一、旋挖钻机施工优势

 

　　1、机械化程度高

 

　　旋挖钻机靠履带可以自行移动，无需其他机械配合，施工过程不需要人工进行钻杆的拆除和组装。且将孔内钻出物通过钻斗提升到地面，旋挖钻机每分钟钻入深度约50cm。

 

　　2、施工精度高

 

　　旋挖钻机由履带自行至桩位点进行中心定位，由操作室的司机对钻机进行水平度、垂直度的自动调整。

 

　　3、低噪环保

 

　　旋挖钻机属于环保钻机，施工时的噪声一般在60dB以下，满足在市区和居民区噪声控制要求。

 

　　4、自备施工动力

 

　　旋挖钻机采用自备柴油发动机提供施工动力，免去施工场地对动力电的要求。

 

　　二、旋挖钻机施工流程

 

　　1、放桩位线

 

　　使用全站仪测定桩位，在桩位点打上木桩，桩上采用十字交叉法标定桩位中心，且加以保护。

 

　　2、旋挖钻机就位

 

　　钻机就位后，需调整钻杆及桅杆的角度，采用十字交叉法对中孔位。对中孔位后，钻机不得移位，钻臂不得随意改变角度。

 

　　3、埋设护筒

 

　　护筒顶标高应高于施工面250mm左右，且保证筒壁与水平面垂直，以利钻孔工作进行。护筒周围用粘土分层夯实，同时用十字线校正护筒中心及桩位中心，并保证护筒中心位置与桩中心偏差小于20mm。

 

　　4、旋挖机成孔

 

　　为确认不同地层下的钻进参数和地层对钻进的影响情况，第1根桩要慢速运转。钻进过程中要保持泥浆面高于护筒顶40cm。钻进过程中采用检测尺随时检查，调整和控制钻杆垂直度。

 

　　5、钢筋笼的制安

 

　　1）钢筋笼制作。施工现场钢筋笼应分节制作，两段钢筋笼的主筋错开搭接的长度不少于35d，主筋与加强筋全部焊接，主筋与螺旋筋采用隔点焊。

 

　　2）钢筋笼孔内安放。超过16m的钢筋笼在孔口焊接，且两段笼子同截面接头不得超过配筋的50%，间距错开，不少于35d。

 

　　6、下导管

 

　　选择合适导管，导管直径一般为250mm。导管长度应根据孔深进行配备，水下浇筑时，导管底端距孔底0.5m左右。导管组装时保证接头密合不漏水，初次使用要进行闭水打压试验，试水压力不小于0.6MPa。

 

　　7、混凝土浇筑

 

　　混凝土坍落度（200±20）mm，采用掺加减水剂的普通硅酸盐水泥，混凝土灌注时导管要居中放置，钢筋骨架不得倾斜。为保证凿去桩头后桩顶混凝土的强度，混凝土灌注需超过桩顶0.5m～1m。

 

　　三、应用实例

 

　　1、工程概况及地质情况

 

　　本工程项目占地面积3210m2，建筑面积6700m2，框架结构，层数为2层。

 

　　①层：杂填土（Q42），松散状态，成分以粉土为主，含少量炭粒、砖粒、灰粒等杂物，局部见建筑垃圾与粉煤灰。本层分布较普遍，在锂电池装配车间建筑场地本层厚度在3.3m～11.1m间，平均厚8.28m。

 

　　②层：黄褐红色粉质粘土（Q41），可见较多风化泥岩碎屑及少量炭粒，韧性中等。在锂电池装配车间建筑场地本层厚度在0.8m～5.2m间，平均厚3.08m，呈西薄东厚之势，层底埋深6.3m～13.9m。

 

　　③层：黄红色粉质粘土（Q2），硬塑状态，微裂隙发育，无摇振反应，干强度中等，韧性中等。在锂电池装配车间建筑场地本层分布不普遍，仅在场地东北角及西南偏中地段揭露该层，厚度在2.9m～3.8m间，平均厚3.35m，层底埋深6.4m～17.2m。

 

　　④层：强风化泥岩（C），风化较强烈，岩体完整程度为极破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ级。在锂电池装配车间建筑场地本层分布普遍，厚度在2.0m～4.3m间，平均厚3.23m，层底埋深9.8m～11.3m。

 

　　⑤层：石灰岩（C），岩体完整程度较完整，岩体基本质量等级为Ⅳ级。本层分布普遍，勘察深度范围内未揭穿该层，最大揭露厚度3.4m。

 

　　2、基础设计资料

 

