旋挖灌注桩施工工艺

旋挖灌注桩作为建筑工程领域常用的深基础形式，其施工质量直接决定地基承载能力与上部结构安全稳定性。本文严格依据《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）及《旋挖钻机成孔灌注桩工程技术规程》（JGJ/T 311-2013）要求，按施工流程顺序，对旋挖灌注桩施工的 11 个核心环节进行专业解析，为工程技术人员提供标准化实操指引。

一、场地平整：奠定施工基础

场地平整是旋挖灌注桩施工的前置关键工序，需满足设备作业稳定性与施工精度要求，具体操作需遵循以下规范：

场地清理： 清除施工区域内植被、建筑垃圾、地下管线及障碍物，对地下管线需提前联系产权单位迁移或采取保护措施，严禁在未处理的障碍物区域开展施工。

场地压实： 采用压路机对场地进行分层碾压，压实度需达到 90% 以上（以重型击实试验为标准），若场地为软土地基，需铺设级配砂石垫层（厚度不小于 300mm）或采用灰土换填处理，避免钻机作业时出现沉降。

排水系统设置： 场地周边需开挖环形排水沟（沟宽 300-500mm，深度 400-600mm），并在低洼处设置集水井（尺寸不小于 1m×1m×1.5m），配备潜水泵及时排出积水，确保施工期间场地无积水，地下水位控制在桩底设计标高以下 0.5-1.0m。

二、桩位放线：确保定位精准

桩位放线精度直接影响桩体受力性能，需采用专业测量仪器并严格执行复核制度：

测量仪器准备： 选用经法定计量机构检定合格的全站仪（精度不低于 2mm+2ppm）、水准仪（精度不低于 DS3 级），测量前需对仪器进行校准调试。

控制网布设： 根据设计图纸与现场基准点，布设平面控制网（采用闭合导线或附合导线形式）与高程控制网，控制网点位需设置在不受施工干扰、便于保护的位置，并用混凝土浇筑固定（点位顶部设置不锈钢测量标志）。

桩位放样与复核： 依据控制网坐标，采用极坐标法放出桩位中心点，用 Φ10mm 钢筋（长度 300-500mm）插入地下作为桩位标记，钢筋顶部涂刷红漆标识；放样完成后，需进行两次独立复核（施工单位自检、监理单位复检），单桩桩位偏差不得大于 100mm，群桩基础桩位偏差不得大于 150mm，复核合格后填写《桩位测量放线记录表》并签字确认。

三、设置泥浆池：保障护壁效果

泥浆池的合理设置是确保成孔过程中孔壁稳定的关键，需结合施工规模与地质条件规划： 

泥浆池选址与尺寸： 泥浆池应设置在施工区域边缘，远离桩位（距离不小于 6m）及地下管线，避免对成孔造成干扰；单个泥浆池容量需根据桩径、桩长及钻进速度确定，通常为单桩体积的 1.5-2.0 倍，池体采用砖砌或钢板围挡（高度不低于 1.2m），内壁铺设防水土工布或涂刷防水涂层，防止泥浆渗漏。

泥浆制备参数： 根据地质勘察报告，确定泥浆配合比：黏性土地层采用原土造浆，砂层或卵石地层需制备膨润土泥浆（膨润土掺量 8%-12%、纯碱掺量 0.3%-0.5%、水适量），泥浆性能指标需满足：比重 1.10-1.30g/cm3、黏度 18-22s、含砂率≤4%、胶体率≥95%，制备过程中需采用泥浆搅拌机充分搅拌，确保各组分混合均匀。

泥浆循环系统： 设置泥浆沉淀池（容量为泥浆池的 1/3）与回浆沟，回浆沟坡度控制在 1%-2%，确保钻渣在沉淀池内充分沉淀；沉淀后的钻渣需采用专用设备清理，严禁随意排放，清理频率根据钻进速度确定，通常每钻进 3-5m 清理一次。

四、护筒下放：强化孔口防护

钢护筒可有效防止孔口坍塌、隔离地表水，其安装质量需严格把控：

护筒参数选择 ： 护筒采用 Q235 钢板卷制，直径比桩径大 100-200mm，壁厚根据桩径确定（桩径≤1200mm 时壁厚 6-8mm，桩径＞1200mm 时壁厚 8-10mm），护筒长度需满足：黏性土地层不小于 1.5m，砂层或卵石地层不小于 3.0m，且需穿透松散表层土，进入稳定土层不少于 0.5m。

护筒安装流程： 采用挖掘机配合吊车下放护筒，下放前需在护筒外壁涂刷润滑剂（如黄油），减少下放阻力；护筒中心与桩位中心偏差不得大于 50mm，垂直度偏差不得大于 1%；护筒下放到位后，采用黏土对称回填护筒与孔壁间隙，分层夯实（每层厚度不大于 300mm），确保护筒稳固，护筒顶面需高出施工地面 200-300mm，防止地表水流入孔内。

