林滔

（华东送变电工程公司 200011）

浅谈河谷地质中的旋挖钻机灌注桩施工

林滔

（华东送变电工程公司 200011）

相比传统的灌注桩基础施工工艺，旋挖钻孔灌注桩具有明显的优势，但是在地下水位高，无泥土的地质中，基础开挖相当困难，本文结合输变电工程线路基础实际情况，提出了一种采用等同于基础桩长的护筒保障基坑成型的施工方法，在实际施工中取得了较好的效果。

旋挖钻机；灌注桩

由华东送变电工程公司承建的伊犁～库车750kV线路工程II标段自新疆伊犁州巩留县至新源县，线路全长55.1公里，共计新建铁塔110基，其中小号侧的49基基础位于伊犁河谷冲积平原中，设计采用的是灌注桩基础。

新疆伊犁河谷地带的地质条件，上层为粉质粘土，地面下层1.5～5m开始出现细砂及卵石，卵石粒径最大达到30mm。地下水位很高，地质含土极少，几乎没有可塑性，无法形成泥浆护壁。灌注桩基础一般采用的冲击钻、循环钻施工方法都难以满足现场要求。另外考虑到灌注桩数量较多，综合考虑各方因素后，工程伊始便决定采用旋挖钻机进场作业，主要原因是旋挖钻的施工适应的地质条件较多，既可以在土层内施工，也可以在流沙、中小粒径卵石中钻进。其次旋挖钻施工效率高，在开挖顺利的情况下成孔明显快于其他施工方法。

旋挖机进场施工以后，起初非常顺利，但是随着基础逐渐向河谷腹地河道纵横处推进，施工难度逐渐增大，进展非常缓慢，最大的原因就是地质问题。旋挖机挖穿地下较薄的土层后便进入了卵石流沙层，此时地下已经没有土含量，但地下水位很高，旋挖机开挖一次提出钻头后，周边的细砂卵石会向掏空的部分填充。所以开挖进度缓慢，挖出的土方量远远大于基础方量，因为基础周边很一大片区域的地下都被掏空。工程期初采用一般灌注桩施工时使用的一定配比的泥浆池做护壁，无法起到保持坑壁成型的效果。这种做法直接导致了很多问题：①基础施工进展缓慢。②施工作业面土层下方悬空，随时有坍塌风险。③基坑开挖到设计深度后无法保持很长时间，下方钢筋笼以及同商混浇制配合困难。④混凝土浇筑超方情况严重，大量的混凝土填充入灌注桩周边。⑤商混浇筑过程中，如果发生坑壁坍塌，会影响灌注桩质量。

为使得基坑可以开挖成型，确保工程进度，我们项目部逐步摸索新的施工方法，最终决定采用全护筒的方式，即使得全部的基础开挖、钢筋笼下放、基础浇制等操作全部在钢护筒内部完成，用钢护筒作为原本灌注桩的泥浆护壁。我们采购了12mm厚的钢板，根据不同基础的设计断面尺寸加工成直径略大于基础桩径的圆形焊管，一节长度6m。具体的施工方法为（以1200mm直径的基础举例）：

（1）完成桩机定位后，在地面上视地质情况挖出一个2～3m的坑，坑口直径为基础桩径+40mm，需开挖1620mm直径。埋入2m长的护筒，作为灌注桩坑口护筒，护筒顶面略高于地面。

（2）保证护筒中心线同基础中心一致，护筒无倾斜后，旋挖机挖斗继续下挖，观察基坑的变化，在能保证不塌孔的情况下尽可能向深处更多的挖进。根据实际施工经验，伊犁河谷地质土层最厚处可以达到5～6m的深度，但最浅处只有3m。

（3）准备一个1420mm直径的6m护筒，作为上节护筒。顶部打孔穿上钢丝绳以便之后提出。若此时基础已经开挖到5～6m的深度，那么采用起重机吊起护筒可以很轻松的把这一段护筒放入基础内，若地质条件不佳，开挖深度只有3m，下方护筒需要旋挖机或者挖机的配合，利用机械自重及下压力将此护筒向下压到预定位置，由于此时已经挖出安定土层，下压护筒是在沙石中进行，相对比较容易。如果遇到地下有大粒径卵石，不能强行下压，以免破坏护筒底部，或者导致护筒倾斜。此时利用起重机稍稍上提一下护筒，人员配合稍微旋转一下在下压，一般可以解决这个问题。

（4）旋挖机在护筒中继续作业，一边挖一边下压护筒，确保护筒外的沙石不会进入护筒内，挖出的方量基本等同于基础的方量。直至两节护筒内的基础桩长7m，在护筒的保护下周边不会出现坍塌情况。

（5）准备一个略大于设计桩径的小护筒，1200mm直径的桩采用1220mm直径的护筒，护筒长度同样为6m，作为下节护筒。护筒上方打孔套上绳索便于之后提出，将下节护筒套在上节护筒里面，此时注意下节护筒的定位，旋挖机继续在护筒内部旋挖，同时下压下节护筒直至设计桩深。（7m+6m护筒配置基本可以满足大部分灌注桩桩长）

（6）此时，复核桩深达到设计要求后，清孔，放置钢筋笼。钢筋笼起吊及运输过程中采用履带吊配合，应保持钢筋笼整体平直起吊。吊点作相应的补强措施，防止变形。钢筋笼扶直后用吊车吊放入孔，应轻放慢放。由于此时钢筋笼完全在钢护筒内部下放，不存在任何阻碍。如果出现钢筋笼倾斜或者下放困难的情况，极有可能是笼底抵住了下段护筒边缘，此时不能强行下压，稍稍上提后地面配合人员进行调整。钢筋笼安装完毕以后，必须立即固定，笼子到位时要复核笼顶标高。

（7）下放钢筋笼完成后，下导管，进行商混浇灌，通过混凝土浇筑量逐步提升导管，同时用吊车提升下节护筒。下节护筒提升到坑口时，暂停浇灌，起重机将其全部拔出后，继续浇灌，同时逐步提升导管和上节护筒。

（8）一直将上节护筒提升至坑口后不再上拔，基础浇筑作业，直至混凝土面距离坑口2m。

（9）此时停止混凝土浇筑，撤下导管，完全拔出上节护筒（混凝土面将有一定程度下降），同时提出坑口护筒。

（10）拔出大护筒，支模，下地脚螺栓，完成余下的浇筑作业。

采用这个方法施工旋挖机始终在护筒内开挖，开挖形成的坑始终在护筒的支撑保护下，周边坑壁不会有坍塌问题，使得在流沙、细砂卵石地形中的灌注桩基础施工成为可能。也保证了基础开挖后混凝土浇灌量不会过大。同时也确保了基础的质量，经低应变检测，本工程49基灌注桩基础共计196根桩全部达到I类桩标准。再有就是显著提升了施工效率，更进一步发挥了旋挖钻机的优势，不需要泥浆护壁，减少了污水的排放，减少了对工程所在地生态环境的影响。

TU753

A

1004-7344（2016）02-0061-01

2015-12-25