摘要：旋挖鉆機(jī)施工鉆孔灌注樁采用國(guó)際先進(jìn)設(shè)備--旋挖鉆機(jī)施工，自動(dòng)定位，垂直旋孔，自動(dòng)化程度和鉆進(jìn)效率高，鉆頭可快速穿過(guò)各種復(fù)雜地層，成孔質(zhì)量好。本文通過(guò)介紹旋挖鉆機(jī)干挖施工技術(shù)的特點(diǎn)，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工實(shí)際情況，簡(jiǎn)述了旋挖鉆機(jī)在鉆孔灌注樁的使用效果。

　　關(guān)鍵詞：旋挖鉆機(jī),干挖施工,鉆孔樁

　　一、 施工概述

　　旋挖鉆機(jī)施工鉆孔灌注樁具有工作效率高、成孔時(shí)間快、施工質(zhì)量好、塵土泥漿污染少。其方法是利用國(guó)際先進(jìn)設(shè)備--旋挖鉆機(jī)施工，自動(dòng)定位，垂直旋孔，自動(dòng)化程度和鉆進(jìn)效率高，鉆頭可快速穿過(guò)各種復(fù)雜地層，成孔質(zhì)量好。采用旋挖鉆干挖作業(yè)時(shí)可保證成孔質(zhì)量，一方面由于沒(méi)有泥漿可消除鋼筋表面由于泥漿覆蓋造成銹蝕通道的問(wèn)題，另一方面由于沒(méi)有泥漿還可以消除砼由于砼灌注時(shí)泥漿夾入影響實(shí)體質(zhì)量的問(wèn)題。

　　在貴廣鐵路東平水道特大橋單線橋大松嶺段橋梁工程施工中，考慮到工期要求、施工場(chǎng)地小、公園環(huán)水保等因素，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際地質(zhì)情況，部分樁基采用旋挖鉆施工干挖工藝成孔。

　　二、 旋挖鉆機(jī)施工特點(diǎn)

　　1、 自動(dòng)化程度高、成孔速度快、質(zhì)量高。鉆機(jī)為全液壓驅(qū)動(dòng)，電腦控制，能精確定位鉆孔、自動(dòng)校正鉆孔垂直度和自動(dòng)量測(cè)鉆孔深度，最大限度地保證鉆孔質(zhì)量。其工效是循環(huán)鉆機(jī)的20倍，最重要的是，工程的質(zhì)量和進(jìn)度得到了充分的保證。

　　2、 伸縮鉆桿不僅向鉆頭傳遞回轉(zhuǎn)力矩和軸向壓力，而且利用本身的伸縮性實(shí)現(xiàn)鉆頭的快速升降，快速卸土，以縮短鉆孔輔助作業(yè)的時(shí)間，提高鉆進(jìn)效率。

　　3、 環(huán)保特點(diǎn)突出，施工現(xiàn)場(chǎng)干凈。這是由于旋挖鉆機(jī)通過(guò)鉆頭旋挖取土，再通過(guò)凱式伸縮鉆桿將鉆頭提出孔內(nèi)再卸土。旋挖鉆機(jī)干挖可以大大減少泥漿和鉆渣，保持現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境干凈整潔。

　　4、 履帶底盤(pán)承載，接地壓力小，適合于各種工況，在施工場(chǎng)地內(nèi)行走移位方便，機(jī)機(jī)動(dòng)靈活，對(duì)樁孔的定位非常準(zhǔn)確、方便。

　　5、 自帶柴油動(dòng)力，緩解施工現(xiàn)場(chǎng)電力不足的矛盾，并排除了動(dòng)力電纜造成的安全隱患。

　　6、 減少施工成本，提高工作效率。干挖法作業(yè)可大大減少泥漿和鉆渣，施工時(shí)可減少泥漿和鉆渣的排放費(fèi)用，減少施工成本。

　　7、 提高成孔質(zhì)量，提高樁的摩阻力。

　　三、 旋挖鉆機(jī)干挖施工技術(shù)

　　橋段地質(zhì)條件較單一，樁基伸入巖層均為粘土層或粉質(zhì)粘土層，且位于大松林山上，地下水較少，水位較低，具備干挖作業(yè)條件。

　　1、 旋挖鉆機(jī)干挖施工成孔工藝流程

 

　　2、 施工工藝

　　(1) 平整場(chǎng)地

　　在三通一平的基礎(chǔ)上，鉆孔的準(zhǔn)備工作主要有樁位測(cè)量及放樣、制作和埋設(shè)護(hù)筒及準(zhǔn)備鉆孔機(jī)具等。鉆機(jī)平臺(tái)處必須碾壓密實(shí)。進(jìn)行樁位放樣，將鉆機(jī)行駛到要施工的孔位，調(diào)整桅桿角度，操作控制室，將鉆頭中心與鉆孔中心對(duì)準(zhǔn)，并放入孔內(nèi)，調(diào)整鉆機(jī)垂直度參數(shù)，使鉆桿垂直，同時(shí)稍微提升鉆具，確保鉆頭自由浮動(dòng)孔內(nèi)。

