魏鱺鋆 周波 劉栗軍

摘要：旋挖鉆全跟進(jìn)式護(hù)筒鉆孔施工工藝是一種克服旋挖鉆軟土鉆進(jìn)過(guò)程中孔壁縮徑問(wèn)題，施工速度快，能夠在施工過(guò)程中保證樁基順直，平順的施工工藝。旋挖鉆全跟進(jìn)式護(hù)筒鉆孔施工工藝適用于軟弱地基樁基施工、場(chǎng)地狹小且施工工期短。特別是地質(zhì)情況較為復(fù)雜、地表水系發(fā)達(dá)的地質(zhì)。

Abstract： The construction technology of full-following casing for rotary excavation drilling is to overcome the problem of hole wall shrinkage. The construction speed is fast and the pile foundation can be straight and smooth during construction Construction process. Rotary drilling full-follower casing drilling construction technology is suitable for pile foundation construction on weak ground and narrow site， and the construction period is short. In particular， it is suitable for the relatively complicated geology and the developed surface water system.

關(guān)鍵詞：旋挖鉆;全跟進(jìn)式;護(hù)筒鉆孔施工

Key words： rotary drilling;full follow-up;casing drilling construction

中圖分類號(hào)：TU753.3? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1006-4311（2020）02-0173-03

1? 工法特點(diǎn)

①克服旋挖鉆軟土鉆進(jìn)過(guò)程中孔壁縮徑問(wèn)題，軟土中孔內(nèi)容易產(chǎn)生負(fù)壓。旋挖樁機(jī)鉆筒與土體接觸面比較大，在軟土中如果鉆進(jìn)進(jìn)尺大，鉆斗提升過(guò)程容易產(chǎn)生負(fù)壓，在增大旋挖樁機(jī)體上拔負(fù)重的同時(shí)對(duì)孔壁穩(wěn)定性有不利影響，容易形成孔壁縮徑。由于護(hù)筒采用全跟進(jìn)式護(hù)筒進(jìn)行護(hù)壁，避免孔壁縮徑情況。

②全跟進(jìn)護(hù)筒旋挖鉆相比其他鉆機(jī)施工速度快。由于旋挖樁機(jī)施工靠底部帶有活門的筒式鉆頭回轉(zhuǎn)破碎巖土，并直接將其裝入鉆斗內(nèi)提升運(yùn)至地面，無(wú)需將巖土攪碎靠泥漿返出孔外，平均每分鐘進(jìn)尺可達(dá)50cm左右。施工效率在適合的地層同比鉆、沖孔樁機(jī)可提高5～6倍。

③旋挖鉆在鉆機(jī)過(guò)程中，護(hù)筒中心與鉆機(jī)鉆孔中心位置重合。同時(shí)用水平尺或垂球檢查，使鋼護(hù)筒垂直。保證樁基順直，平順。相比沖擊鉆、正反循環(huán)旋轉(zhuǎn)鉆形成樁基垂直度得到有效控制。

2? 適用范圍

本工法適用于軟弱地基樁基施工、場(chǎng)地狹小且施工工期短。特別是地質(zhì)情況較為復(fù)雜、地表水系發(fā)達(dá)地質(zhì)時(shí)采用本工法更為適合。

3? 工藝原理

護(hù)筒全跟進(jìn)是根據(jù)藉河特大橋地勘資料分析及圖紙?jiān)O(shè)計(jì)樁長(zhǎng)采用的施工工藝。鋼護(hù)筒（防止孔口土層和顆粒坍塌、墜落的筒狀設(shè)施）一般作用有三種：①樁中心與護(hù)筒中心定位，鉆進(jìn)過(guò)程中保證;②表層地質(zhì)多為易塌孔地層，起護(hù)壁作用;③標(biāo)高控制，根據(jù)測(cè)量人員對(duì)護(hù)筒標(biāo)高測(cè)定對(duì)孔深進(jìn)行控制。

