1、1浅述旋挖钻机成孔塌孔抑制方法摘要：旋挖钻机在灌注桩的施工过程中，塌孔现象成为成孔工序中最大的障碍。笔者通过技术攻关及工程实践，采用人工浇筑形成护壁法、混凝土回填护壁法来抑制塌孔现象的发生。 关键词：旋挖钻机 塌孔 抑制 0 引言 随着我国基本建设尤其是城市建设的迅速发展，高层、超高层建筑桩基应用广泛，旋挖钻机成孔灌注桩以其安全、环保、快速、高效的特点倍受青睐。但新设备、新技术的推广都伴随着改进与完善的过程，施工单位在引进旋挖钻机并投入使用后，塌孔现象成为旋挖钻机成孔工序中最大的障碍。通过技术攻关及工程实践，人工浇筑形成护壁法、混凝土回填护壁法逐步成为抑制塌孔的首选。 1 适用范围 通过抑制旋
2、挖钻机成孔塌孔方法的应用实例，证明其适用于旋挖钻机成孔施工中因卵石、流沙、涌水产生的严重塌孔处理，比较泥浆护壁、回填粘性土、预注浆等处理方案更具有针对性、可行性。 2 工艺原理 该方法的工艺原理为针对旋挖钻机成孔因卵石、流沙、涌水产生的严重塌孔，采取混凝土回填形成护壁、人工浇筑形成护壁抑制塌孔。塌孔部位在浅部，可先采用人工挖孔浇筑混凝土护壁，然后进行旋挖钻机2成孔；塌孔部位在深部，则可采用旋挖机迅速清理轻微塌孔泥沙，及时浇筑低标号混凝土填充，48 小时后再用旋挖机成孔。 2.1 人工浇筑形成护壁法 根据地勘报告和已施工桩孔地质情况，分析因卵石、流沙、涌水引起的塌孔的部位，若塌孔部位位于桩孔浅部
3、，先采用人工挖孔作业，挖至塌孔部位底部，随着人工挖孔浇筑混凝土护壁，混凝土护壁达到强度后，对塌孔部位土体起到支护作用，然后再采用旋挖钻机作业挖至设计孔深。 2.2 混凝土回填形成护壁法 旋挖钻机成孔遇卵石、流沙、涌水引起塌孔，且塌孔部位位于桩孔中、底部，先采用旋挖钻机挖至塌孔部位，迅速清除已轻微塌孔的泥沙，及时采用水下灌注 C15 混凝土，回填至塌孔顶部，待 48 小时后钻机继续作业，此时混凝土已填充塌孔部分，旋挖机掏出其中间部分，剩余部分将形成混凝土护壁阻止塌孔的加剧。若塌孔较为严重，表现为塌孔泥沙清理不净、桩孔进尺反弹现象；则需要分层进行 C15 混凝土灌注、钻进，直至处理到塌孔底部。 3
4、 施工工艺流程及操作要点 3.1 施工工艺流程 3.1.1 人工浇注形成护壁法 放线定桩位及高程挖第一节桩孔土方支模浇灌第一节混凝土护壁在护壁上二次投测标高及桩位十字轴线安装起吊架、通风、照明设施等第二节桩身挖土清理桩孔四壁、校核桩孔垂直3度和直径拆上节模板、支第二节模板、浇灌第二节混凝土护壁重复人工挖孔工序至塌孔部位底部拆除护壁模板、起吊架、通风、照明设施旋挖钻机就位旋挖钻机钻进至设计孔深。 3.1.2 混凝土回填形成护壁法 旋挖钻机就位钻头对准桩位中心钻孔埋设钢护筒旋挖钻机钻至易塌孔部位底部安装导管、漏斗水下浇注 C15 混凝土旋挖钻机继续钻进至设计孔深。 3.2 操作要点 3.2.1 人
5、工浇筑形成护壁法 根据地勘报告和已施工桩孔地质情况，分析因卵石、流沙、涌水引起的塌孔的部位。 挖出的土石要及时运离孔口 2m 以外，机动车通行要离孔口 3m 以外，不得对井壁的安全构成影响。 向孔内运送钢筋、模板、砼以及其它工具时，一定要绑扎牢固、可靠，并与孔内人员提前呼应。 孔内照明必须采用变压器将 220V 降至 36V 以下的安全电压，电气必须严格接地、接零和使用漏电保护器。各孔用电必须分闸，严禁一闸多用。孔上电缆必须架空 2m 以上。 孔口设多层板制作的盖板，并设专人看护，在吊出土方后和施工间歇时盖板盖严孔口。 3.2.2 混凝土回填形成护壁法 钻机就位时，必须保持平稳，不发生倾斜、位
