旋挖鉆機(jī)在建設(shè)項(xiàng)目中最容易出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題分析及解決措施

祁艷紅

（甘肅工程建設(shè)監(jiān)理有限公司，甘肅 蘭州 730000）

1 項(xiàng)目慨況

新建項(xiàng)目地處蘭州市城關(guān)區(qū)北面灘，建設(shè)項(xiàng)目場(chǎng)地呈不規(guī)則地形，場(chǎng)地東西平均寬約 216m，南北平均長(zhǎng)約 177m，占地約 73 畝。

1.1 地質(zhì)條件

蘭州市婦幼保健院異地新建項(xiàng)目地勘報(bào)告顯示，地質(zhì)層自上而下分布如下：

雜填土①-1（Q4ml）：雜色，稍濕，稍密～中密，個(gè)別部呈松散狀態(tài)，土質(zhì)不均勻，主要以場(chǎng)地地坪砼塊、磚塊混粉質(zhì)粘土、碎石土、三合土、塑料袋等，該層厚度一般為 0.5－4.2 米。

素填土①-2（Q4ml）：黃褐色，稍濕、稍密，該層主要以粉土和粉質(zhì)粘土為主，土質(zhì)不均，含零星碎石、磚塊等雜物，該層厚度一般為 0.8－3.1 米。

粉土②-1（Q4 al+pl）：褐黃色～黃褐色，稍濕、稍密，該層土質(zhì)不均勻，孔隙較發(fā)育，局部夾有礫石，混有粉砂團(tuán)體、粉質(zhì)粘土薄層，層厚為 0.7－4.1 米，層頂埋深一般 0.2－4.3 米，層頂標(biāo)高為1505.87～1510.23 米。

粉砂②-2（Q4 al+pl）：黃褐色，稍濕，松散－稍密，該層混有粉土薄層，主要由長(zhǎng)石、石英碎屑 組成，該層分布不連續(xù)，厚度較薄，由黃河沖積作用形成，層厚為 0.5～3.7 米，層頂埋深一般 1.2～7.0 米，層頂標(biāo)高為1504.02～1509.25 米。

細(xì)砂③（Q4 al+pl）：青灰色，稍濕－濕，松散－稍密，該層砂質(zhì)比較純凈，含土量少，偶含卵石、礫石顆粒，主要礦物成份為石英、長(zhǎng)石、云母等，該層位于卵石層之上，分布不連續(xù)，厚度較薄，由黃河沖積作用形成，層厚為 0.4～2.0 米，層頂埋深一般 2.0～5.3 米，層頂標(biāo)高為 1504.90～1508.24米。

圓礫④-1（Q4 al+pl）：青灰色，磨圓度較好，多呈亞圓形，主要成分為砂巖及變質(zhì)巖等。一般 粒徑 5～15mm，最大粒徑可達(dá) 30～50mm。砂類土充填，中密～密實(shí)狀。局部含礫砂量大，該層分布不連續(xù)，層厚為 0.6～2.6m，層頂埋深一般 3.5～5.8m，層頂標(biāo)高為 1504.51～1506.44m。

卵石④-2（Q4 al+pl）：青灰色，中密～密實(shí)，主要由花崗巖、石英巖、片麻巖等硬質(zhì)巖組成，磨圓度較好，呈亞圓形，一般粒徑 20mm～100mm，鉆探揭露的最大粒徑大于 150mm，充填物以 砂類土，骨架顆粒約占全重的55%。該層分布連續(xù)，層厚為 3.5～7.0m，層頂埋深一般 4.0～8.5m，層頂標(biāo)高為 1502.45～1506.61m。

強(qiáng)風(fēng)化砂巖⑤-1（N3）：棕紅色、磚紅色，局部夾有薄層的泥巖、礫巖，該層的層狀構(gòu)造，泥質(zhì)膠結(jié)，中粗及中細(xì)粒結(jié)構(gòu)，具有很好的層理，多呈水平狀，成巖作用較差，為強(qiáng)風(fēng)化狀，遇到水容易軟化崩解，該巖體基本質(zhì)量等級(jí) V 級(jí)。該層分布不連續(xù)，層厚為 0.4～2.8 米，層面埋深 9.8～12.4 米，相應(yīng)高程 1498.33～1500.46 米。

