摘要：旋挖鉆機成孔施工具有低噪音、低振動、扭矩大、成孔速度快、無泥漿循環(huán)等優(yōu)點;缺點是在粘性較大的粘性、淤泥土層中施工，回轉(zhuǎn)阻力大，鉆進效率低，容易糊鉆。

關(guān)鍵詞：旋挖鉆成孔施工法、干挖法

[正文]：旋挖鉆機作為基礎(chǔ)工程機械中的新型機種，經(jīng)過幾年的推廣應(yīng)用，目前已被大量應(yīng)用于公路及鐵路、橋梁、水利工程、城市建筑工程等樁基工程之中。由于其高效、節(jié)能、低噪聲、低污染、地層適應(yīng)性較廣等優(yōu)點、受到越來越多的施工單位的青睞。有效地使用旋挖鉆機進行干挖法鉆孔樁施工以及干挖法鉆孔樁施工工藝和管理規(guī)范，進行基本的探討和歸納。

一、工法特點

1、鉆進中可借助于鉆架滑道上的液壓油缸向下加壓，加快鉆進速度。

2、這種鉆進工法，是通過箱型抗扭鉆桅和旋轉(zhuǎn)動力頭 (KDK) 來驅(qū)動各種鉆具成孔的，使用可伸縮履帶的全液壓履帶式起重機，移動和定位都很方便。

3、設(shè)備重量、整機功率配置和主執(zhí)行機構(gòu)的輸出能力大，滿足了某些特殊領(lǐng)域特種工程的施工需要。適應(yīng)工程施工難度加大，質(zhì)量和效率要求不斷提高的現(xiàn)實情況。

4、設(shè)備的操作、控制采用機電液一體化，提高了設(shè)備運行的可靠性和操作的靈活性。如電腦自動測斜偏的自動顯示系統(tǒng)，對提高成孔效率及成孔精度作用非常大。

5、伸縮式主動鉆桿大大減少了輔助作業(yè)時間，而且也可按地層變化及時更換選擇適用的鉆頭型式創(chuàng)造了條件。

6、泥漿排放少，對保護環(huán)境有利。

7、棄土方便，挖出的土渣，汽車可直接運走，減少了現(xiàn)場泥濘化。

8、直接挖土，自動排土。開啟桶鉆斗門不需人工配合。

9、吊裝鉆頭、護筒等不需吊車配合。

二、適用范圍

此工法適用于公路及鐵路、橋梁、水利工程、城市建筑工程等的鉆孔灌注樁施工，可以在土層、砂卵石和風(fēng)化巖等地質(zhì)條件下旋挖樁孔施工，鉆機用磨阻式鉆桿鉆機，最大鉆孔深度 70 米，最大鉆孔直徑大于 2.5 米，可在海拔 2000 米以上，環(huán)境溫度 -20～+40 度的條件下施工。使用球齒鉆頭可以進行單軸抗壓強度超過 100Mpa 的堅硬巖石的施工，由于配有動力頭方向接頭，可進行帶套管鉆孔或非套管鉆孔作業(yè)。

三、工藝原理

旋挖鉆成孔施工法，又稱鉆斗施工法。成孔原理是在一個可閉合

開啟的斗鉆的底部及側(cè)邊，鑲焊切削刀鋸，在伸縮鉆桿旋挖驅(qū)動下，

旋轉(zhuǎn)切削挖掘?qū)樱�同時使切削挖掘下來的土渣進入鉆斗內(nèi)，鉆斗滿裝

后提出孔外卸土，如此循環(huán)形成樁孔。

四、施工工藝流程

制作鋼筋籠→鉆機就位開孔→設(shè)置護筒→旋挖鉆進→清孔→下放鋼筋籠→插入混凝土導(dǎo)管→灌注混凝土成樁→拔出導(dǎo)管→拔出護筒→混凝土養(yǎng)護。

五、施工要點

1、樁位的測量放樣

采用全站儀坐標(biāo)法來進行樁的中心位置放樣，放樣后四周設(shè)護樁并復(fù)測，誤差控制在5mm以內(nèi)。樁位用ø10mm、長度35-40cm鋼筋打入地面30cm(四周填以水泥砂漿或混凝土來保護)作為樁的中心點，然后在樁位周圍做上標(biāo)記，既便于尋找又可防止機械移位時破壞樁點。