6、移，为准确控制钻孔4深度，要在机架上或机管上作出控制的标尺，以便在施工中进行观测、记录。 护筒位置要埋设正确和稳定，护筒与孔壁之间要用粘土填实，护筒中心与桩孔中心线偏差不大于 50mm。 钻进速度要根据土层情况、孔深、钻机负荷以及成孔质量等具体情况确定，尤其是钻至水位以下，要“轻压、轻钻、慢上下” ，防止动作剧烈引起水流，冲击卵石、流沙等土质造成严重塌孔。 事先量测塌孔底部标高，按照导管底部距孔底600mm 计算所需导管长度，在挖机转场后立即下入导管，接好漏斗，进行 C15 混凝土浇筑。 C15 混凝土适合混凝土泵车泵送浇筑，适宜坍落度为 160190mm。 浇筑必须一次完成，高度控制在肉眼观
7、察塌孔上口线位置，若塌孔位置匿于水面以下，高度应控制在原水面位置。 4 质量控制 4.1 保证龄期、提高护壁质量 混凝土回填形成护壁法、人工浇筑形成护壁法均采用混凝土浇筑形成护壁，浇筑后混凝土必须达到一定强度才允许拆模或进行下道工序；倘若早拆、强拆，混凝土护壁会因松软、强度低而塌陷，势必造成返工；因此针对护壁混凝土强度要求，人工浇筑形成护壁法中采用硫铝酸盐快硬水泥，养护至少 12h 以上再拆模，混凝土回填形成护壁法中 C15 混凝土必须自然养护 48h 以上，再进行旋挖机钻进。 4.2 防止孔斜、保证桩孔垂直度 孔斜产生的原因是钻进松散地层中遇到较大圆滑孤石或探头石，将5钻具挤离孔轴线，钻具由
8、软地层进入硬地层或粒径差别太大的砂砾层，钻头所受阻力不均，导致钻具倾斜，造成孔斜。或者钻机位置发生串动，或底座产生局部下沉使钻孔倾斜。预防的措施是：放慢钻进速度，加固钻机底座，提高地耐力，采用导向性好，桅杆刚性强的旋挖钻机进行施工。 4.3 质量检测手段 桩位偏移用直尺进行测量。桩的成孔深度用测绳测量。桩的垂直度用检孔器测量。泥浆比重用比重计测定，泥浆稠度用漏斗粘度计测定，含砂量用含砂计量器测定，沉渣厚度用测绳来相对测定。桩身完整性和桩基砼质量采用探测器超声波检测。 5 安全措施 5.1 强安全生产教育和安全交底工作，进入工地必须戴安全帽、穿工作服、防滑鞋、戴防护手套。 5.2 钻机钻进时，孔
9、口人员应集中精力，钻具需要立悬或摆放时，必须牢固垫稳，操纵岗位不得离人。 5.3 在危及人身安全设备旁设立醒目警示标志，严禁人员靠近跨越。5.4 非电工不准随意拆卸或修理电器设备，对过路电缆应深埋或架空。 5.5 搬运钻杆或抬导管应由专人统一指挥。 5.6 成孔后的孔口要设盖，成桩后的负孔要及时回填，防止人、物掉入孔中。 66 环保原理 因旋挖钻机属低噪音、无振动环保型钻机，在钻进过程中噪音在 65分贝以内；采用针对性处理，混凝土护壁施工，避免了泥浆制备、排放污染；如果挖掘的原始土含水率太大或呈流塑状态，如果再配有现场流塑土减水固化处理装置，对挖上来的流塑土进行减水固化处理后变成干土，然后通过自卸车进行装运，满足了城市环保要求。 7 结论 采用抑制旋挖钻机成孔塌孔方法具有施工功效高、质量可靠、成孔速度快、成孔率高、适应性强、废浆少、低噪音、污染小等特点。克服了旋挖钻机成孔时塌孔、泥浆排放、工期长等缺点，极大地提高了施工质量。 参考文献： 1建筑安装工程资料管理规程.DBJ01-51-2003. 2建筑工程施工质量验收统一标准.GB50300-2001. 3王晓亮.2010 年山西省省级工法. 4陈和义.机械冲孔灌注桩在岩溶地区成孔施工技术措施J.山西建筑. 5牟桂杰等.浅析机械成孔灌注桩施工方法在土建施工中的应用J.科技风.