中風(fēng)化砂巖⑤-2（N3）：棕紅色、磚紅色，局部夾有薄層的泥巖、礫巖，該層的層狀構(gòu)造，泥質(zhì)膠結(jié)，中粗及中細(xì)粒結(jié)構(gòu)，巖體結(jié)構(gòu)相對(duì)基本完整，在干燥時(shí)強(qiáng)度較高，遇水容易軟化崩解，該層巖體基本質(zhì)量等級(jí)為 V 級(jí)。層面埋深 10.2～15.0 米，相應(yīng)高程 1496.33～1500.18 米。

1.2 基坑支護(hù)基本形式

基坑支護(hù)采用區(qū)段上部3.5-5.5 米放坡下部采用φ1000@2000mm/φ 800@2000mm 的樁錨支護(hù)，樁間設(shè)計(jì)采用掛鋼網(wǎng)封閉，樁身實(shí)施2/3 排的預(yù)應(yīng)力錨索，基坑開(kāi)挖至砂巖層時(shí)在支護(hù)樁內(nèi)側(cè)設(shè)置一排直徑600mm 的高壓旋噴樁及砼灌注樁止水、止砂帷幕。旋噴樁及砼灌注樁間距均為800mm，砼灌注樁及旋噴樁樁長(zhǎng)13/10m。砼灌注樁與高壓旋噴樁咬合200mm，在工序上為：先進(jìn)行施工砼灌注樁，然后施工高壓旋噴樁。砼灌注樁及高壓旋噴樁施工完成后樁頂上部設(shè)置1000*600/700*600mm 冠梁。

2 樁內(nèi)孔壁坍陷

2.1 具體表現(xiàn)形式

旋挖鉆機(jī)在土層鉆進(jìn)時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)在排出的泥漿中不斷出現(xiàn)大量氣泡或孔內(nèi)泥漿突然間下降，則可初步判斷孔壁有塌陷跡象。

2.2 發(fā)生問(wèn)題

護(hù)簡(jiǎn)底部地質(zhì)層一般為軟土或淤泥質(zhì)土、雜填土、卵石等比較松散的地質(zhì)結(jié)構(gòu)；樁孔內(nèi)的水位達(dá)不到要求，旋挖機(jī)鉆斗在上下提升時(shí)過(guò)快，引起孔內(nèi)水流以較快的速度由鉆斗的外側(cè)和鉆孔之間的間隙中流過(guò)，同時(shí)沖刷井樁孔壁；有時(shí)在上提旋挖機(jī)鉆斗的時(shí)候在其孔內(nèi)下方產(chǎn)生較大的負(fù)壓而導(dǎo)致井樁孔壁發(fā)生塌孔[1-3]；

樁基作業(yè)范圍上部重型施工機(jī)械的重力和其他作業(yè)機(jī)械施工時(shí)發(fā)生較大震擾，以及地基本身土層的自重力影響也會(huì)致使地面地質(zhì)層以下 10～15米范圍處發(fā)生孔壁坍塌；成孔范圍內(nèi)有砂礫石、卵石等強(qiáng)透水地質(zhì)也容易發(fā)生坍塌；配置的泥漿，如果配合比和泥漿的性能滿足不了施工的要求，也會(huì)發(fā)生孔內(nèi)坍塌；在吊放鋼筋籠時(shí)，如果控制不當(dāng)發(fā)生碰撞孔壁，致使孔壁泥漿膜和孔壁大量破壞，也會(huì)發(fā)生孔壁坍塌；如果成孔后等待灌筑砼時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或灌注時(shí)間過(guò)長(zhǎng)也會(huì)引起孔壁坍塌。