　　(2)樁位測(cè)量定位

　　根據(jù)設(shè)計(jì)所提供的控制點(diǎn)，采用全站儀現(xiàn)場(chǎng)布置控制網(wǎng)并復(fù)核。依據(jù)樁基中線軸線坐標(biāo)值，用坐標(biāo)法放樣樁基中心線、樁基中心點(diǎn)等，并打入標(biāo)樁，中心線的放樣誤差在2cm范圍內(nèi)，并設(shè)置十字形控制樁，便于校核，樁上標(biāo)明樁號(hào)。

　　(3)護(hù)筒埋設(shè)

　　護(hù)筒用12mm的鋼板制作，其內(nèi)徑為1.2m高度2m。其底部埋置在地表下1.5m中，護(hù)筒頂面高出地面0.5m。護(hù)筒埋設(shè)采用挖埋法，即用專(zhuān)用鉆斗除挖所要埋護(hù)筒的土層厚，將護(hù)筒放入其中。埋設(shè)準(zhǔn)確、水平、垂直、穩(wěn)固，護(hù)筒的四周回填粘土并夯實(shí)。鉆桿導(dǎo)桿中心線、回旋盤(pán)中心線、護(hù)筒中心線保持在同一直線。護(hù)筒中心與設(shè)計(jì)樁位中心的偏差不得大于20mm，鋼護(hù)筒垂直度偏差不允許大于0.5%，保證鉆機(jī)沿著樁位垂直方向順利工作。護(hù)筒就位后在護(hù)筒口上焊上一十字鋼筋架，在十字架中心掛吊一線錘，自然下放，看是否與樁中心重合一致，以此來(lái)校核護(hù)筒的準(zhǔn)確安設(shè)位置，護(hù)筒就位后，其外側(cè)開(kāi)挖縫分層回填搗密。

　　(4)鉆機(jī)就位

　　鉆機(jī)就位時(shí)，要事先檢查鉆機(jī)的性能狀態(tài)是否良好。保證鉆機(jī)工作正常。護(hù)筒埋設(shè)到位后，鉆機(jī)自爬行至樁位附近，附近土壤要結(jié)實(shí)牢固，然后根據(jù)鉆機(jī)電腦顯示對(duì)準(zhǔn)護(hù)筒中線。

　　(5)鉆孔

　　鉆進(jìn)過(guò)程中，操作人員隨時(shí)觀察鉆桿是否垂直，并通過(guò)深度計(jì)數(shù)器控制鉆孔深度。當(dāng)旋挖斗鉆頭順時(shí)針旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)時(shí)，底板的切削板和筒體翻板的后邊對(duì)齊。鉆削進(jìn)入筒體，裝滿一斗后，鉆頭逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，底板由定位塊定位并封死底部的開(kāi)口，之后提升鉆頭到地面卸土。然后通過(guò)鏟車(chē)或者裝載車(chē)運(yùn)輸至指定地點(diǎn)堆放。

　　表層：結(jié)合該地層較松散的特點(diǎn)采用設(shè)置護(hù)筒的施工工藝，利用旋挖鉆機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，采用擠壓法，夯實(shí)護(hù)筒，勻速鉆進(jìn)。

　　黃土層：結(jié)合該地層相當(dāng)穩(wěn)定的特點(diǎn)，采取高轉(zhuǎn)速、低扭矩的施工方法快速加壓，從而縮短成孔時(shí)間。

　　(6)清除孔底鉆渣

　　旋挖到孔深設(shè)計(jì)標(biāo)高后，利用旋挖鉆機(jī)抓斗來(lái)回掏除孔內(nèi)余土并利用旋挖鉆機(jī)抓斗夯實(shí)孔內(nèi)余土，保證孔內(nèi)土壤干凈，無(wú)松散沉渣。

　　(7)成孔檢查

　　成孔到達(dá)設(shè)計(jì)標(biāo)高后，對(duì)孔深、孔徑、孔壁、垂直度等進(jìn)行檢查，不合格時(shí)采取措施處理。成孔檢查方法根據(jù)孔徑的情況來(lái)定，可用旋挖鉆機(jī)抓斗將孔內(nèi)的虛土夯實(shí)。孔深采用測(cè)繩來(lái)檢測(cè)，孔徑和垂直度采用探孔器檢測(cè)，一般為鋼筋探籠。