泥漿是黏土分散在水中的懸浮液體，用于鉆孔時(shí)的護(hù)壁、冷卻鉆具的沖洗液。泥漿根據(jù)各種鉆機(jī)采用不同泥漿比重及粘度要求，造漿材料如果在黏土稀缺地區(qū)造價(jià)昂貴，與施工盈利目標(biāo)背道而馳。

全跟進(jìn)式護(hù)筒替代泥漿起到護(hù)壁效果。且由于藉河特大橋處于藉河地段，根據(jù)地勘資料地表水系發(fā)達(dá)。普通沖擊鉆、正（反）循環(huán)旋轉(zhuǎn)鉆等鉆機(jī)在鉆機(jī)過(guò)程中地表水封堵不住無(wú)法滿足泥漿護(hù)壁效果，易造成擴(kuò)孔、塌孔現(xiàn)象。由于場(chǎng)地狹小，且施工工期緊張，其他鉆機(jī)不予進(jìn)行考慮。

①為確保機(jī)械作業(yè)平臺(tái)的完整牢固，應(yīng)當(dāng)對(duì)工地現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施整平作業(yè)。樁孔主要依托液壓旋挖機(jī)形成，且依托雙壁鋼護(hù)筒確保樁孔的穩(wěn)固與地點(diǎn)的準(zhǔn)確。

②首節(jié)護(hù)筒下端安裝有筒靴和以環(huán)形排序的切削齒，便于護(hù)筒可以迅速、簡(jiǎn)單的放入緊實(shí)度較高的混凝土和地層中。

③護(hù)筒與全護(hù)筒鉆機(jī)的護(hù)筒推動(dòng)器連在一起，鉆機(jī)操控人員把首節(jié)雙壁鋼護(hù)筒置入導(dǎo)墻中精準(zhǔn)地點(diǎn)。

④在運(yùn)用鉆機(jī)的動(dòng)力頭轉(zhuǎn)動(dòng)壓進(jìn)雙壁式護(hù)筒之前，運(yùn)用液泡水準(zhǔn)儀檢測(cè)，并對(duì)護(hù)筒的縱向位置加以調(diào)節(jié)。在護(hù)筒被壓進(jìn)地面幾米之后，運(yùn)用水準(zhǔn)儀再一次檢測(cè)護(hù)筒的垂直水平，護(hù)筒的橫向中心軸與縱向中心地點(diǎn)每一次檢測(cè)均需校驗(yàn)，護(hù)筒垂直度的偏差準(zhǔn)許區(qū)間依照有關(guān)規(guī)定和實(shí)際情況確定。

4? 施工工藝

4.1 施工工藝流程

場(chǎng)地布置→施工測(cè)量→鋼護(hù)筒埋設(shè)→鉆機(jī)就位→挖土成孔→成孔→檢查及允許偏差→清孔→鋼筋籠的安裝→二次清孔→水下混凝土澆注→導(dǎo)管拆除→混凝土灌注標(biāo)高的確定。

4.2 施工方法

4.2.1 測(cè)量放樣、鋼護(hù)筒埋設(shè)

在項(xiàng)目部測(cè)量班放出樁位后，工班立即埋十字護(hù)樁，護(hù)樁離樁位3m，定出樁位中心點(diǎn)?？刂贫ㄎ缓舐裨O(shè)鋼護(hù)筒并固定，以雙向十字線控制樁中心并與測(cè)量放樁中心進(jìn)行校正鋼護(hù)筒是否偏位。當(dāng)挖埋時(shí)，護(hù)筒與坑壁之間用粘土填實(shí)，不漏水。平面位置偏差小于50mm，傾斜度偏差小于1%，護(hù)筒中心與樁位中心線偏差≤50mm。