2.3 防治孔壁坍塌的相應(yīng)措施

在松散地質(zhì)及易坍塌土層中，可采用增加護(hù)簡(jiǎn)埋深長(zhǎng)度，并用粘土密實(shí)填封鋼護(hù)筒周邊；隨時(shí)檢量并補(bǔ)充孔內(nèi)泥漿，使泥漿始終保持孔內(nèi)水位高出鋼護(hù)簡(jiǎn)底部1～2 米；嚴(yán)格控制旋挖鉆機(jī)鉆頭提升和下降速度，并依據(jù)不同的設(shè)計(jì)樁直徑和施工范圍地質(zhì)狀況采用不同的提升、下降速度；在施工期間應(yīng)盡量避免重型機(jī)械在鉆孔施工范圍內(nèi)或附近大量行走；對(duì)于施工范圍內(nèi)堆集的泥土應(yīng)及時(shí)有序的理行清理，以量大限度的減輕樁孔周邊的壓力；在泥漿配置時(shí)，應(yīng)充分考慮使用密度和黏度相對(duì)較大的泥漿，必要時(shí)根據(jù)具現(xiàn)場(chǎng)體情況向孔內(nèi)添加少量粘土。

在混漿選擇上，應(yīng)優(yōu)先確保使用優(yōu)質(zhì)的泥漿，以便更好的提高泥漿的密度和黏度。在鋼筋籠加工過(guò)程中應(yīng)重點(diǎn)檢查鋼筋籠的綁扎方法和焊接質(zhì)量、鋼筋籠定位塊的設(shè)置位置和固定方式、方法；在鋼筋籠的吊運(yùn)時(shí)采取可靠措施防止發(fā)生較大的變形，在下放鋼筋籠過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格控制，避免鋼筋籠大幅擺動(dòng)碰撞孔壁；施工全過(guò)程應(yīng)注意工序安排，在保證施工質(zhì)量的情況下，應(yīng)盡量縮短混凝等待時(shí)間和澆筑注時(shí)間[4]。

3 樁孔底部沉渣過(guò)厚

3.1 出現(xiàn)問(wèn)題分析

在施工過(guò)程中，當(dāng)發(fā)現(xiàn)鉆進(jìn)的地質(zhì)以砂層為主時(shí)，砂不可避免的將會(huì)混進(jìn)穩(wěn)定液當(dāng)中，可是在施工期間穩(wěn)定液大多數(shù)都是進(jìn)行重復(fù)循環(huán)使用的，當(dāng)多次重復(fù)使用時(shí)，都會(huì)經(jīng)過(guò)數(shù)幾個(gè)小時(shí)的沉淀，穩(wěn)定液中的砂便會(huì)慢慢沉淀到樁孔底部，引起樁底沉渣過(guò)厚；

在砂層地質(zhì)中時(shí)行鉆進(jìn)時(shí)，提鉆斗時(shí)砂子很容易從鉆頭的瀉水口流出，進(jìn)一步混入穩(wěn)定液中，引起沉渣過(guò)厚。

3.2 樁孔底部沉渣過(guò)厚的相應(yīng)防治措施

現(xiàn)場(chǎng)有效解決穩(wěn)定液的沉淀問(wèn)題，基本可以通過(guò)設(shè)置 2 個(gè)泥漿沉淀池來(lái)解決；合理控制鉆機(jī)進(jìn)入砂層時(shí)的速度，并最大限度減少砂層中砂子外流。如果地質(zhì)砂層夠厚，可在終孔前預(yù)留 30—40CM，靜置1 小時(shí)左右在用清渣鉆頭下入，掏孔至應(yīng)設(shè)計(jì)樁底標(biāo)高。

4 樁孔垂直度偏差

樁在成孔后，孔壁垂直出現(xiàn)較大偏差。

4.1 樁孔垂直度偏差質(zhì)量問(wèn)題

旋挖鉆機(jī)在初始安裝就位時(shí)不穩(wěn)定，作業(yè)時(shí)站位不穩(wěn)擺動(dòng)較大；

旋挖鉆機(jī)作業(yè)場(chǎng)地較軟弱或場(chǎng)地軟硬分部不均勻；地質(zhì)土層巖土結(jié)構(gòu)呈斜狀分布，地質(zhì)土層中夾有大的孤石或原有建筑物遺留樁體、渣土等。