　　(8)鋼筋籠下放及砼澆注

　　按照水下砼澆注施工工藝進(jìn)行。

　　3、干挖作業(yè)注意事項(xiàng)及采取的保證措施

　　(1)防止坍孔

　　根據(jù)設(shè)計(jì)地質(zhì)勘查資料，先期已經(jīng)與設(shè)計(jì)部門(mén)咨詢(xún)溝通，本區(qū)域內(nèi)基本上以粉質(zhì)黏土為主，可采用旋挖鉆機(jī)進(jìn)行施工，粉質(zhì)黏土層孔壁不遇水不易塌落，因此在地下水量不多，地下孔隙水滲透較小，采取降水措施后的情況下，可保證孔壁不塌落。遇到地下水滲透較嚴(yán)重，短時(shí)間內(nèi)水量較多時(shí)，立即往孔內(nèi)灌入合格泥漿進(jìn)行護(hù)壁，立即采用泥漿護(hù)壁開(kāi)挖方法進(jìn)行作業(yè)。

　　干挖過(guò)程中，起落鉆頭時(shí)碰撞孔壁、土層密實(shí)度、粘度不夠，不足以支護(hù)孔壁壓力而導(dǎo)致坍孔。應(yīng)及時(shí)回填砂和粘土的混合物的坍孔處以上1~2m重鉆。

　　(2)防止鉆孔偏斜和縮孔

　　偏斜縮孔原因有鉆孔中遇有較大的孤石或探頭石，擴(kuò)孔較大處鉆頭擺動(dòng)偏向一方;在有傾斜度的軟硬地層交界處、巖石傾斜處或者粒徑大小懸殊的砂夾卵石中鉆進(jìn)，鉆頭受力不均;鉆機(jī)底座未安置水平或產(chǎn)生不均勻沉陷;在軟地層中鉆進(jìn)過(guò)快，水頭壓力差小。預(yù)防和處理方法是在安裝鉆機(jī)時(shí)使底座水平，起重滑輪、鉆頭中心和孔位中心三者在一條豎直線上，并經(jīng)常檢查校正;在有傾斜的軟硬底層鉆進(jìn)時(shí)，采取減壓低速鉆進(jìn);鉆桿、接頭逐個(gè)檢查，及時(shí)調(diào)整。遇有斜孔、偏孔時(shí)，用檢孔器檢查探明偏斜和縮孔的位置情況，在偏孔、縮孔處反復(fù)掃孔;偏孔、縮孔嚴(yán)重時(shí)回填粘性土重鉆。

　　(3)防止孔中掉鉆

　　鉆進(jìn)時(shí)強(qiáng)提強(qiáng)扭、鉆頭接頭不良或疲勞破壞易使鉆頭掉入孔中，另外由于操作不當(dāng)，也易使孔上鐵桿等雜物掉入孔內(nèi)。小鐵桿用電磁鐵打撈，鉆頭的打撈視具體情況而定，主要采用打撈叉、打撈鉤、打撈活套、偏鉤和鉆錐平鉤等

　　(4)降水措施

　　遇到水量較小，基本上是孔壁水滲透產(chǎn)生的孔內(nèi)積水時(shí)，采用水泵直接在孔內(nèi)抽水，把孔內(nèi)水位降低，防止孔內(nèi)土壤由于水位較高的原因局部塌孔。采用孔內(nèi)抽水效果不佳時(shí)，采用在墩位附近井點(diǎn)降水的辦法使得水位下降，在開(kāi)挖過(guò)程中保證無(wú)水作業(yè)。若遇到地下水量較大，井點(diǎn)降水無(wú)法保證無(wú)水作業(yè)時(shí)，直接采用泥漿護(hù)壁的方法進(jìn)行作業(yè)。

　　(5)作業(yè)時(shí)間控制

　　旋挖鉆鉆進(jìn)速度較快，在鉆進(jìn)時(shí)應(yīng)提前安排好相關(guān)準(zhǔn)備工作，包括：鋼筋籠制作及報(bào)驗(yàn)，原材料檢驗(yàn)，砼灌注機(jī)械設(shè)備調(diào)配等等，以在最短時(shí)間內(nèi)完成砼灌注，保證成孔后不因成孔放置時(shí)間過(guò)長(zhǎng)造成塌孔。

　　四、結(jié)束語(yǔ)

　　旋挖鉆機(jī)采用的是目前國(guó)際上比較先進(jìn)的設(shè)備，具備施工工藝新、簡(jiǎn)單操作、施工周期短、成孔質(zhì)量高的優(yōu)點(diǎn)。旋挖鉆機(jī)干挖法對(duì)于山地鉆孔樁，地下水位較低，巖層為土層的鉆孔樁可優(yōu)先選用。旋挖鉆機(jī)干挖施工除去旋挖鉆機(jī)獨(dú)有的優(yōu)點(diǎn)外，還具備很多優(yōu)點(diǎn)：樁基樁檢波形比泥漿護(hù)壁的鉆孔樁好;沒(méi)有泥漿，不會(huì)污染現(xiàn)場(chǎng)文明環(huán)境;減少由于泥漿和鉆渣排放帶來(lái)的額外成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。