旋挖鉆機(jī)孔樁施工探討

高世夫（中鐵三局集團(tuán)廣東建設(shè)工程有限公司，廣東 廣州 510000）

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旋挖鉆機(jī)孔樁施工探討

高世夫
（中鐵三局集團(tuán)廣東建設(shè)工程有限公司，廣東 廣州 510000）

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，我國建設(shè)工程施工行業(yè)呈現(xiàn)出了新的發(fā)展特點(diǎn)，多種新型施工工藝與材料的應(yīng)用有力保證了工程的建設(shè)質(zhì)量與使用安全。旋挖鉆孔機(jī)孔樁施工技術(shù)的應(yīng)用，全面提升了建設(shè)工程的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與載荷剛性，是當(dāng)前施工行業(yè)研究的熱點(diǎn)內(nèi)容之一。本文結(jié)合工程實(shí)例，研究分析了旋挖鉆機(jī)孔樁施工技術(shù)應(yīng)用中的相關(guān)內(nèi)容，旨在提供一定的參考與借鑒。

關(guān)鍵詞：旋挖鉆機(jī)；孔樁施工；基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)

1. 工程概況

某建筑工程占地面積28129m2，建筑面積30345m2，建筑總高度11.4m。本工程采用鋼筋混凝土鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，鉆孔樁直徑為Ф800mm，樁長為37m、40m、42m、24m，共計(jì)70根。根據(jù)本工程鉆孔灌注樁規(guī)格，施工時(shí)，選擇正循環(huán)成孔及清孔工藝，泥漿護(hù)壁，泥漿池、泥漿溝組成循環(huán)系統(tǒng)。其中河中橋墩施工時(shí)采用泥漿船、流槽進(jìn)行泥漿循環(huán)。鉆孔樁機(jī)采用GPS-10B型鉆機(jī)，此類鉆機(jī)技術(shù)性能好，扭矩大，剛性好，操作簡便，鉆進(jìn)效率高，成孔質(zhì)量好、起重大，速度快等優(yōu)點(diǎn)。

2. 旋挖鉆機(jī)孔樁施工技術(shù)應(yīng)用

2.1 旋挖鉆機(jī)孔樁施工

（1）放樣定位。在進(jìn)行旋挖鉆孔施工前，應(yīng)根據(jù)施工場地區(qū)域軸線及樁位條件，設(shè)置測量控制網(wǎng)，進(jìn)行定位放線測量樁位定點(diǎn)，完成放線測量后方可進(jìn)行后續(xù)施工。

（2）旋挖機(jī)就位。本工程的旋挖鉆機(jī)為履帶爬行式，通過電腦自動(dòng)化控制系統(tǒng)進(jìn)行定位與調(diào)整，在旋挖機(jī)就位的過程中應(yīng)保證穩(wěn)固精準(zhǔn)，維持鉆頭與樁位的誤差＜±10mm水平范圍。

（3）埋設(shè)護(hù)筒。護(hù)筒采用6m～8mm鋼板卷制而成，具有足夠剛度，鉆孔樁直徑為Ф800mm，故護(hù)筒直徑為Ф900mm。護(hù)筒埋設(shè)時(shí)先開挖比護(hù)筒直徑大0.2m～0.3m的基坑，吊入護(hù)筒，按樁位中心線找正后，四周倒入黏土分層壓實(shí)，并認(rèn)真進(jìn)行復(fù)測，確保護(hù)筒埋設(shè)位置準(zhǔn)確性，其中心線與樁位中心允許偏差符合規(guī)范及設(shè)計(jì)要求，并保證護(hù)筒垂直，埋設(shè)牢固，周圍不得竄水。在河內(nèi)橋墩埋設(shè)護(hù)筒時(shí)需埋入河底一定深度，故護(hù)筒較長，約需5m左右。護(hù)筒埋設(shè)深度超過雜填土埋藏深度，護(hù)筒底口埋進(jìn)原土深度不小于0.2m。

（4）旋挖機(jī)成孔。開鉆前，須對(duì)鉆機(jī)及輔助設(shè)備進(jìn)行一次全面檢查調(diào)試，確保連續(xù)成孔。在鉆進(jìn)過程中，須始終保持泥漿面穩(wěn)定，不應(yīng)低于自然地面30cm，以保持足夠的孔內(nèi)壓力來確?？妆诘姆€(wěn)定，以防坍孔。當(dāng)泥漿液面出現(xiàn)驟然降低或大量氣泡上冒，或鉆具負(fù)荷劇增等情況時(shí)，應(yīng)及時(shí)分析，查明原因進(jìn)行處理。對(duì)于每一鉆孔均應(yīng)連續(xù)鉆進(jìn)一次完成，若設(shè)備因故障而被迫中斷施工時(shí)，應(yīng)保持泥漿面在規(guī)定的位置，同時(shí)要積極排除故障，盡快恢復(fù)施工，以防坍孔造成事故，鉆孔深度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求；應(yīng)控制適中的鉆進(jìn)速度，保證排渣及時(shí)。相鄰樁施工時(shí)應(yīng)保持一定的間距或時(shí)間間距；當(dāng)相鄰有砼灌注剛完成的樁時(shí)，成孔間距大于4倍的樁徑，時(shí)間間距不少于36h，以防相互影響。