五、旋挖钻进：控制成孔质量

旋挖钻进需根据地质条件调整参数，确保成孔垂直度与孔径符合要求：

钻机就位调试： 选用与桩径匹配的旋挖钻机（桩径≤1500mm 时选用中小型钻机，桩径＞1500mm 时选用大型钻机），钻机就位后需调整机身水平（通过水平仪观测，机身水平偏差≤0.1%），钻杆中心与护筒中心对齐，偏差不得大于 20mm；钻进前需检查钻杆垂直度、钻头磨损情况，钻头直径需与桩径一致，磨损量超过 10mm 时需及时更换。

钻进参数控制： 黏性土地层采用低速慢进（钻进速度 10-20cm/min，转速 15-20r/min），避免糊钻；砂层或卵石地层采用中速钻进（钻进速度 8-15cm/min，转速 10-15r/min），同时提高泥浆比重（1.20-1.30g/cm3）；岩层地层采用低速钻进（钻进速度 5-10cm/min，转速 5-10r/min），必要时更换岩石钻头；钻进过程中需通过钻机自带的垂直度监测系统实时监控，每钻进 1-2m 检测一次垂直度，偏差超过 1% 时需及时调整（采用反向旋转钻杆或回填黏土重新钻进）。

孔深控制： 钻进至接近设计孔深时，采用测绳（带 5kg 测锤）测量孔深，每钻进 50cm 测量一次，确保最终孔深比设计桩长深 50-100mm（预留沉渣处理空间），孔深偏差需控制在 + 300mm、-50mm 范围内。

六、清孔换浆：降低沉渣厚度?

清孔换浆是消除孔底沉渣、保证桩端承载力的关键工序，需分阶段执行：

第一次清孔： 钻进至设计孔深后，停止钻进，采用清孔钻头（带底盖的旋挖斗）进行第一次清孔，清孔过程中缓慢提升钻斗，避免扰动孔壁，同时向孔内补充新鲜泥浆，置换孔内含渣泥浆；清孔时间根据孔深与沉渣量确定，通常为 30-60min，清孔后孔底沉渣厚度需控制在 100-150mm（摩擦桩）、50-100mm（端承桩），泥浆性能指标调整为：比重 1.05-1.15g/cm3、黏度 16-18s、含砂率≤2%。

清孔质量检查： 采用沉渣仪或测绳（带平底测锤）检测沉渣厚度，同时取样检测泥浆性能；若沉渣厚度超标或泥浆性能不达标，需继续清孔，直至满足要求；清孔完成后，需在 2h 内进行后续工序施工，避免孔底沉渣回升。

七、成孔检查：全面验证成孔指标

成孔检查需覆盖孔径、孔垂直度、孔深、沉渣厚度及泥浆性能，确保成孔质量符合规范：

孔径检查： 采用孔径仪（或钢筋笼探孔器）进行检查，探孔器长度为 4-6 倍桩径，直径与桩径一致；将探孔器缓慢放入孔内，若能顺利下放至孔底，说明孔径符合要求，若出现卡阻现象，需分析原因（如缩径、塌孔），采取针对性处理措施（如扩孔、重新清孔）。

孔垂直度检查： 采用孔垂直度检测仪（或全站仪）检测，沿孔周均匀选取 3 个点位测量，垂直度偏差不得大于 1%，若偏差超标，需采用钻机调整钻杆角度后重新钻进。

综合指标验收： 成孔检查完成后，施工单位需填写《成孔质量检查记录表》，报请监理单位验收，验收内容包括孔深、孔径、垂直度、沉渣厚度、泥浆性能，验收合格后方可进入钢筋笼安装工序。

八、钢筋笼制作：确保钢筋骨架质量

钢筋笼是桩体受力的核心构件，其制作需严格遵循设计与规范要求：

材料准备与检验： 钢筋需选用符合设计要求的牌号（通常为 HRB400E），进场时需提供质量证明文件，并按规定进行力学性能与重量偏差检验，检验合格后方可使用；钢筋加工前需清除表面锈蚀、油污，调直钢筋（调直后局部弯曲度不得大于 1%）。

钢筋笼加工工艺： 钢筋笼采用分段制作（每段长度 6-12m，根据吊装能力确定），主筋间距偏差不得大于 10mm，箍筋间距偏差不得大于 20mm，钢筋笼直径偏差不得大于 10mm；主筋连接采用焊接（单面焊焊缝长度≥10d，双面焊焊缝长度≥5d，d 为主筋直径）或机械连接（直螺纹连接需满足《钢筋机械连接技术规程》JGJ107 要求），连接接头需错开布置，同一截面接头数量不得超过主筋总数的 50%，接头错开距离不得小于 35d。

钢筋笼质量检验： 钢筋笼制作完成后，需检查钢筋规格、数量、间距、连接质量及钢筋笼整体尺寸，同时进行外观检查（焊缝饱满、无夹渣、咬边等缺陷）；检验合格后，在钢筋笼上标注桩号、分段编号及安装方向，避免安装出错。

