浅谈旋挖钻机干作业法成孔灌注桩施工

浅谈旋挖钻机干作业法成孔灌注桩施工

中国中铁四局集团第五工程有限公司 杨 刚

摘 要：

针对新疆戈壁地区，干燥缺水，工程地质条件良好，主要对在戈壁地区修建铁

路、公路中桥梁桩基工程采用旋挖钻机干作业法成孔灌注桩的施工工艺以及施工过程中一

些值得注意的问题进行介绍。

关键词：

戈壁地区 旋挖钻机 干作业法成孔灌注桩 施工

旋挖钻机作为基础工程机械中的

新型机种

,

经过多年的推广应用

,

目前

已被大量应用于公路、铁路等桩基工程

之中。由于其具有施工速度快、成孔质

量好、环境污染小、操作灵活方便等优

点

,

受到越来越多的施工单位青睐成

孔。结合本工程特点，在新疆戈壁地

区，干燥缺水工程地质条件良好，且桩

基深度内未见地下水的素填土层、亚粘

土层、亚砂土层、亚粘土夹粉细砂层，

强风化泥质粉砂岩层，弱风化泥质粉砂

岩层、夹有卵石的砂砾地质土层等的桩

基施工。可采用旋挖钻机干作业法快速

成孔灌注桩。

一、施工准备

1、技术准备

（1）熟悉和分析施工现场的地质、

水文资料、设计图、设计文件、施工技

术规范和质量要求、施工方法和施工措

施等。

（2）熟悉施工现场环境

,

排查清

施工区域内的地下管线

（管道、

电缆）

、

地下构筑物、危险建筑等的分布情况。

（3）砼配合比设计及试验：按砼

设计强度要求，分别做水下砼配合比及

普通砼配合比的试验室配合比、施工配

合比，满足钻孔桩灌注砼的要求。

（4）

测

量

准

备

:

沿

路

线

方

向

300

～

500

米距离，埋设水准点

2

个，

导线点

1

个。

2、机械准备

（1）钻孔设备

:

根据地质情况选

择型全液压旋挖钻机等。

（2）配套设备

:

挖掘机、装载机、

吊车、钻渣运输车各

1

台等。

（3）混凝土灌注设备

:

砼拌和站、

砼运输车、导管、下料斗等。

3、作业条件

（1）开钻前场地应完成三通一平，

即路通、水通、电通、场地平整。场地

平整采用装载机平整，人工配合。旋挖

钻机作业场地平整尺寸为

10

米

×10

米，

平整后用装载机轮胎进行碾压，地基不

好处对作业面换填处理，压路机碾压，

以满足钻孔设备的稳定性要求。

（2）施工现场用电采用三相五线

制系统和三级配电二级保护方式，工作

接地电阻值不得大于

4Ω；供电线路始

端、末端必须做重复接地。用电设备实

行“一机一闸一漏一箱”制；不得用一

个开关直接控制两台以上的用电设备。

4、人员培训

（1）培训方式：采用会议、授课、

观看影像资料及考察观摩的形式。

（2）培训内容：施工工艺工法、

技术标准、安全文明环保施工要求。

二、施工工艺

测量放线及埋设桩位（设置护桩）

→开挖地面表层土埋设钢护筒→检查桩

中心轴线→钻机就位及钻进→成孔检查

→清孔→吊放钢筋笼→安装砼导管→灌

筑混凝土。

三、钻孔桩施工

1、复核全桥的桩位坐标，确认设

计图纸提供的桩位数据。由于专职测量

人员采用全站仪或

GPS

对桩位采用坐标

法进行实地放样。沿桩中心呈“十”字

型引出四个桩位点用来控制桩位，作为

单桩护桩。护桩采用木桩（３ｃｍ

×

３ｃｍ），桩顶钉钉，高度

80cm，埋

入地下

45cm，并用砂浆或素混凝土保

护。以便在后续的钻孔过程随时检查孔

位中心。

2、设置钢护筒，护筒采用钢质护

筒，4m

以内的护筒，采用厚不小于

5mm

后的钢板制作，钢护筒的内径比桩径大

200

～

400mm，

埋置高出施工地面

0.3m。

3、钻机就位及钻孔

（1）确定钻机位置，在钻机位置

四周洒白灰线标记。

（2）标记位置，定位。将旋挖钻

机开至白灰线标记位置，不再挪动。

（3）连接护桩、拉十字线调整钻

头中心对准桩位中心。通过钻机自身的

仪器设备调整好钻杆、桅杆的竖直度并

锁定。

（4）开始钻孔作业，钻进时应先

慢后快，开始每次进尺为

40

～

50cm，

确认地下是否不利地层，进尺

5

米后如

钻进正常，可适当加大进尺，每次控制

在

70

～

90cm。

（5）成孔、成孔检查。

成孔达到设计标高后，对孔深、孔

径、

孔壁垂直度、

沉淀厚度等进行检查，

检测前准备好检测工具，测绳、检孔器

等。

4、清孔

（1）孔底清理紧接终孔检查后进

行。钻到预定孔深后，必须在原深处进

行空转清土（10

转

/

分钟），然后停

止转动，提起钻杆。

（2）注意在空转清土时不得加深

钻进

,

提钻时不得回转钻杆。

（3）清孔后，用测绳检测孔深。

5、吊放钢筋笼（同常规钻孔灌注

桩桩）。

6、灌筑混凝土

严格按照水下混凝土标准进行配

制、运输，采用导管法干孔浇筑，设计

桩顶

4m

范围内的混凝土采用型钢进行

振捣，保证桩顶混凝土的质量。

四、施工过程中注意的事项

1、在钻进过程中应时刻注意钻机

仪表，如仪表显示竖直度有变化，应及

时进行调整，调整后钻进。

2、钻进时记录每次的进尺深度并

及时填写钻孔施工记录，交接班时应交

待钻进情况及下一班的注意事项。

3、因故停钻时，严禁钻头留在孔

内，提钻后孔口加盖防护。

4、旋挖钻孔应超挖

20cm，以保证

桩长，同一个承台内的桩基超挖深度应

基本一致，要控制在

±5cm

以内。

5、在钻进过程中，设专人对地质

状况进行检查。

6、由于地质情况复杂多变，当遇

到硬质岩层或过大的漂石、孤石时，需

及时更换钻头，采用短螺旋钻头、岩石

钻头等就进行钻进。当遇孤石时也可采

用孔下爆破的方法解决，突破上述地层

后，更换正常的旋挖钻头正常钻进。

7、

在

钻

进

过

程

中，

要

根

据

地

质

情况调整钻机的钻进速度。在粘土层

内，钻机的进尺控制在

80-90cm/

次旋

挖，在砂土层中，钻机的进尺控制在

40

～

50cm/

次旋挖。

8、在钻进过程中，钻杆的提升速

度控制在

0.4m/s。

9、在灌筑混凝土过程中应严格按

照水下混凝土相关施工要求施工。

五、结语

在新疆戈壁地区，干燥缺水，地质

条件良好，采用干作业法成孔灌注桩工

艺简单，操作方便，施工速度快，提高

了工作效率，

无泥浆排放量

,

保护环境

,

实现清洁、文明施工。

作者简介：杨刚，男，1984—，助

理工程师，2008

年

6

月毕业于湖南科

技大学，现任职于中铁四局五公司，从

事铁路工程建设