（5）清孔。在完成鉆孔后，將鉆機(jī)緩慢提出土體，清孔工作的重點(diǎn)是余泥、余渣的清理。

2.2 鋼筋籠制作與安裝

（1）鋼筋籠制作。鋼筋籠采用環(huán)行模制作，保證做到鋼筋位置正確，成型后的鋼筋籠垂直度好，箍筋與主筋的連接采用電焊連接，主筋同一截面內(nèi)焊接接頭不得多于50%。為保證鋼筋籠居中及保護(hù)層厚度，鋼筋籠上設(shè)保護(hù)塊，每節(jié)鋼筋籠不少于2組，勻稱分布在同一截面主筋上，保護(hù)層采用護(hù)壁環(huán)。其具體標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1　鋼筋籠制作允許偏差表

（2）鋼筋籠孔內(nèi)安裝。鋼筋籠安裝入孔時(shí)，垂直對(duì)準(zhǔn)鉆孔徐徐輕放，避免碰撞孔壁。接籠時(shí)，下節(jié)籠上端露出操作平臺(tái)1m左右，便于焊接。接時(shí)，采用兩邊對(duì)稱施焊，主筋焊接完后，補(bǔ)足焊接部位的箍筋，經(jīng)中間驗(yàn)收合格后，方可下籠進(jìn)行下節(jié)籠的安裝。

2.3 下導(dǎo)管

導(dǎo)管采用Ф258mm游輪式連接的灌注導(dǎo)管，下入孔內(nèi)時(shí)對(duì)每根導(dǎo)管認(rèn)真檢查、清除絲扣浮油及檢查“0”型密封圈是否完好，并在絲扣上重新涂抹黃油。導(dǎo)管連接要牢固、順直、下入深度離孔底50cm左右。導(dǎo)管下好后，利用灌注砼的導(dǎo)管輸入泥漿循環(huán)清孔，清孔時(shí)輸入孔內(nèi)的泥漿密度控制在規(guī)范以內(nèi)，直至測量出漿口的泥漿性能達(dá)到規(guī)范要求。

2.4 混凝土澆筑

砼灌注前，按要求進(jìn)行坍落度測定，每根測試3次，前后中間各一次。并認(rèn)真做好試塊，脫膜后，進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)。灌注前應(yīng)將砼注滿料斗，料斗容量必須滿足初灌量要求，利用副卷揚(yáng)機(jī)將鐵板拉起，此時(shí)砼將沿導(dǎo)管壁下滑，隨即向料斗內(nèi)繼續(xù)灌注砼、連續(xù)作業(yè)，隨著孔內(nèi)砼面的升高，逐節(jié)拆除導(dǎo)管。砼灌注過程中導(dǎo)管埋入砼面深度3m～10m，最小埋設(shè)不小于2m，導(dǎo)管勤拆，但一次提管拆管不得超過10m。導(dǎo)管提升時(shí)，一般導(dǎo)底端埋入管外砼面以下2m～3m，不得小于1m，嚴(yán)禁把導(dǎo)管底端提出砼表面。砼灌注完畢后，應(yīng)及時(shí)割斷吊筋，拔出護(hù)筒，清除孔口泥漿和砼殘漿，并將樁孔回填或加蓋。

水下混凝土灌注施工應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

（1）灌注前對(duì)孔底沉淀厚度再進(jìn)行一次測定。如沉淀厚度超出規(guī)定，可用噴射法，即向孔底進(jìn)行高壓射水或射風(fēng)數(shù)分鐘，使沉淀物懸浮然后立即灌注首批水下混凝土。在拔球?qū)⑹着炷凉嗳肟椎缀?，立即測探孔內(nèi)的混凝土面高度，計(jì)算出導(dǎo)管埋設(shè)深度，如符合要求即可進(jìn)行正常灌注。

（2）灌注開始后，設(shè)專人進(jìn)行指揮，緊湊、連續(xù)地進(jìn)行，嚴(yán)禁中途停工，在灌注過程中要防止混凝土拌和物從漏斗頂溢出或從漏斗外吊入孔底；注意觀察導(dǎo)管內(nèi)混凝土下降和孔內(nèi)水位升降情況，及時(shí)測量孔內(nèi)混凝土面高度，計(jì)算導(dǎo)管埋置深度，正確指揮導(dǎo)管的提升和拆除，使導(dǎo)管的埋置深度控制在2m ～6m以內(nèi)。拆除導(dǎo)管動(dòng)作要快，時(shí)間不超過15分鐘，要防止橡膠墊等工具掉入孔內(nèi)、注意安全。每次拆除的導(dǎo)管要及時(shí)清洗干凈，堆碼整齊。