2、埋設(shè)護筒

護筒的作用為固定樁位，引導(dǎo)鉆頭方向，隔離地面水流入孔內(nèi)，保護孔壁不坍塌，確保成孔質(zhì)量。

a、護筒的要求

護筒選用整體式鋼制護筒，壁厚5—8mm，高度3m，內(nèi)徑180cm。為了增加護筒的剛度，防止周轉(zhuǎn)使用中的變形，在護筒的上口和中部的外側(cè)各焊一道加勁肋。由于整個鉆孔樁地下水位較高，故在施工前先用水平儀測出原地面標(biāo)高、地下水位的高度，在埋設(shè)護筒時，護筒的頂端均高出地下水位2.0m以上，以增加孔內(nèi)水頭壓力。

b、護筒的埋設(shè)

在埋設(shè)護筒前，首先對場地進行平整，墊高、清除雜物。施工中，護筒的埋設(shè)采用旋挖鉆機靜壓法來完成。首先正確就位鉆機，使其機體垂直度、鉆桿垂直度和樁位鋼筋條三線合一，護筒埋設(shè)后再將樁位中心通過四個控制護樁引回，使護筒中心與樁位中心重合，并在護筒上用紅油漆標(biāo)識護樁方向線位置。經(jīng)確認護筒平面位置的偏差不大于50mm，傾斜度的偏差不大于1%，則將其四周用粘土填實，準(zhǔn)備下一道工序的施工。

3、鉆孔

a、鉆機就位

旋挖鉆機底盤為伸縮式自動整平裝置，并在操作室內(nèi)有儀表準(zhǔn)確顯示電子讀數(shù)，當(dāng)鉆頭對準(zhǔn)樁位中心十字線時，各項數(shù)據(jù)即可鎖定，勿需再作調(diào)整。鉆機就位后鉆頭中心和樁中心應(yīng)對正準(zhǔn)確，誤差控制在2cm內(nèi)。

b、鉆進

當(dāng)鉆機就位準(zhǔn)確后即開始鉆進，鉆進時每回次進尺控制在60cm左右，剛開始要放慢旋挖速度，并注意放斗要穩(wěn),提斗要慢，特別是在孔口5～8m段旋挖過程中要注意通過控制盤來監(jiān)控垂直度,如有偏差及時進行糾正。同時，做好整個過程中的鉆進記錄。當(dāng)回次進尺完成提升鉆頭時，斗內(nèi)的土在自重作用下將兩扇門關(guān)緊，防止土掉入孔內(nèi)。出孔口后，通過鉆桿上壓盤擠壓鉆頭上彈簧螺桿，使合葉門打開到出斗中土。

c、清孔、檢孔、成孔驗收

清孔：根據(jù)鉆孔樁樁底的設(shè)計標(biāo)高和護筒頂標(biāo)高，計算出鉆孔深度，用測繩檢測孔深，到位后進行清孔。清孔采用挖斗反復(fù)撈取沉渣，直到其厚度符合規(guī)范和設(shè)計要求，保證清孔后的各項指標(biāo)符合現(xiàn)場實際地質(zhì)情況的需要。

檢孔：主要檢查孔徑、孔的垂直度和孔深。用籠式檢孔器檢測。檢孔器用ф22的鋼筋加工制作，其外徑等于設(shè)計樁徑(150cm)，長度為6m。檢測時，將檢孔器吊起，把測繩的零點系于檢孔器的頂端，使檢孔器的中心、孔的中心與起吊鋼絲繩的中心處于同一鉛垂線上，慢慢放入孔內(nèi)，通過測繩的刻度加上檢孔器6米的長度判斷其下放位置。如上下暢通無阻直到孔底，表明鉆孔樁成孔質(zhì)量合格，如中途遇阻則表明在遇阻部位有縮徑或孔傾斜現(xiàn)象，則需重新下鉆頭處理。

成孔驗收：成孔達到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)后，即可進行下道工序的施工。

4、鋼筋籠制作安裝

旋挖鉆機的一個顯著優(yōu)點就是成孔快，且成孔后孔底沉渣很少。

所以只要在鋼筋籠制作、安裝上采取合理措施，避免安裝時鋼筋籠刮傷孔壁，就可以大大地降低沉渣厚度，有效防止塌孔的發(fā)生。這就要求在鋼筋籠制作方面要嚴(yán)格控制，重點是鋼筋籠外徑和直線度，主筋搭接縱橫筋交叉點的焊接質(zhì)量必須符合設(shè)計要求。為此，要檢查鋼筋籠保護層墊塊的設(shè)置。在這—工程中，墊塊采用圓柱形砂漿墊塊，沿鋼筋籠每隔2m放置一組，每組設(shè)置4個，按90°均勻安放：既可避免籠體碰撞孔壁，又可保證混凝土保護層均勻及鋼筋籠在樁體內(nèi)的位置正確。

