淺談旋挖鉆施工工藝及特點(diǎn)

文/廖鵬,中交路橋南方工程有限公司

淺談旋挖鉆施工工藝及特點(diǎn)

文/廖鵬,中交路橋南方工程有限公司

隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)和科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，我國的公路橋梁建設(shè)得到了極大的發(fā)展，全國各地高速公路的不斷竣工，使橋梁的施工技術(shù)日趨完善，特別是樁基礎(chǔ)施工，以往的施工工藝方式已經(jīng)不能滿足現(xiàn)在的標(biāo)準(zhǔn)化施工，不能質(zhì)量與效率兼顧，但近些年出現(xiàn)的旋挖鉆施工，較沖擊鉆、循環(huán)鉆等施工工藝具有很大的優(yōu)越性，其工作效率是沖擊鉆和人工挖孔樁的好幾倍，不僅對場地的要求較小，且不會對周圍的環(huán)境有太大的影響。本文結(jié)合幾座大小橋樁基礎(chǔ)施工，對旋挖鉆施工工藝及特點(diǎn)做一介紹。

旋挖鉆；工藝；特點(diǎn)

1 旋挖鉆施工工藝

1.1 施工準(zhǔn)備

首先在施工前需要做的是熟悉，復(fù)核圖紙，根據(jù)鉆孔現(xiàn)場復(fù)核樁位及原地面標(biāo)高，然后修建便橋便路，保證現(xiàn)場“四通三看一平”四通即通電、通水、通路，通訊；三看即上看電線電纜等懸空物，中看建筑、樹木等障礙物，下看光釬、光纜、電線、電纜、水管、管道等地埋物品；一平即場地平整。保證這幾個條件的情況下，鉆頭，護(hù)筒、泥漿泵、水泵等施工過程中需要的機(jī)械材料都應(yīng)該提前準(zhǔn)備好，需要配置的工人是否足夠，還有不管工人施工經(jīng)驗(yàn)欠缺還是豐富，施工前的技術(shù)交底與安全交底是必不可少的。

1.2 測定孔位

根據(jù)圖紙準(zhǔn)確測定放樣孔位，并埋設(shè)十字護(hù)樁。同時將原地面與樁頂標(biāo)高進(jìn)行再次校核比較，如果有明顯超過設(shè)計(jì)與規(guī)范要求，及時上報(bào)相關(guān)部門及單位，以防止造成后期施工的不方便與影響樁基樁位、標(biāo)高等的控制。

1.3 護(hù)筒的埋設(shè)與校正

護(hù)筒的作用主要為控制樁基樁位、鉆頭的導(dǎo)向、保護(hù)樁基孔口，防止孔口的坍塌，拉高樁基內(nèi)水頭高度、保證孔壁的穩(wěn)定性。根據(jù)放設(shè)的樁位，準(zhǔn)確的進(jìn)行護(hù)筒的埋設(shè)，并保證護(hù)筒高于原地面30cm，護(hù)筒直接大于樁徑15-20cm。傾斜度不大于1%，護(hù)筒中心與設(shè)計(jì)樁位偏差不大于5cm，且護(hù)筒周圍密實(shí)不松軟，嵌入堅(jiān)硬密實(shí)土層至少0.5米.做好護(hù)筒周圍的排水，防止外來水影響護(hù)筒的穩(wěn)定性與施工的安全性。埋設(shè)好護(hù)筒后再次進(jìn)行樁位的復(fù)核，保證護(hù)筒與護(hù)樁的準(zhǔn)確性。旋挖鉆護(hù)筒埋設(shè)時主要利用其動力頭驅(qū)動器正反轉(zhuǎn)動與油缸的加壓將護(hù)筒切入土層中，若無法切入土層，配合挖機(jī)開挖換填密實(shí)后切入土層或者直接埋入護(hù)筒后將護(hù)筒周圍填土夯實(shí)。

1.4 鉆機(jī)就位鉆進(jìn)

檢查旋挖鉆機(jī)的性能狀態(tài)是否滿足開工條件，根據(jù)橋梁的地質(zhì)報(bào)告、選擇合適對應(yīng)的鉆頭、鉆桿。鉆機(jī)就位后就行鉆頭的對位于定位，下放鉆頭接觸土層后，旋轉(zhuǎn)開挖，利用鉆頭的自重及油缸的加壓進(jìn)行鉆進(jìn)，當(dāng)鉆頭內(nèi)裝滿土渣后，將鉆頭提出孔內(nèi)棄掉斗內(nèi)渣料，反復(fù)這個過程鉆進(jìn)，當(dāng)棄料達(dá)到一定量時及時清走，保持場面干凈清爽。鉆進(jìn)過程中要定時查看鉆進(jìn)的進(jìn)度、保持孔內(nèi)水位距離護(hù)筒頂面50cm內(nèi)，及時記錄地層的變化與調(diào)整鉆進(jìn)的速度，且與設(shè)計(jì)圖紙做比對，地層變化時及時取渣樣留存并準(zhǔn)確做好記錄編號以便分析備查。鉆進(jìn)過程中觀察測量鉆頭的大小，必要時使用探孔器檢測鉆孔的樁徑與垂直度，定時查看泥漿的泥漿比重，含砂率，粘度，如果發(fā)生明顯變化時及時調(diào)整。成孔后再次檢測樁身樁徑，樁長，垂直度。

