受钻断面强度不能承受正常钻压、扭力和钻进震动造成塌陷，相互嵌挤掐钻、缩径、埋钻，立即停止钻进。进行正反低速提升钻杆来回转动，松动钻头，直至钻头拔出。灌注低强度C15 商品混凝土固结砂卵石、巨粒漂石和溶洞岩石达到2.5Mpa 时，继续钻进，穿过该段巨粒漂石和溶洞熔岩层恢复正常钻进。钻孔侧壁塌孔、超挖是巨粒漂石取渣后空隙过大，不能承受上部荷载和钻进震动，孔壁失稳造成塌方，立即停止钻进。下压内护筒后保持低速低压钻进穿过该地层恢复正常钻进。
4.2.对巨粒漂石、斜面、坡度起伏大的岩石、溶洞、熔岩层采用以下操作方式钻进
4.2.1 拨动式钻进方法，就是指低转速、低扭矩、低钻压，通过钻齿对漂石、溶洞岩面拨动切割钻入地层；
4.2.2 钻进漂石层时不进尺、震动、掐钻，为保护机械设备，采用低转速、低扭矩、低输出，钻进；
4.2.3 塌孔、缩径、埋钻采用轻轴压，提压、悬吊、点浮动、点加压等方式，防止掐钻可悬吊或提压，降低其振动可以使用浮动钻进，需要加压钻进就使用点压加压的方法 钻进。
按照施工图钻到中风化岩层时更换平底钻头，钻到嵌岩深度满足设计要求，更换平底清孔钻头进行清孔，测沉渣厚度，符合设计及相关规范要求，验收合格转入吊放钢筋笼，下混凝土导管，浇筑混凝土。
三、结束语
旋挖机成孔实践穿越厚度大的砂卵石、巨粒漂石层，成桩钻进极易出现钻进不进尺、 孔倾斜偏移、发生卡钻、钻孔侧壁坍塌、超挖等问题。从钻头性能分析砂卵石、巨粒漂石钻进等方面优化。成功地解决了旋挖钻机在砂卵石、巨粒漂石层中成孔难的技术难题， 对于加快施工进度、保证桩基质量有积极的作用，为同类项目施工提供参考。
【参考文献】
[1]徐维钧.桩基施工手册[M].北京人民交通出版社.2007
[2]建筑施工手册第六版
[3]刘伟.《旋挖钻机的发展及应用》[J].建筑机械化.2004（11）