4.2.2 鉆機(jī)就位、挖土成孔

鉆機(jī)按測(cè)量事先在平臺(tái)上放出的樁位線就位。鉆機(jī)就位時(shí)底座要平穩(wěn)、牢固。在鉆進(jìn)過(guò)程中鉆機(jī)不得產(chǎn)生位移和沉陷。成孔過(guò)程中須及時(shí)填寫施工記錄，在土層變化處撈取渣樣，判明土層，以便與地質(zhì)剖面圖核對(duì)，達(dá)到設(shè)計(jì)面后，及時(shí)取樣鑒定;渣樣每2m取一次，遇到地質(zhì)變化時(shí)取一次渣樣，每個(gè)承臺(tái)下樁基取一次渣樣，地質(zhì)變化密集或者與設(shè)計(jì)不符時(shí)，每0.5m取一次，每次用密封袋收集，擺放整齊在渣樣盒中，標(biāo)明部位、樁號(hào)、鉆進(jìn)米數(shù)等信息。

成孔時(shí)要依據(jù)土層情況，控制進(jìn)尺速度，為確?？椎拇怪倍确显O(shè)計(jì)要求，須保持樁機(jī)平整、加強(qiáng)檢查、勤檢勤糾。

4.2.3 檢查及允許偏差、清孔、鋼筋籠的安裝、二次清孔

鉆機(jī)移開(kāi)后，用籠式檢孔器對(duì)孔徑、孔斜、孔深進(jìn)行檢測(cè)，籠式檢孔器外徑應(yīng)與設(shè)計(jì)樁徑相同，籠式檢孔器長(zhǎng)度宜為4～5倍設(shè)計(jì)樁徑，且不宜小于6m，兩端制成錐形，錐形高度不宜小于檢孔器半徑。樁徑偏差±50mm、樁位允許偏差不大于100mm，垂直度允許偏差小于1%，合格后方可進(jìn)入下一工序。旋挖鉆清孔方式采用掏渣法、換漿法。嚴(yán)禁采用超鉆代替清孔。鋼筋籠按照豎向每隔2m設(shè)一道保護(hù)墊塊，每一道沿圓周布置4個(gè)，鋼筋保護(hù)層厚度為80mm;鋼筋籠安裝過(guò)程中必須保證鋼筋籠中心與樁位中心偏差不得大于20mm。第二節(jié)鋼筋籠主筋與第一節(jié)鋼筋籠主筋對(duì)齊并點(diǎn)焊，然后采用單面搭接焊接主筋，焊接長(zhǎng)度10D。每一截面上接頭數(shù)量不超過(guò)50%。導(dǎo)管下放完成后，再次對(duì)孔的深度和孔底沉渣厚度進(jìn)行檢測(cè)，如果沉渣厚度超標(biāo)，應(yīng)當(dāng)運(yùn)用掏渣法對(duì)孔再次進(jìn)行清理，一直后達(dá)標(biāo)為止（10cm以下）。

4.2.4 水下混凝土澆灌、導(dǎo)管拆卸、混凝土灌注高度的確立

水下混凝土澆灌之前應(yīng)當(dāng)進(jìn)行下述準(zhǔn)備：

①應(yīng)檢測(cè)沉渣厚度、泥漿功能指標(biāo)、導(dǎo)管底口高程、成孔孔底高程。

②應(yīng)查看施工機(jī)械情況，了解作業(yè)人員情況，作業(yè)機(jī)械與人員應(yīng)達(dá)到最高灌注量標(biāo)準(zhǔn)。

