摘要：旋挖桩工艺是一种先进的桩基施工工艺，广泛应用于公路、铁路、桥梁和大型建筑的桩基施工。本文介绍了旋挖桩施工工艺特点，对石家庄市地层条件进行了阐述，介绍了槐安路高架旋挖钻孔灌注桩工程实例和效果，最后分析了旋挖桩施工工艺在石家庄市的应用和发展前景。
旋挖钻机具有功率大，钻孔速度快，效率高；移动灵活方便，定位准确；环保性能好，噪声小；施工成本低廉的特点，是一种现代化的钻探设备。本文结合工程实例对旋挖钻机在石家庄地区的应用条件进行分析。
一、旋挖钻机施工特点
旋挖钻机成孔通过底部带有活门的桶式钻头回转破碎岩土，并直接将其装入钻斗内，然后再由钻机提升装置和伸缩钻杆将钻斗提出孔外卸土，这样循环往复，不断地取土卸土，直至钻至设计深度。对粘结性好的岩土层，可采用干式或清水钻进工艺，无需泥浆护壁。而对于松散易坍塌地层，或地下水位以下的砂层，则应采用静态泥浆护壁钻进工艺。
（一）旋挖钻机的优势
1．旋挖钻机采用动力头装置，动力头的给进力加上钻杆的重量，钻进能力强，钻进效率高，适应于不同地质成因的硬粘土、软粘土、粗砂、卵砾石地层，在这些地层中的钻进效率是冲击钻、反循环钻机工作效率的6倍之多。对于直径1.5m、孔深40m左右的桩孔，10h左右即可完成。
2．旋挖钻机配置电脑控制程序，便于自动化施工。钻机可自动调整各项技术指标，保证钻机的孔位、垂直度、孔径、孔深等全部达到规范和设计要求。操作手在驾驶室内利用先进的电子设备就可以精确地实现桩孔对位，这是其他钻机无法比拟的。
其他钻机无法比拟的。
3．钻机具有履带式的行走功能，不必为搬家所累，极大提高了工作效率；且移动方便，就位快速准确。
4．钻机配置多种钻头，使其既有钻进功能，又可以直接将钻渣提出孔外，清孔彻底、速度快。
5．对桩孔直径可选取范围大，根据型号的不同，可以完成直径￠600mm～￠2000mm（甚至更大），深度达60～70m的钻孔。
6．自带动力，无需专门提供动力电源。
7．不必挖大规模的泥浆池，现场环境好；钻渣可直接装车外运，不污染场地；施工噪音小，是一种典型的环保型施工设备。
（二）旋挖钻机的局限性
旋挖钻机主要适用于土层、砂层，以及较松散的、粒径较小的卵砾石层，在粘性土层钻进效果最佳，而在硬的岩石地层（一般单轴抗压强度30MPa以上）、较致密的卵砾石、大直径的漂石层施工比较困难，并易发生孔内事故和机械事故，体现不出旋挖钻进的优越性。
二、石家庄市旋挖钻机应用情况分析
（一）地基土分布概述
石家庄市内区除西部边缘为基岩残丘之外，其余地带皆为冲、洪积平原。依地貌、第四纪堆积物成因和岩土工程性质，将市区内地基土划分为三个工程地质分区：Ⅰ区：西部残丘台地岩土双层结构区；Ⅱ区：山麓坡积、洪积土堆积区；Ⅲ区：冲、洪积平原和河漫滩堆积区。
西部残丘区基岩出露，表面覆盖薄层晚更新世黄土及风化岩。山麓坡积、洪积区主要为中--低压缩性的含砾老粘性土，局部夹薄层砂土，下伏为变质岩。由于地层岩性限制，上述两区基本不适宜使用旋挖钻机。
石家庄市主要坐落Ⅲ区，即滹沱河冲、洪积平原区。其0～8m的表层土为全新世冲、洪积粘性土及砂土层。其中，南部西岗头--东岗头--西岭一带为时代相对较老的粘性土，西北部西里--西三庄--柏林庄一带分布湿陷性黄土状土；滹沱河河漫滩区分布的为全新世松散砂土，其他为一般粘性土。
8～20m分布晚更新世晚期及全新世早期的冲洪积层。岩性主要为含砾石、卵石的粘性土及砂土，上部局部为厚3～8m的砂土；其下为厚4～8m的冲洪积粉质粘土（见插图1）。
下部20～30m为晚更新世的砂类土和碎石类土（见插图2）；30m以下广大地区以中粗砂、卵砾石为主，地层颗粒较大，局部为中密～密实的胶结砂。
（二）槐安路高架工程实例
1.工程概述
槐安路是石家庄市首条设计时速60公里以上的城市主干路，其改造工程以高架桥为主，在原有4座高架桥的基础上，新建4座高架桥，整个工程需灌注桩1388根，总工期4个月。其中桩基施工速度直接影响着施工总进度。为了保工期、保质量，该工程桩基全部采用旋挖钻机施工。
2．场地条件
场地岩土层自上而下0~20m为人工填土、粉土、粘性土；20~25m为粉土、中粗砂；30m以下中粗砂、卵砾石为主，局部为薄层中密～密实的胶结砂。场区地下水位埋深40～55m。中粗砂、卵砾石层为主要含水层。
3．钻孔桩的实施情况和效果
钻孔桩共计1388条，桩长30～45m。投入40台旋挖钻机，38天全部完工。由于桩机损坏及天气原因影响，施工速度不十分理想，即便如此，每台旋挖钻机机每天成孔亦达1.13条。
经对全部基桩进行无破损检测，优良率达到90％以上。
三、石家庄市旋挖钻机应用前景展望
石家庄市内区除西部边缘为基岩残丘之外，其余皆为冲、洪积平原，以滹沱河冲洪积扇右扇为主体，目前设计桩基深度20～45m，其地层岩性主要为细粒土，适宜于旋挖钻机施工。从地域上看，市区范围内适合旋挖钻机施工的区域占总面积的3/4以上。由于石家庄地下水位埋藏较深，利于护壁钻进施工，对于推广旋挖工法有得天独厚的地域条件。
目前旋挖钻机在石家庄市冲洪积平原及滹沱河河漫滩区已有很多成功的应用实例，如和平路高架桥、槐安路高架桥，体育大街北部滹沱河大桥以及石环路桥和一些建筑物基础桩、基坑工程围护结构的施工等。
近年来，石家庄市正处在一个大发展、大变化的时期，各种工程建设急需大量的建设机械，其中公路桥梁、铁路，城市地下空间的开发，需要大量的桩工机械设备。旋挖桩技术被誉为“绿色施工工艺”，适于城市市政工程建设使用。由于该工法具有施工速度超常，施工质量有保证，对场地条件适宜性强等优势，在石家庄市会得到越来越广泛的应用。
