旋挖鉆機(jī)和回轉(zhuǎn)鉆機(jī)合成孔在鉆孔灌注樁中的應(yīng)用

王慶軍 WANG Qing-jun；武坤倫 WU Kun-lun

（河北建設(shè)勘察研究院有限公司，石家莊 050000）

（Hebei Construction Survey Research Institute Co.，Ltd.，Shijiazhuang 050000，China）

0 引言

隨著我國(guó)基礎(chǔ)建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，大直徑旋挖鉆機(jī)鉆機(jī)在樁基施工中得到了廣泛應(yīng)用，它具有施工效率高、成孔質(zhì)量好等特點(diǎn)。最近兩年隨著旋挖鉆機(jī)施工設(shè)備及施工技術(shù)的不斷發(fā)展，大型旋挖鉆機(jī)已經(jīng)在樁基施工中發(fā)揮出重要作用，展現(xiàn)出巨大的優(yōu)勢(shì)。但是對(duì)于一些鉆孔灌注樁工程，由于鉆孔深度及地層方面的原因，旋挖鉆機(jī)不能夠獨(dú)立成孔，就需要回轉(zhuǎn)鉆機(jī)來發(fā)揮它的特點(diǎn)。洋浦大橋5#墩旋挖鉆機(jī)和回轉(zhuǎn)鉆機(jī)合成孔，汲取了兩種設(shè)備各自的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)彌補(bǔ)了單獨(dú)使用旋挖鉆機(jī)和回轉(zhuǎn)鉆機(jī)時(shí)缺點(diǎn)和不足，大大提高了施工效率。

1 工程概況

1.1 總體概況 海南洋浦大橋連接海南省洋浦經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)和儋州市白馬井鎮(zhèn)，是海南省高速公路網(wǎng)規(guī)劃中洋浦－儋州－萬(wàn)寧高速公路的起點(diǎn)工程，大橋5#墩樁基，孔深118m，樁徑2.2m，樁數(shù)37根，護(hù)筒埋設(shè)長(zhǎng)度32m，采用泥漿護(hù)壁旋挖鉆機(jī)與回轉(zhuǎn)鉆機(jī)成孔工藝施工，屬于海上平臺(tái)施工。主要技術(shù)要求如下：①成孔傾斜度小于1/200；②護(hù)筒外擴(kuò)孔系數(shù)小于1.13；③樁基成樁質(zhì)量85%以上達(dá)到Ⅰ類樁。

1.2 工程管理重點(diǎn) ①合理資源配置，樁基施工采用TR400C旋挖鉆機(jī)、ZSD300/GF300回轉(zhuǎn)鉆機(jī)成孔，因此合理配置機(jī)械、優(yōu)化場(chǎng)地布置、提高效率是工程有效進(jìn)行的關(guān)鍵；②做好職工的安全培訓(xùn)、環(huán)境保護(hù)和各工序技術(shù)交底；③確保施工現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)調(diào)度工作協(xié)調(diào)到位；④認(rèn)真落實(shí)各項(xiàng)質(zhì)量控制措施，嚴(yán)格控制各工序施工質(zhì)量。

1.3 主要地層情況描述 5#墩地質(zhì)情況復(fù)雜，從32m至110m在不同樁的不同地層深度有5～7種膠結(jié)層夾層，其中92m以上地層夾層為中等膠結(jié)，92m以下為硬質(zhì)膠結(jié)層。其他地層情況：32m以上主要為淤泥、礫砂、粘土。32m～92m主要為粉細(xì)砂、中砂。92m至孔底主要為硬塑狀粘土、密實(shí)砂土。

2 鉆進(jìn)工藝

2.1 回轉(zhuǎn)鉆機(jī)鉆進(jìn)工藝 正常鉆進(jìn)施工中，在粘性土層鉆進(jìn)時(shí)，要控制進(jìn)尺，每鉆進(jìn)一個(gè)回次的單根鉆桿要及時(shí)進(jìn)行掃孔，同時(shí)應(yīng)避免糊鉆；在強(qiáng)風(fēng)化玄武巖地層鉆進(jìn)或膠結(jié)層時(shí)注意垂直度和鉆進(jìn)速度的控制，以保證鉆孔直徑滿足要求；鉆進(jìn)過程中注意往孔內(nèi)及時(shí)補(bǔ)充漿液量，維持護(hù)筒內(nèi)的水頭高度，保證孔壁穩(wěn)定。提升鉆具時(shí)應(yīng)平穩(wěn)，尤其是當(dāng)鉆頭處于護(hù)筒底口位置時(shí)，必須防止鉆頭鉤掛護(hù)筒。加接鉆桿時(shí)，應(yīng)先停止鉆進(jìn)，將鉆具提離孔底20cm，循環(huán)泥漿以清除孔底沉渣并將管道內(nèi)的鉆渣攜出排凈，然后再加接鉆桿。鉆桿連接螺栓應(yīng)擰緊上牢，認(rèn)真檢查密封圈，以防鉆桿接頭漏水漏氣，使反循環(huán)無法正常工作。鉆孔過程應(yīng)分班連續(xù)進(jìn)行，不得中途長(zhǎng)時(shí)間停止。認(rèn)真、仔細(xì)檢查下入孔內(nèi)的鉆具，保證其可靠性，避免掉鉆事故的發(fā)生。詳細(xì)、真實(shí)、準(zhǔn)確地填寫鉆孔原始記錄，精確測(cè)量鉆具長(zhǎng)度，應(yīng)注意地層的變化，在地層變化與地質(zhì)報(bào)告提供資料不相一致時(shí)，應(yīng)及時(shí)通知技術(shù)人員。