（3）在灌注過程中當(dāng)導(dǎo)管內(nèi)混凝土不滿、含有空氣時(shí)，后續(xù)混凝土要徐徐灌入，以免在導(dǎo)管內(nèi)形成高壓氣囊。為防止鋼筋籠因混凝土的沖擊力而上浮，要采取措施將鋼筋籠與鋼護(hù)筒固定，同時(shí)控制好混凝土的工作性能及澆筑速度。

（4）確保樁頂質(zhì)量，在樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高以上加灌一定高度的混凝土。一般不宜小于0.5m～1.0m?；炷凉嘧⒔咏O(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，工地值班人員要及時(shí)計(jì)算出還需要的混凝土數(shù)量，通知混凝土攪拌站按需要數(shù)量拌制，以免造成浪費(fèi)。

2.5 起拔護(hù)筒與樁孔回填

在完成混凝土澆筑施工后，可以進(jìn)行護(hù)筒起拔操作，同時(shí)將旋挖鉆孔相關(guān)設(shè)備進(jìn)行清潔整理。同時(shí)，施工人員應(yīng)對(duì)施工區(qū)域場地中挖方形成的土體在護(hù)筒、溝、池、槽等結(jié)構(gòu)部位進(jìn)行回填，完成整平工作后，使用剩余的混凝土進(jìn)行封口，使其成為平整的地面。

3. 旋挖鉆機(jī)孔樁施工質(zhì)量控制

3.1 鉆孔樁鉆孔質(zhì)量控制

旋挖機(jī)鉆孔樁鉆孔過程中應(yīng)認(rèn)真進(jìn)行護(hù)筒的埋設(shè)與固定，開孔鉆進(jìn)時(shí)應(yīng)輕壓慢鉆進(jìn)入正常工作狀態(tài)后，逐漸增大轉(zhuǎn)速，調(diào)整壓力。松散土層，砂性土層宜大泵量快速穿過，粘土、塑性土應(yīng)大泵量慢速鉆進(jìn)，并要滑孔，以防縮徑，并維護(hù)好泥漿性能。起鉆時(shí)要注意操作輕穩(wěn)，防止鉆頭拖刮孔壁，并向孔內(nèi)補(bǔ)入適量沖洗液，穩(wěn)定孔內(nèi)水頭高度。使用的鉆頭、鉆桿連接要牢固，并按規(guī)定放置密封圈，及時(shí)檢查各部連螺栓接頭及鉆頭磨損情況，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)處理。鉆桿的垂直度偏差控制在0.2%以內(nèi)，鉆頭對(duì)孔位應(yīng)正確，定位時(shí)，鉆頭中心與護(hù)筒中心偏差宜控制在15mm以內(nèi)，樁位允許誤差（D/6，且不大于100mm），泥漿粘度10s～25s，含砂率＜6%，密度1.15kg/m3～1.2kg/m3，膠體率＞95%。

3.2 鋼筋籠安裝質(zhì)量控制

為保證鋼筋質(zhì)量，必須對(duì)進(jìn)場的鋼筋種類、鋼號(hào)及規(guī)格要進(jìn)行嚴(yán)格檢查驗(yàn)收，并具有出廠合格證，在使用前還要做機(jī)械力學(xué)性能試驗(yàn)檢測，合格后方可用于工程中。根據(jù)鉆孔樁鋼筋籠長度，進(jìn)行分段制作，制作前先將主筋校直，清除鋼筋表面污垢等，下料時(shí)嚴(yán)格控制好長度。接籠時(shí)，下節(jié)籠上端露出操作平臺(tái)1m左右，便于焊接。上、下節(jié)籠主筋焊接前，要清除表面上的污垢。上、下節(jié)籠各主筋位置校正、對(duì)正，且在垂直狀態(tài)時(shí)方可施焊。筋籠全部安裝入孔后應(yīng)檢查安裝位置、標(biāo)高、確認(rèn)無誤后，將鋼筋籠吊筋固定，使鋼筋籠定位。

3.3 混凝土的施工質(zhì)量控制

旋挖機(jī)鉆孔灌注樁環(huán)節(jié)，應(yīng)保證混凝土質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求與行業(yè)規(guī)定，配合比驗(yàn)證合格；拌制混凝土的各種原材料數(shù)量應(yīng)準(zhǔn)確，水泥、外加劑誤差控制在1%以內(nèi)；砂石、水3%以內(nèi)，混凝土的塌落度應(yīng)控制在180mm～220mm水平范圍內(nèi)。

結(jié)語

綜上所述，旋挖鉆機(jī)孔樁施工是一項(xiàng)科學(xué)而系統(tǒng)的工程，施工建設(shè)人員應(yīng)對(duì)工程的實(shí)際情況加以深入地研究分析，從旋挖鉆孔、鋼筋籠制作安裝、下導(dǎo)管以及混凝土澆筑等環(huán)節(jié)入手，對(duì)施工工藝和質(zhì)量進(jìn)行全面控制，提升工程建設(shè)水平。

參考文獻(xiàn)

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中圖分類號(hào)：TU712

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