1.5 導(dǎo)管安放及混凝土的灌注

灌注水下樁使用的是插入式絲扣連接的導(dǎo)管，此種類型導(dǎo)管可以更好的保證導(dǎo)管的氣密性，且拆除與安裝速度更方便迅速，灌注前要對導(dǎo)管進(jìn)行氣密性的檢測，漏斗底口隔水裝置的嚴(yán)實(shí)行檢查，漏斗體積的計(jì)算，保證首批封底混凝土能夠埋置導(dǎo)管不少于1米，且灌注混凝土要連續(xù)緊湊，嚴(yán)禁中途停頓。導(dǎo)管下放過程中要認(rèn)真記錄下放的管節(jié)長度與數(shù)量，保證底管距離孔底30-50cm，頂管不高出護(hù)筒太多距離，致使工人操作或灌注混凝土不方便快捷。在導(dǎo)管拆拔的時候，也要做好拆除記錄，一定要保證混凝土埋置導(dǎo)管的深度宜控制在2-6米之間，防止導(dǎo)管埋置太深，導(dǎo)管難以拆除或混凝土上升太慢，埋置太淺造成導(dǎo)管在提升的過程中拔出混凝土面造成斷樁。拆除導(dǎo)管必須快捷迅速，且防止扳手等工具掉入孔內(nèi)，影響導(dǎo)管拆除。在灌注過程中，應(yīng)防止混凝土溢出或者掉入孔內(nèi)，從而影響測量混凝土上升高度及樁頭的預(yù)留，樁頭宜控制在50-80cm之間最好，既能保證樁頂混凝土質(zhì)量，又不會造成混凝土大量的浪費(fèi)。如果導(dǎo)管下放完成后測量的沉渣厚度超過規(guī)范要求，必須進(jìn)行二測清孔，且在成孔的時候，嚴(yán)禁使用超鉆的方式來代替清孔。

2 旋挖鉆施工特點(diǎn)

2.1 優(yōu)點(diǎn)

(1)施工效率高、速度快。由于旋挖鉆鉆進(jìn)與排除鉆渣都是通過鉆斗直接切入土層，將破碎地鉆渣直接裝入鉆斗然后提升到地面以上后，打開鉆斗將鉆渣棄掉，無需通過人工或者泥漿排除孔渣，故可以達(dá)到2分鐘1米左右的速度，是沖擊鉆或者人工挖孔效率的幾倍。

(2)精度準(zhǔn)確易于控制。由于旋挖鉆本身自帶電腦自帶系統(tǒng)，可以準(zhǔn)確的控制樁基深度、垂直度、斗內(nèi)裝土容量，鉆壓等，相對于沖擊鉆與人工挖鉆的人工高頻率校核，更加方便且精準(zhǔn)。

(3)環(huán)保污染小。旋挖鉆施工需要配合的機(jī)械較少，鉆進(jìn)過程中切入土層聲音較小除了自身鉆機(jī)運(yùn)行產(chǎn)生的較小的聲音、棄渣旋轉(zhuǎn)鉆頭發(fā)出的聲音外無其他外來噪音聲源，且泥漿使用率較小，現(xiàn)在又多為化學(xué)泥漿，故對環(huán)境及周邊居民只有較小的影響。

(4)適用地質(zhì)范圍廣。由于旋挖鉆可以配合多種多樣的鉆頭，都是利用油缸加壓為動力進(jìn)行工作，其各種鉆頭可以用于各種地層，故旋挖鉆目前在國內(nèi)外的使用情況較為廣泛。

2.2 缺點(diǎn)

(1)場地要求高。由于旋挖機(jī)自重比較大，且排渣時只能棄到鉆機(jī)自身周邊，故場地必須具有一定的承載力及面積，方便旋挖機(jī)施工與移動且其他機(jī)械進(jìn)行鉆渣方便安全。

(2)樁基護(hù)壁效果較差。由于旋挖機(jī)是靠鉆斗鉆齒切入土層完成快速鉆進(jìn)的，其速度較快，又是對土層垂直切入，故孔壁較為軟弱，與沖擊鉆對孔壁的加強(qiáng)、人工挖孔的混凝土護(hù)壁相比較差。

(3)短期、前期投入較大。由于旋挖機(jī)的售價太高，且耗油量較大，施工速度較快，故前期短期需要投入的人機(jī)料需求料一次性較大，相對于其他施工方法前期短期成本較高。

3 結(jié)束語

通過本項(xiàng)目橋梁基礎(chǔ)工程的施工，可以了解到旋挖鉆機(jī)施工方法具有成孔速度快、效率高、施工質(zhì)量可靠、適應(yīng)能力強(qiáng)、環(huán)境污染小的優(yōu)點(diǎn)。由于旋挖鉆機(jī)旋轉(zhuǎn)形成的孔壁留有溝槽，增加了樁的側(cè)摩阻力，而且旋挖鉆機(jī)施工克服了孔底沉渣多，泥漿管理和處理難，對場地大小與布置要求高的缺點(diǎn)。可見旋挖鉆機(jī)是一種理想的施工方法。

[1]JTG/TF50-2011，公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范.

[2]JTGF80/1—2012，公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn).

[3]高速公路施工標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)指南.