顏海鵬

（中鐵十八局集團第四工程有限公司，天津 300350）

成都地鐵五號線一、二期工程石犀公園站（原大豐鎮(zhèn)站）工程場地屬沱江水系沖、洪積平原一級階地，場區(qū)內(nèi)地形平坦、地勢開闊，地面高程為514.3～515.2m，相對高差約0.9m。場地內(nèi)地下水有賦存于黏性土層之上填土層中的上層滯水和第四系砂、卵石土層的孔隙潛水兩種。施工圍護結(jié)構(gòu)時采用旋挖鉆孔灌注樁方式。

1 可利爾化學(xué)泥漿

1.1 可利爾化學(xué)泥漿主要性能

可利爾泥漿粉（化學(xué)泥漿）是以改性的高分子聚合物為基料，同時配有護壁劑、防滲劑、穩(wěn)定劑等多種添加劑。其形成的漿液不僅有很好的護壁防塌效果，而且能吸附鉆屑，孔里的沉渣厚度一般不超過10cm，根據(jù)實際情況，可不進行二次清孔，且泥漿體中不含鉆屑，孔壁摩擦力層增厚，能夠有效提高樁的摩擦承載力，使用可利爾泥漿粉的成孔樁經(jīng)檢驗I類樁達到98%，且無毒、無味，對環(huán)境沒有危害。

1.2 使用步驟及注意事項

（1）可直接把可利爾泥漿粉順著噴射的沖入孔中，迅速溶解，形成較好粘度的漿液（及時造漿）。

（2）也可把可利爾泥漿粉順著噴射的水流沖入泥漿池內(nèi)，用泥漿循環(huán)泵抽出和泵入進行循環(huán)，然后注入孔中。

（3）根據(jù)當?shù)氐乃|(zhì)及實際使用情況，采用燒堿（或純堿）水溶液進行PH值調(diào)整，一般燒堿添加量為泥漿粉的1/2。建議PH值在8～10之間，效果更佳。

（4）可利爾泥漿粉是速溶性粉末狀，孔口處加漿，10s內(nèi)可開始溶解，數(shù)分鐘即可充分溶解。

（5）漿液面始終不能低于地面1m以下，更不能采取半孔漿成孔，因半孔漿成孔壓強降低，護壁能力就降低；同時灌注混凝土?xí)r，沒經(jīng)過漿液浸泡的地層極有可能塌方。

（6）注意不能與膨潤土泥漿混用。

1.3 摻量計算

泥漿粉比例按0.01%-0.1%配制，如表1所示。

表1 泥漿粉參考指標

2 施工工藝

2.1 旋挖鉆機選型

旋挖鉆機是一種適合建筑基礎(chǔ)工程中成孔作業(yè)的施工機械。主要適于砂土、粘性土、粉質(zhì)土等土層施工，在灌注樁、連續(xù)墻、基礎(chǔ)加固等多種地基基礎(chǔ)施工中得到廣泛應(yīng)用，旋挖鉆機的額定功率一般為125～450kW，動力輸出扭矩為120～400kN·m，最大成孔直徑可達1.5～4m，最大成孔深度為60～90m，可以滿足各類大型基礎(chǔ)施工的要求。

旋挖鉆機的機械裝置主要包括變幅機構(gòu)、桅桿、主、輔卷揚、動力頭、隨動架、加壓裝置、鉆桿、鉆具等。采用了平行四邊形變幅機構(gòu)、自行起落折疊式桅桿；自動控制檢測主機功率、回轉(zhuǎn)定位及安全保護；自動檢測、調(diào)整鉆桿的垂直度；鉆孔深度預(yù)置和監(jiān)測等新技術(shù)。彩色顯示屏直觀顯示工作狀態(tài)參數(shù)，整機操縱上采用先導(dǎo)控制、負荷傳感，最大限度地提高了操作的方便性、靈敏性和安全舒適性，充分實現(xiàn)了人、機、液、電一體化。

選擇旋挖鉆機時以滿足用戶主要工程需求為原則，并兼顧今后可能發(fā)生的工程需求。旋挖鉆機根據(jù)其扭矩、發(fā)動機功率、鉆孔直徑、鉆孔深度及鉆機整機質(zhì)量可以分為3種類型：

（1）小型機—扭矩100kN·m。發(fā)動機功率170kW，鉆孔直徑0.5～1m，鉆孔深度約40m，整機質(zhì)量約40t。小型機的應(yīng)用市場定位：各種樓座的護坡樁；樓的部分承重結(jié)構(gòu)樁；城市改造市政項目的各種直徑小于1m的樁；

（2）中型機—扭矩180kN·m，發(fā)動機功率200kW，鉆孔直徑0.8～1.8m，鉆孔深度約60m，整機質(zhì)量約65t。中型機的應(yīng)用市場定位：各種高速公路、鐵路等交通設(shè)施橋梁的橋樁；大型建筑、港口碼頭承重結(jié)構(gòu)樁；城市內(nèi)高架橋橋樁。