　　桩端持力层为第④层强风化泥岩，桩端极限端阻力标准值为5000kPa，桩身混凝土为C30，桩长不得小于6m，桩基直径为d=800mm和d=1000mm两种，桩基入岩深度不小于桩基直径d。

 

　　3、施工背景

 

　　本工程图纸基础设计采用人工挖孔桩，地勘报告显示场地有1/3桩基位于杂填土区，且杂填土深度最深达11m，综合考虑施工安全、成本和工期等因素后决定采用旋挖桩代替人工挖孔桩进行桩基施工。

 

　　4、旋挖桩与人工挖孔桩对比

 

　　本工程施工完毕后，经建设单位、施工单位、监理单位共同签字确认的桩基总深度为741.8m，入泥岩深度为1m（桩基800mm）的桩基36根，深度为325.6m，入泥岩深度为1.2m（桩基1000mm）的桩基42根，深度为416.2m。

 

　　4.1成本对比

 

　　1）人工挖孔桩。目前人工挖孔工费市场价格为300元/m，桩芯和护壁混凝土标号为C30，护壁混凝土下壁厚100mm，上壁厚为200mm，平均按150mm厚计算，桩基扩大头平均按1000mm来算，混凝土价格300元/m3，人工灌注商品混凝土工费用为20元/m3，钢筋材料价格按4300元/t。a.人工挖孔费用：300元/m×741.8m=222540元。b.混凝土费用：护壁混凝土费用：（3.14×0.652-3.14×0.52）×（741.8-78）×0.15×300+（3.14×0.552-3.14×0.42）×（741.8-78）×0.15×300=98.48m3×300元/m3=29545.4元。护壁混凝土人工费：98.48m3×20元/m3=1969.7元。桩芯混凝土费用：（3.14×0.52×416.2m+3.14×0.42×325.6m）×300元/m3=490.3m3×300元/m3=147089.53元。桩芯混凝土人工费：490.3m3×20元/m3=9806元。c.桩体配筋率3%，钢筋费用按15kg/m估算。材料费：15kg/m×741.8m×4.3元/kg=47846.1元。制作费：11127/1000×1000=11127元。合计：222540+29545.4+1969.7+147089.53+9806+47846.1+11127=469923.73元。

 

　　2）旋挖桩。目前旋挖钻孔市场价格为250元/m，不需要混凝土护壁和护壁钢筋。

 

　　a.机械费：250元/m×741.8m=185450元。b.混凝土费用：桩芯混凝土费用：（3.14×0.52×416.2m+3.14×0.42×325.6m）×300元/m3=490.3m3×300元/m3=147089.53元。桩芯混凝土人工费：490.3m3×20元/m3=9806元。c.钢筋笼按14kg/m计算：材料费：14kg/m×741.8m×4.3元/kg=44656.36元。制作费：10385.2/1000×1000=10385.2元。合计：185450+147089.53+9806+44656.36+10385.2=397387.09元。

 

　　4.2工期对比

 

　　1）人工挖孔桩。正常施工2人一个班组（单根桩需2人配合施工），10个班组，总施工人数为20人。泥岩以上每个班组每天挖深约2m，655.4m桩基施工共耗时约32d，入泥岩后每个班组每天挖深约1.2m，86.4m泥岩施工共耗时7d，采用人工挖孔桩施工耗时共39d。

 

　　2）旋挖桩。旋挖桩机钻入深度约50cm/min，考虑到机械移动、校正、加油等时间耗费后，此项目桩基施工日志记录741.8m桩基施工共耗时7d。

 

　　4.3桩基质量及承载力对比

 

　　本工程共78根旋挖桩，对现场26根桩进行超声波桩身质量检验结论为：21根Ⅰ类桩，5根Ⅱ类桩，没有Ⅲ，Ⅳ类桩。单桩竖向承载力检测试验结论为：应变设计值为2543kN的，实际荷载值为最大3120kN，最小2870kN；应变设计值为4197kN的，实际荷载值为最大4760kN，最小4350kN，均能满足设计要求。且根据工程经验数据，此工程旋挖桩桩身质量为Ⅰ类桩的占总检验桩数的比例略高于人工挖孔桩。

 

　　四、结束语

 

　　此项目桩基工程采用旋挖机施工费用为397387.09元，采用人工挖孔费用为469923.73元，费用节省72536.64元；采用旋挖桩施工，工期为7d，采用人工挖孔桩工期为39d，工期节约32d。由此可看出建筑桩基工程施工中，利用旋挖桩代替人工挖孔桩进行桩基施工，可节省成本、缩短工期、保证桩身质量，在杂填土、回填土较深的地质条件下在保证施工安全方面，旋挖桩比人工挖孔桩有更大的优势。

 

　　参考文献：

 

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