九、下放钢筋笼及钢导管：规范安装流程

钢筋笼与钢导管的下放需避免碰撞孔壁，确保安装精准：

钢筋笼下放： 采用吊车（起吊能力不小于钢筋笼重量的 1.2 倍）进行吊装，吊装点设置在钢筋笼加强箍筋处（每段钢筋笼设置 2-4 个吊点），采用专用吊具（如扁担梁）确保钢筋笼垂直；下放过程中需缓慢匀速，若遇到阻力，不得强行下放，需缓慢提升后调整角度重新下放，避免钢筋笼变形或孔壁坍塌；钢筋笼分段连接时，需对齐主筋，采用与制作相同的连接方式连接，连接完成后需检查接头质量，合格后方可继续下放；钢筋笼下放至设计标高后，采用吊筋（直径与主筋一致）固定在护筒上，吊筋长度根据护筒顶标高与钢筋笼顶标高计算确定，确保钢筋笼顶标高偏差不得大于 50mm。

钢导管安装 ： 钢导管采用无缝钢管（直径 200-300mm，壁厚 6-8mm），每节长度 2-3m，配备 1-2 节 1m 短管；导管连接采用丝扣或法兰连接，连接前需检查导管内壁平整度（无焊瘤、毛刺）、密封性（做水压试验，试验压力为 0.6-1.0MPa，保压 30min 无渗漏）；导管下放时，需控制下放速度，避免碰撞钢筋笼，导管底部距孔底距离控制在 300-500mm；导管安装完成后，需测量导管总长度，确保导管顶标高高于混凝土浇筑设计标高。

十、二次清孔：彻底清除孔底沉渣?

二次清孔可进一步降低沉渣厚度，确保桩端与地基紧密结合：

清孔方法： 采用导管法进行二次清孔，将导管底部提升至距孔底 100-200mm，通过导管向孔内注入新鲜泥浆（性能指标同第一次清孔后要求），同时开启泥浆泵循环，将孔底沉渣随泥浆带出至沉淀池；清孔过程中需控制泥浆流速（1.5-2.0m/s），避免扰动孔壁。

清孔质量验收： 二次清孔后，采用沉渣仪检测沉渣厚度（摩擦桩≤100mm，端承桩≤50mm），同时检测泥浆比重（1.05-1.15g/cm3）、黏度（16-18s）；沉渣厚度与泥浆性能均满足要求后，方可停止清孔，准备混凝土灌注。

十一、水下混凝土灌注：确保桩体成型质量?

水下混凝土灌注需连续作业，严格控制灌注速度与导管埋深，避免出现断桩、夹渣等缺陷：

混凝土准备与检验： 水下混凝土采用商品混凝土，强度等级需符合设计要求，坍落度控制在 180-220mm，混凝土初凝时间需大于灌注总时间；混凝土进场时，需检查坍落度、和易性，每车混凝土需制作抗压强度试块（每组 3 块），试块养护条件需与桩体一致。

灌注流程控制： 采用隔水栓（或球胆）封底，将隔水栓放入导管内，灌注首批混凝土（首批混凝土量需满足导管埋深≥1.0m，计算公式：V=πD2H/4 + πd2h/4，其中 D 为桩径，H 为导管埋深，d 为导管直径，h 为孔内泥浆高度）；首 批混凝土应有足够的储备量，导管一次埋入混凝土面以下不应少于0.8m； 混凝土灌注时导管底部至孔底的距离为300-500mm，灌注过程中需连续供应混凝土，间隔时间不得超过 30min， 若出现供应中断，需及时采取措施（如加快供应、清理导管内混凝土），避免混凝土初凝；同时测量混凝土顶面标高（每灌注 1-2m 测量一次），根据标高调整导管埋深，确保导管埋深始终符合要求。

灌注终点控制： 混凝土必须连续灌注至设计标高，灌注过程中导管埋深移为2-6m，严禁将导管提出混凝土面，并应控制拔管速度。 混凝土灌注至设计桩顶标高以上 0.5-1.0m（预留浮浆凿除高度）时停止灌注；灌注完成后，需及时拔出导管，清理导管内残留混凝土，同时做好灌注记录（包括灌注时间、混凝土量、顶面标高、试块制作情况）。

桩顶处理： 混凝土初凝后（通常 24-48h），采用风镐或破碎机凿除桩顶浮浆，凿除深度需至新鲜混凝土面（浮浆厚度通常为 100-300mm），凿除后桩顶标高需符合设计要求，表面平整度偏差不得大于 5mm。

旋挖灌注桩施工是一项系统性工程，11 个核心环节环环相扣，任何一个环节的质量缺陷都可能影响桩体整体性能。工程技术人员需严格遵循规范要求，强化过程管控，精准控制各工序技术参数，确保旋挖灌注桩施工质量满足设计与使用要求，为建筑工程安全稳定奠定坚实基础。