橋梁樁基采用旋挖鉆施工成孔的施工實踐

 旋挖鉆機是一種適合建筑基礎工程中成孔作業的施工機械，配合不同鉆具，適應于干式（短螺旋），或濕式（回轉斗）及巖層（巖心鉆）的成孔作業。旋挖鉆機具有裝機功率大、輸出扭矩大、軸向壓力大、機動靈活，施工效率高及多功能等特點?；究蓾M足橋梁建設，高層建筑地基礎等工程的使用。 2 工程概況

某大道加寬工程一標段，位于三水區中 心城區北部的規劃發展軸上，功能定位為公路兼顧城市主干路，全長約2.745公里，改造前為公路型雙向4車道，改造后變為雙向8車道。工程內容包括軟基處理、路基土石方工程、道路基層、排水工程、橋梁工程、電力通信管道工程等。橋梁樁基采用旋挖鉆施工成孔的施工方法。

3 旋挖鉆成孔施工工藝

3.1 常用清水施工工藝

3.1.1 清水施工的成孔工藝流程

在成孔過程中不需泥漿護壁，而是鉆頭在慢速旋挖過程中自造的泥漿對孔壁起到一定穩定作用。在旋挖鉆進過程中，鉆頭往返于孔底與地表之間，所形成的孔壁比較粗糙。鉆孔灌注樁的樁土之間的咬合作用較強，能較好地反映出混凝土樁體與土質孔壁之間的相互摩擦作用效應。

3.1.2 場地布置原則

根據設計要求合理布置施工場地。先平整場地、換除軟土并夯打密實。之后測量人員將所有樁位放出，釘好十字保護樁，做好測量復核，并記錄放樣數據備案。規劃行車路線時，使便道與鉆孔位置保持一定的距離，以免影響孔壁穩定。施工場地為旱地而且在施工期間地下水位在原地面以下時，將場地平整夯實，清理雜物即可。場地位于淺水時，采用筑搗后

在頂面安裝鉆孔機，筑搗頂面高出施工水位1m左右。鉆孔機底盤應置于堅實的夯填土上，以免發生不均勻沉陷。鉆孔機的安放位置應考慮鉆孔施工中孔口出土清運的方便。

3.1.3 樁位放樣

樁位放樣，按“從整體到局部的原則”進行。進行鉆孔的高程放樣時，應及時對放樣的結果進行校核。采用全站儀準確放樣各樁點的位置，使其誤差控制在規范要求的精度內。

3.1.4 鉆孔機就位

鉆孔機就位時，要事先檢查鉆孔機的性能狀態是否良好，保證鉆機工作正常。

3.1.5 埋設鋼護筒

在準確放樣的前提下埋設護筒，埋設護筒的方法和要求，應符合JTJ041-2000《公路橋涵施工技術規范》的規定。如果鉆孔是在陸地上進行，則一般采用挖坑法，比較簡單易行。鋼護筒埋設工作是旋挖鉆孔機施工的開端，鋼護筒平面位置與垂直度應準確，鋼護筒周圍和護筒底腳應緊密，不透水。埋設鋼護筒時應通過定位的控制樁放樣，把鉆孔機鉆孔的位置標于坑底。再把鋼護筒吊放進坑內，找出鋼護筒的圓心位置，用十字線在鋼護筒頂部或底部，然后移動鋼護筒，使鋼護筒中間與鉆孔機鉆孔中間位置重合。同時用水平尺或垂球檢查，使鋼護筒豎直。此后即在鋼護筒周圍對稱地、均勻地回填含水量的黏土，要分層夯實，達到密實度，以保證其垂直度及防止泥漿流失及位移、掉落。如果護筒底土層不是黏性土，應挖深或換土，在坑底回填夯實30cm～50cm厚度的黏土后，再安放護筒，以免護筒底口處滲漏塌方，夯填時要防止鋼護筒偏斜。護筒上口應綁扎方木對稱吊緊，防止下竄。

3.1.6 鋼護筒的制作及埋設的原則

長度4m以內的鋼護筒，采用厚4mm～6mm的鋼板制作。長度大于4m的鋼護筒，采用厚6mm～8mm鋼板制作。鋼護筒埋置較深時，采用多節鋼護筒連接使用，連接形式采用焊 接，焊 接時保證接頭圓順，同時滿足剛度、強度及防漏的要求。鋼護筒的內徑應大于鉆頭直徑，具體尺寸按設計要求選用。鋼護筒埋設深 度應滿足設計及規范要求。若樁孔在河流中，應將鋼護筒埋置至較堅硬密實的土層中深0.5m以上。鋼護筒頂高出施工水位或地下水位1.5m～2.0m，并高出施工地面0.3m。鋼護筒埋設前，先準確測量放樣，保證鋼護筒頂面位置偏差不大于5cm。埋設中保證鋼護筒斜度不大于百分之1。埋設鋼護筒前，采用較大口徑的鉆頭先預鉆至護筒底的標高位置后，提出鉆斗且用鉆斗將鋼護筒壓入到預定位置，用粗顆粒土回填護筒外側周圍，回填密實。