4.2 樁孔垂直度偏差質(zhì)量問(wèn)題的相應(yīng)防治措施

鉆孔施工前，應(yīng)將場(chǎng)地預(yù)先夯實(shí)平整；鉆機(jī)進(jìn)入不均勻地質(zhì)層時(shí)，應(yīng)將鉆速放慢；如作業(yè)范圍內(nèi)遇到孤石或較硬地質(zhì)巖層結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)盡快控制鉆速要慢；如出現(xiàn)鉆孔偏斜時(shí)，可慢速采用提鉆上下往反掃孔數(shù)次，以便削去影響孔壁成孔部位的硬質(zhì)巖結(jié)構(gòu)。如果該方法糾正無(wú)效，應(yīng)在出現(xiàn)問(wèn)題的部位回填粘土至偏孔處0.5－1.8 米以上，重新鉆孔[5]。

5 灌注樁在砼澆筑時(shí)發(fā)生堵管的相應(yīng)防治措施

應(yīng)檢查隔水栓配置是否與導(dǎo)管相匹配，同時(shí)是否滿足相應(yīng)的隔水性能；必須嚴(yán)格控制砼攪拌質(zhì)量，并在導(dǎo)管口部位置加設(shè)相應(yīng)過(guò)濾網(wǎng)片；在砼澆筑施工過(guò)程中，應(yīng)充分保證機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常；導(dǎo)管每次拼裝完成在使用前應(yīng)要求進(jìn)行閉水試驗(yàn)，試水壓力0.6—1MPa，確保導(dǎo)管接頭處密封良好。

6 鋼筋籠上浮

伴隨砼澆筑鋼筋籠上浮，致使鋼筋籠高于原設(shè)計(jì)位置。

6.1 鋼筋籠上浮發(fā)生的問(wèn)題

鋼筋籠在安裝時(shí)，初始定位過(guò)高；砼澆筑過(guò)程，隨著砼不斷上升推動(dòng)鋼筋籠上浮。

6.2 鋼筋籠上浮的相應(yīng)防治措施

前期應(yīng)嚴(yán)格控制鋼筋籠初始定位準(zhǔn)確，并在孔口上部固定可靠；砼澆筑時(shí)，應(yīng)盡確保供料及時(shí)，縮短澆筑的時(shí)間，同時(shí)檢查砼澆注的標(biāo)高和導(dǎo)管埋入砼中的長(zhǎng)度，當(dāng)測(cè)得孔內(nèi)砼澆筑標(biāo)高高于鋼筋籠底端 2—3 米時(shí)，應(yīng)及時(shí)將砼導(dǎo)管提升至鋼筋籠底端以上范圍。

6.3 斷樁發(fā)生具體表現(xiàn)形式

樁體砼澆筑完成并凝固后，出現(xiàn)樁體砼不連續(xù)或樁體中間被泥土等填充形成斷樁。

6.4 斷樁發(fā)生的問(wèn)題分析

導(dǎo)管下放位置底端離孔底懸空的距離過(guò)大，首盤砼澆筑時(shí)不能有效達(dá)到封底，封底失敗；導(dǎo)管接頭位置處密封不嚴(yán)，造成大量孔內(nèi)泥漿侵入導(dǎo)管，置于樁體中形成局部夾渣；導(dǎo)管提升過(guò)大，露出樁體砼表面；停電、待料等原因使巖渣沉積造成樁體局部斷樁。

6.5 斷樁質(zhì)量問(wèn)題的相應(yīng)防治措施

在樁成孔后必須準(zhǔn)確量取孔深并計(jì)算導(dǎo)管長(zhǎng)度，認(rèn)真檢查清孔質(zhì)量；在澆筑初期，應(yīng)認(rèn)真檢查導(dǎo)管的密封性能 ；在砼澆筑過(guò)程中，隨時(shí)檢查砼面的標(biāo)高和導(dǎo)管在砼中的埋置有效長(zhǎng)度，確保導(dǎo)管提升要精準(zhǔn)；在砼澆筑時(shí)要保證作業(yè)連續(xù)、快速；

7 結(jié)束語(yǔ)

旋挖鉆機(jī)在項(xiàng)目施工中容易出現(xiàn)的相關(guān)問(wèn)題，如果管理人員能夠提前有針對(duì)性地采取有效對(duì)策；可以使旋挖鉆機(jī)在建設(shè)工程中發(fā)揮更大的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)也能給項(xiàng)目創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。