2.2 旋挖鉆機(jī)鉆進(jìn)工藝 采用旋挖鉆機(jī)鉆進(jìn)成孔，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)漿，防止塌孔。鉆機(jī)就位時(shí)必須平正、穩(wěn)固，以免造成樁孔的偏斜或鉆機(jī)的傾倒。鉆機(jī)按指定位置就位，調(diào)整桅桿及鉆桿的角度。鉆機(jī)就位后，要精心調(diào)平，使得底座和端座平穩(wěn)，在鉆進(jìn)運(yùn)行中定期用儀器檢查和校正，確保鉆機(jī)不產(chǎn)生位移和沉陷。鉆機(jī)的鉆頭或鉆桿和護(hù)筒中心在同一鉛垂線上，偏差不大于5cm。鉆頭提出孔口時(shí)，打開泥漿泵由泥漿池泵送泥漿到護(hù)筒內(nèi)，使泥漿能及時(shí)補(bǔ)充到孔內(nèi)，以防孔內(nèi)液面下降而導(dǎo)致坍孔。旋挖作業(yè)其他要點(diǎn)：盡可能根據(jù)土層正確選擇鉆斗類型，軟土層選擇楔形齒、小切削角、小刃角、齒寬稍大；硬土層則選用較大切削角、較窄的彎曲齒套；粘土層的齒間距宜大些，以免糊鉆，影響進(jìn)尺。鉆進(jìn)硬層時(shí)，每次進(jìn)尺深度小，斗內(nèi)鉆渣少，可先換用小直徑的螺旋鉆斗鉆進(jìn)或松動(dòng)硬巖土層，先鉆一小孔，然后再下大鉆斗擴(kuò)孔撈渣。

3 接力施工工藝

由5#墩鉆孔灌注樁設(shè)計(jì)孔深來看，回轉(zhuǎn)鉆機(jī)可以單獨(dú)成孔，5#墩有2根樁是由回轉(zhuǎn)鉆機(jī)單獨(dú)完成孔，平均用時(shí)為13天，由于鉆進(jìn)時(shí)間過長(zhǎng)，不宜獨(dú)立成孔。旋挖鉆機(jī)受鉆桿長(zhǎng)度的限制，最大鉆孔深度只有105m，所以旋挖鉆機(jī)雖然鉆進(jìn)速度快但不能單獨(dú)成孔。5#墩地層在92m-110m深度存在硬質(zhì)膠結(jié)夾層，旋挖鉆機(jī)進(jìn)尺困難且對(duì)鉆機(jī)損過大，初步確定旋挖鉆機(jī)鉆進(jìn)至90m再由回轉(zhuǎn)鉆機(jī)接力鉆進(jìn)，留有2m左右的導(dǎo)正空間給回轉(zhuǎn)鉆機(jī)，保證鉆孔垂直度。旋挖鉆機(jī)由開孔鉆至90m各孔平均用時(shí)20小時(shí)，回轉(zhuǎn)鉆機(jī)由90m接力鉆至孔底平均用時(shí)24小時(shí)。兩種鉆機(jī)配合使用大大節(jié)省施工時(shí)間。

4 結(jié)束語(yǔ)

大跨度的橋梁工程對(duì)樁基承載力的要求會(huì)很高，在解決大直徑、超深度的鉆孔施工問題時(shí)，為了節(jié)省工期，保證施工質(zhì)量，應(yīng)該綜合考慮旋挖鉆機(jī)和回轉(zhuǎn)鉆機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)，使二者取長(zhǎng)補(bǔ)短，合理結(jié)合，為更好更快地完成工程項(xiàng)目節(jié)約成本。

[1]旋挖鉆機(jī)[Z].國(guó)家科技成果.

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[3]孫新華.鉆孔灌注樁施工工藝及常見缺陷處理[J].山西建筑，2008(07).