（3）大型機—扭矩240kN·m，發(fā)動機功率300kW，鉆孔直徑1～2.5m，鉆孔深度80m，整機質(zhì)量100t以上。大型機的應(yīng)用市場定位為各種高速公路、鐵路橋梁的特大橋樁；其他大型建筑的特殊結(jié)構(gòu)承重基礎(chǔ)樁。

本項目工程根據(jù)地質(zhì)情況及旋挖鉆機的工作原理，可選擇SR280R旋挖鉆機。

2.2 施工流程

（1）埋設(shè)護筒：旋挖鉆機就位后，利用鉆頭埋設(shè)護筒，護筒采用厚度4～8mm的鋼板制作成整體鋼護筒，長度4m，其內(nèi)徑應(yīng)比設(shè)計樁徑大200mm，護筒頂端高出地面0.3m，護筒頂端留有溢漿口；埋設(shè)護筒時，其周圍用粘土分層夯實，采用挖坑埋設(shè)，開挖前用十字交叉法將樁中心引至開挖區(qū)外，放四個護樁，埋設(shè)時將中心引回，使護筒中心與樁位中心重合。護筒埋設(shè)應(yīng)準確、穩(wěn)定，護筒中心與樁位中心的偏差不得大于50mm。

（2）泥漿護壁指標：護壁泥漿采用化學(xué)泥漿，直接將泥漿粉順著進水頭加入，無需提前造漿，只要有清水就可開鉆施工，返漿可重復(fù)利用。并且泥漿池不需桿泵，避免來回升降泵，使用污水泵即可；同時泥漿池沉渣很少，無需清理。根據(jù)工程地質(zhì)情況，選用漿液性能指標為：每立方水摻入0.9～1.20kg，粘度30～38s，PH值8～10。鉆進過程中需抽測漿液的性能指標。

（3）鉆孔：旋挖鉆機的鉆進是用動力頭驅(qū)動鉆桿和鉆頭旋轉(zhuǎn)，利用鉆頭下端的切削刃對土層進行切削破碎，切削的土體被擠進鉆斗，裝滿后將鉆斗提出孔口，然后反轉(zhuǎn)底盤，并開啟鉆斗閥門，將土體排放到地面或直接卸在汽車上運走。這樣通過鉆斗的旋轉(zhuǎn)、削土、提鉆、甩土，多次反復(fù)作業(yè)而成孔，直至孔底標高。

本車站地質(zhì)主要是砂卵石地層，樁徑1.2m，樁間距為2.2m，為保證樁間土體穩(wěn)定，避免擾動相鄰已施工的鉆孔樁，故在實際施工過程當中選擇跳樁式作業(yè)順序，選擇跳2打1的施工原則進行施工。即施工順序為：1→4→7→10→2→5→8→11→3→6→9→12→進入下一個循環(huán)作業(yè)。鉆孔時鉆斗升降速度宜控制在0.75～0.80m/s，在粉砂層或亞砂土層時，鉆斗升降速度應(yīng)更加緩慢。隨鉆孔深度的增加，減小升降速度。成孔后鉆頭要多次上下往復(fù)作業(yè)，以保證孔徑滿足要求。對泥漿性能進行隨時觀測和試驗，以保證鉆孔過程中泥漿的性能穩(wěn)定，防止孔內(nèi)水位波動，護壁質(zhì)量不佳，使孔壁砂向孔內(nèi)涌流。圍護樁施工順序見圖2。

（4）清孔：通過采用化學(xué)泥漿使得孔內(nèi)沉渣小于等于150mm，故無需二次清孔。

圖2 圍護樁施工順序

（5）安裝鋼筋籠及灌注混凝土：鋼筋籠安裝完畢后，隨即安放導(dǎo)管，下導(dǎo)管時使其底口距孔底的距離應(yīng)不大于300～500mm（導(dǎo)管口不能埋入沉淀的回淤泥渣中）。首批灌注混凝土的數(shù)量應(yīng)能滿足導(dǎo)管首次埋置深度（≥0.8m）和填充導(dǎo)管底部的需要。首批混凝土拌和物下落后，應(yīng)連續(xù)灌注混凝土。在隨后的灌注過程中，一般控制導(dǎo)管的埋置深度在2～6m范圍內(nèi)為宜，要適時提拔導(dǎo)管，不要使其埋置過深。

3 結(jié)束語

在工程建設(shè)中，旋挖鉆用于地鐵工程鉆孔樁施工優(yōu)勢明顯，適用性強；自動化程度高，勞動強度低；鉆進效率高；成樁質(zhì)量好；環(huán)境污染小。能顯著地提高工程施工效率和工程質(zhì)量。在合理選取施工方法與施工工藝時，能最大限度地節(jié)省物力，財力，人力等資源。

本工程圍護樁施工時采用化學(xué)泥漿，因其使用方便，且效果顯著，減少了二次清孔的時間，并且對場地污染降到了最低，同時極大地減少樁基施工的風(fēng)險，提高施工的效益，節(jié)約了成本。

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［2］ 劉大鵬，王貴和，魏亮亮. 后壓漿旋挖鉆孔灌注樁在唐山地區(qū)的應(yīng)用［J］. 施工技術(shù)，2011（S2）：47-48.

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