3.1.7 鉆孔施工

鉆孔機成孔一般為清水施工工藝，無需泥漿護壁。若有地下水分布，且孔壁不穩定，可向孔內投入護壁泥漿或穩定液進行護壁。以下是旋挖鉆機鉆孔施工的基本操作：

①開機。清水施工時，將鑰匙開關打到電源檔，旋挖鉆機的顯示器顯示旋挖鉆機標記畫面，按任意鍵進入工作畫面。先進行旋挖鉆機的鉆桅起立桅及調垂，即首先將旋挖鉆機移到鉆孔作業所在位置，旋挖鉆機的顯示器顯示桅桿工作畫面。

②鉆機桅桿起立。從桅桿工作畫面中可實時觀察到桅桿的X 軸、Y軸方向的偏移。操作旋挖鉆機的電氣手柄將桅桿從運輸狀態位置起升到工作狀態位置。在此過程中，旋挖鉆機的控 制器

通過采集電氣手柄及傾角傳感器信號，通過數學，輸出信號驅動液壓油缸的比例閥實現閉環起立桅控制，實現桅桿平穩同步起立桅。同時采集限位開關信號，對起立桅過程中鉆桅左右傾斜角度進行保護。

③鉆機桅桿定位設置。在鉆孔作業之前需要對桅桿進行定位設置，一般情況下，做直孔作業，需要對桅桿進行調垂。調垂可分為手動調垂、自動調垂兩種方式。在桅桿相對零位±5?范圍內才可通過顯示器上的自動調垂按鈕進行自動調垂作業；而桅桿超出相對零位±5?范圍時，只能通過顯示器上的點動按鈕或左操作箱上的電氣手柄進行手動調垂工作。在調垂過程中，操作人員可通過顯示器的桅桿工作界面實時監測桅桿的位置狀態，使桅桿達到作業成孔的設定位置。在施工過程中，有時也需要斜孔作業。操作人員需要通過顯示器上的自動定位按鈕進行自設定零位，然后再進行相同的調垂操作。 　?、茔@進。清水施工鉆孔時通過顯示器按鈕直接進入主工作界面，然后進行鉆孔作業。鉆孔時先將鉆斗著地，通過顯示器上的清零按鈕進行清零操作，記錄鉆機鉆頭的原始位置。此時，顯示器顯示鉆孔當前位置的條形柱和數字，操作人員可通過顯示器監測鉆孔的實際工作位置、每次進尺位置及孔深位置，從而操作鉆孔作業。在作業過程中，操作人員可通過主界面的3個虛擬儀表的顯示―― 動力頭壓力，加壓壓力、主卷壓力，實時監測液壓系統的工作狀態。旋轉開孔，以鉆頭自重并加壓作為鉆進動力，一次進尺短條形柱顯示當前鉆頭的鉆孔深，長條形柱動態顯示鉆頭的運動位置，孔深的數字顯示此孔的總深。當鉆斗被旋轉擠壓充滿鉆渣后，將其提出地表，操作回轉操作手柄使機器轉到棄渣車的位置，將鉆渣裝入棄渣車。完畢后，通過操作顯示器上的自動回位對正按鈕機器自動回到鉆孔作業位置，或通過手動操作回轉操作手柄使機器手動回到鉆孔作業位置。此工作狀態可通過顯示器的主界面中的回位標識進行監視。旋轉開孔后，以鉆頭自重并加壓作為鉆進動力。當鉆斗被旋轉擠壓充滿鉆渣后，將其提出地表，裝入棄渣車，同時觀察監視并記錄鉆孔地質狀況。

3.1.8 成孔檢查及清孔

成孔達到設計標高后，對孔深、孔徑、孔壁、垂直度等進行檢查，不合格時采取措施處理。成孔檢查方法根據孔徑的情況來定，當鉆孔為干孔時，可用重錘將孔內的虛土夯實，采用直接用測繩及測孔器檢測。清孔是鉆孔灌注樁施工保證成樁質量的重要環節，通過清孔確保樁孔的質量，孔底沉淀厚度、泥漿比重、含砂率等符合樁孔質量要求。采用正循環回轉鉆進技術的清孔方法為：樁孔終孔后，將鉆具提高20cm～50cm，采用大泵量泵入性能指標符合要求的新泥漿，并維持正循環30min以上，直至泥漿的比重、含砂率等指標符合設計和規范要求。清孔時成孔檢查合格后，應及時灌注混凝土。

4 結語　　

旋挖鉆機具有優異性能和特點，給施工單位帶來巨大的經濟和社會效益，且其施工方法具有施工質量可靠、成孔效率高、環保的優點。由于旋挖鉆機所形成的孔壁較粗糙，故可增加樁側摩阻力，提高樁基承載力。盡管投資較大，但適應性強，綜合效益還是遠大于其它鉆機，因此旋挖鉆機成孔是一種值得推廣的施工工藝。