中建一局集团第五建筑有限公司 北京 100000
摘要:旋挖桩技术的使用已经比较成熟，但是在复杂的地质条件下还存在很多问题，对质量不能有非常好的把握。对该项技术在复杂地质条件下的运用分析已经成为当前的主要工作。旋挖桩在复杂地质条件下主要是泥流以及软土或者是流沙等等，以下主要对旋挖桩在泥流以及软土或者流沙等复杂地质下的施工质量控制的分析。
关键词:旋挖桩；复杂地质；流沙；塌孔；钢护筒
随着建筑业快速发展，很多技术也得到了较多的研究。在多种建筑施工过程中，旋挖桩技术的使用都比较环保和理想，安全可靠，因此得到广泛应用。旋挖桩施工具有隐蔽性的施工特点，因此需要在施工过程中对质量进行很好的控制和分析。本文在卓伯根商业综合体项目基坑支护工程实践的基础上对旋挖桩工程的使用以及在复杂地质环境中的施工质量管控进行分析，以此进行质量控制策略的探究。希望能够对相关工作人员起到一定的促进性作用。
1 复杂地质条件下的旋挖桩护壁形式
本工程拟建场地分布的岩土层有：人工填土、淤泥，粉质粘土、细砂、粗砂、圆砾、卵石和灰岩，地层分布极不均匀。场地原始地貌多为沼泽地。地下水主要类型为上层滞水、孔隙水及岩溶水。上层滞水主要分布于松散的填土层中，富水性一般，水量贫乏，水位及水量随季节变化而变化。孔隙水主要分布于第四系冲积细砂、粗砂、圆砾、卵石层中，为强透水层，综合厚度大，富水性好，水量丰富，局部地段略具承压性，承压水头一般在1～6m。岩溶水赋存于灰岩的溶洞及溶蚀裂隙中，场地内岩溶强发育，水量丰富。针对复杂的地质情况，现场通过试桩比选确定成孔工艺。
1.1化学泥浆护壁
化学泥浆是以多种单体或共聚物为基础人工合成的聚合电解质，系有机高分子聚合物材料，在水中充分溶解后成半透明糊状，粘度大，渗透能力强，能有效调节泥浆液的流变性，在孔内沉淀钻屑速度非常快，在孔壁周围经过渗透和胶联行成了一层薄透明糊状保护层。化学泥浆分子可较好地包围粘土颗粒， 渗透能力强，护壁效果好，沉渣量小。
本工程使用奈普顿化学泥浆，可针对不同地层特点配制化学泥浆。一般情况下比例按0.01%~0.1%配制，加适量纯碱粉泥浆发挥效果会更好。根据现场实地情况试验确定配合比例。参考指标如下：
在多次加大泥浆比重的情况下，试成孔仍达不到理想的效果。在圆砾层和细砂层中成孔非常困难，沉渣上升速度很快，桩的几何尺寸难以保证。虽然在浇筑混凝土前通过多次的捞渣清孔可以保证沉渣厚度符合规范要求，但清孔次数过多又会造成超钻和混凝土量超灌。膨润土泥浆护壁工艺要求有大型泥浆池，由于土方提前施工现场作业面极其有限，泥浆池设置在已开挖的基坑内。泥浆导流回收难度大，无法有效回收，大大的增加了施工成本。本工程旋挖桩施工期间正值雨季，泥浆加重了作业面的泥泞程度导致机械降效，措施费用大幅增加。
1.3采用全钢护筒护壁
本工程贯穿多个地层，土层性质差异较大，自稳能力差。除圆砾层外强度均偏低，压缩性较高，在地下水作用下易产生流沙。如何有效护壁，防止塌孔成为亟待解决的问题。本工程采用全钢护筒护壁施工工艺取得了良好效果。全钢套管护壁钻进具有以下优点 :
①解决了旋挖钻进在易塌坍的流砂层、淤泥层、回填层、卵砾石层等复杂地层的护壁及钻进问题。
②由于套管的护壁作用， 避免了一般灌注桩可能发生的缩径、断桩、混凝土离析等质量问题，使得成桩质量大大提高。