鋼筋籠的吊裝應(yīng)3點起吊，保持籠軸線重合。入孔時，始終需保持垂直狀態(tài)，對準(zhǔn)孔位徐徐輕放，保持穩(wěn)定，避免碰撞孔壁，一旦遇阻立即查明原因，禁止晃動和強行沖擊下放。

5.水下混凝土灌注

水下混凝土澆筑是最后一道關(guān)鍵性的工序，施工質(zhì)量將嚴(yán)重影響灌注樁的質(zhì)量，所以在施工中必須注意以下幾點：

?(1)導(dǎo)管必須嚴(yán)密，長度適中，保證底端距孔底30～50cm;

?(2)混凝二亡拌和必須均勻，坍落度控制在18～22cm，首批混凝寸：必須保證封底成功;

?(3)混凝土澆筑必須連續(xù)作業(yè)，嚴(yán)禁中斷澆筑;

?(4)澆筑過程中應(yīng)有專人記錄，以防導(dǎo)管提升過猛或?qū)Ч苈袢脒^深，造成斷樁;

?(5)灌注樁的頂面標(biāo)高應(yīng)比設(shè)計值高50～100cm，以確保樁頂混凝土的質(zhì)量。

6 .質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

(1)成孔深度必須符合設(shè)計要求，以摩擦力為主的樁沉渣厚度嚴(yán)禁大于 300mm ;以端承力為主的樁沉渣厚度嚴(yán)禁大于 50mm 。

(2)根據(jù)不同的土質(zhì)，地下水質(zhì)選定泥漿技術(shù)指標(biāo)。

(3)孔壁垂直度偏差控制在 H /100 以內(nèi)。

(4)孔位、孔徑、孔深必須符合設(shè)計及規(guī)范要求。

7.施工安全

(1)旋挖鉆機操作應(yīng)嚴(yán)格遵守操作規(guī)程。

(2)當(dāng)遇到暴風(fēng)雨天氣時，施工須格外注意，特別是當(dāng)風(fēng)速達到 20m/s 時，應(yīng)采取停鉆措施，將鉆頭或負荷放在地面，動力頭驅(qū)動器移到桅桿的下部。

(3)避免鉆機在 10 º 以上的斜坡上作業(yè)，不要在斜坡上旋轉(zhuǎn)機器、轉(zhuǎn)向、丁字方向上行駛，以防發(fā)生傾覆危險。

(4)未澆筑的樁孔要采取跳板鋪蓋或圍欄等保護措施。

(5)鉆機上、下坡道如坡度超過允許范圍應(yīng)解體上、下。

(6)確認施工現(xiàn)場無電纜、光纜、地下管道等掩埋物，設(shè)備安裝距高壓線不得少于25米。

(7)多臺鉆機、吊車、泵車等在同一現(xiàn)場相鄰或相近作業(yè)，要有防止設(shè)備及人員傷害的措施。

(8)特制軟弱的地面上行走、鉆孔應(yīng)采用鋼制路基箱。

8、效益分析

(1) SR250旋挖鉆機，由于有垂直精度顯示裝置和自動調(diào)直裝置，故成孔部垂直度精度非常高，從而大大減小了為保證樁孔內(nèi)凈尺寸而留放的施工余量，減少了浪費，采用長護筒施工保證了樁的完整性，減少超灌量。

(2)旋挖鉆機附在履帶上運動，移位自如，本身副卷揚具有吊裝功能，鉆桿自由伸縮，大量節(jié)約了輔助施工費用和時間。

(3)旋挖鉆機直接出土，與回轉(zhuǎn)式鉆機相比，可節(jié)約大量的泥水處理費用和能源，并能減小對環(huán)境的污染。

(4)同等地質(zhì)條件下，旋挖鉆機的工效是普通回轉(zhuǎn)鉆機的 3 ～ 5 倍，只更換鉆具可適應(yīng)艱難、復(fù)雜的地理、地質(zhì)條件下施工。

六、結(jié)束語

由于制定了確實可行的施工方案，并交底至施工班組及所有操作人員，特別是采用了SR250型旋挖鉆機成孔，使得該工程樁基礎(chǔ)施工的工期由原計劃采用管樁55天工期縮短至20天工期，不但施工速度快、施工質(zhì)量好，而且經(jīng)濟效益較顯著，有力地促進了這項新技術(shù)在當(dāng)?shù)氐耐茝V使用，受到了業(yè)主和當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)部門的表彰，效果很好。

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