③施工速度快，无需制备泥浆，无废浆消纳困难，作业点无大面积泥泞有利于是施工机械行驶，有利于文明施工。
2 钢护筒施工控制要点
2.1拔管控制技术
场地覆盖有粘土层和较厚的圆砾层，砂卵石下覆灰岩层。设计持力层为圆砾层（部分桩入岩）。潜水（承压水）稳定地下水位埋深为2.00～10.10m。水位受湘江水位的变化影响较明显，具有承压性。 根据现场试成孔发现，由于受地下水的影响孔壁坍塌严重，综合考虑后决定采用全钢护筒护壁。该项目旋挖成孔问题经反复多次试验,总结提出了如下拔管控制技术：
①采用振动锤边振动边上拔。
②护筒要缓慢拔出，防止拔出过快造成桩身损伤，同时要保证拔出时间在混凝土初凝时间之内。混凝土初凝时间不宜早于 2.5h 。
③ 拔出过程中应对护筒垂直度进行严格控制， 避免护筒偏移造成桩身垂直度产生偏差。
④ 钢护筒拔出分两次进行，初拔2~3米进行混凝土补充，按照护筒壁厚所占体积和可能存在的地层空隙推算补充混凝土方后，在对护筒进行拔出。
⑤遇到护筒拔不出的状况时，反复插拔护筒，仍受阻有条件时采取两台液压同时拔护筒，无条件时此护筒留置于桩身。
2.2慢速钻进，同时缩短混凝土待灌及浇筑时间
以少进尺勤提钻为原则，慢速钻进，提钻、下钻要缓慢均匀，每回次钻深不宜过大，以每次下钻少进尺勤提钻为原则。 钻进时不可贪多求快，不能每回次长时间多进尺钻进，下钻提钻时动作不能过猛，以防剧烈撞击钢护筒。 根据不同桩径和地质情况采取不同的升降速度。避免重型机械在施工区域附近行走， 掏出的泥土及时清运；同时，应注意防止钢筋笼搬运、安装时发生变形，下放过程中避免碰撞孔壁；另外，应优化工序安排，尽量缩短混凝土待灌及浇筑时间。
3结语
现代建筑项目的施工过程中，旋挖桩施工方法得到越来越广泛的应用。旋挖桩施工技术以其优势可以适用于流泥、软土、卵砾石和流砂等各种比较复杂的地质条件场地的旋挖桩作业过程中。当然，在实际的旋挖桩施工过程中要严格抓好旋挖桩施工的技术要点，积极关注各种可能存在的技术问题，根据工程场地的实际情况，严格按照设计和规范要求，制定切实有效的技术问题对策与方案，从而保证旋挖桩钻孔的质量和效率，从整体上保证项目工程的质量、进度和经济效益。
参考文献:
[1] 杨引娥 . 全套管旋挖钻技术及其应用 [J]. 探 矿工程 ，2009 ， 36 （ 12 ） .
[2] 刘学峰，杨明武 . 旋挖钻机在厚杂填土地层成桩孔时的若干难点技术 [J]. 煤炭工程， 2003 （ 3 ） .
[3] 董淑喜，胡德功，王炎，等 . 嵌岩桩桩底沉渣对承载性能影响的试验研究 [J]. 中外公路， 2012 ， 32 （ 1 ） .
[4] 王曦，徐辉雄 . 旋挖钻机施工中常见问题分析及对策 [J].探矿工程， 2008 ，（ 4 ） .
[5] 王红伟，戴国亮，叶涛 . 桩低后压浆的长大嵌岩桩承载性能试验 [J]. 建筑科学与工程学报， 2009 ， 26 （ 4 ） .
[6] 王卫平. 流砂地层桩基施工技术探讨 [J].内蒙古公路与运输， 2011 ， 45-46 （ 1 ）
论文作者:史恒,李鹏飞
论文发表刊物:《防护工程》2018年第30期
论文发表时间:2019/1/14
标签：泥浆论文; 地质论文; 地层论文; 混凝土论文; 工程论文; 技术论文; 沉渣论文; 《防护工程》2018年第30期论文;