③以水將混凝土運(yùn)輸管道與料斗噴濕，然不可有明顯的積水。

④查看砍球設(shè)備存在異常與否。

水下混凝土澆灌所用的物料儲(chǔ)存斗應(yīng)當(dāng)選擇鋼材料的，應(yīng)當(dāng)與澆灌過(guò)程的實(shí)際需求相符，架構(gòu)尺寸科學(xué)恰當(dāng)，利于吊裝。水下混凝土澆灌所需要用到的儲(chǔ)料斗和導(dǎo)管應(yīng)當(dāng)依托卡扣相連，運(yùn)用法蘭相連時(shí)連接應(yīng)當(dāng)穩(wěn)固，形狀保持不變，運(yùn)用承插相連的時(shí)候應(yīng)當(dāng)設(shè)立防抱死裝置。水下混凝土澆灌所要用到的儲(chǔ)料斗規(guī)格應(yīng)當(dāng)對(duì)于混凝土儲(chǔ)存需求相一致。水下混凝土導(dǎo)管在平面上的布置數(shù)量與兩根導(dǎo)管之間的距離，應(yīng)當(dāng)依據(jù)各根導(dǎo)管的功能與樁底的大小確定。導(dǎo)管里側(cè)應(yīng)當(dāng)保持光滑，內(nèi)徑相同，接口嚴(yán)絲合縫;直徑可運(yùn)用20到30cm，中間節(jié)長(zhǎng)度應(yīng)當(dāng)保持在2m，最下面的一節(jié)可將長(zhǎng)度確定為4m;漏斗下面可以使用長(zhǎng)度為1m的導(dǎo)管。運(yùn)用之前應(yīng)當(dāng)對(duì)壓力進(jìn)行檢測(cè)，保證不存在漏水問(wèn)題，且從下到上對(duì)尺度進(jìn)行標(biāo)記;導(dǎo)管安裝之后軸線偏差應(yīng)當(dāng)≤孔深度的0.5%，同時(shí)≤10cm;組裝過(guò)程中，和螺栓相連的螺帽應(yīng)當(dāng)位于上部;試壓時(shí)應(yīng)當(dāng)將壓力數(shù)值確定為孔底靜水壓的150%。導(dǎo)管的長(zhǎng)度可依據(jù)孔的深度和孔口作業(yè)平臺(tái)高度等要素明確，漏斗底部和鉆孔口的距離應(yīng)當(dāng)比1節(jié)中間導(dǎo)管長(zhǎng)。導(dǎo)管應(yīng)當(dāng)處于鉆孔中心位置，在澆灌混凝土之前應(yīng)當(dāng)先實(shí)施升降實(shí)驗(yàn)，導(dǎo)管吊裝升降設(shè)施性能應(yīng)當(dāng)和所有導(dǎo)管灌滿混凝土之后的總量以及摩阻力相一致，且做好安全工作。

為保證砼灌注連續(xù)作業(yè)，砼作業(yè)之前一定要有充足的砼罐車，而且確保攪拌站不會(huì)由于任一要素而中斷作業(yè)。水下混凝土所使用的拌合料應(yīng)當(dāng)達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)?；炷恋呐渲票?、凝結(jié)時(shí)長(zhǎng)可采用試驗(yàn)的方式明確?；炷恋暮鸵仔阅?、坍落程度、硬度應(yīng)當(dāng)與澆筑樁要求相符。

第一批水下混凝土澆灌之后，導(dǎo)管埋深應(yīng)當(dāng)≥1m，而且應(yīng)當(dāng)≤3m。導(dǎo)管升高過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)保證軸線豎直，處于中心位置，緩慢升高，避免導(dǎo)管連接位置對(duì)鋼筋籠產(chǎn)生影響。水下混凝土澆灌期間，應(yīng)當(dāng)保持速度均勻，應(yīng)當(dāng)全程校對(duì)混凝土的澆灌數(shù)量，從而讓混凝土的澆灌高度始終與設(shè)計(jì)相符。澆灌期間當(dāng)導(dǎo)管中并未全部灌滿混凝土的時(shí)候，后面應(yīng)當(dāng)著重管控混凝土澆灌速率，防止導(dǎo)管中壓力過(guò)大從而致使導(dǎo)管毀壞，甚至對(duì)人造成傷害，混凝土澆灌期間應(yīng)當(dāng)常常檢測(cè)混凝土面高程，隨時(shí)對(duì)導(dǎo)管所埋深度進(jìn)行調(diào)節(jié)。導(dǎo)管埋深應(yīng)當(dāng)管控在2到6m之間，任一時(shí)刻均要保持最小埋深≥1m。當(dāng)澆灌速率比較快、導(dǎo)管比較穩(wěn)固且具備起重性能時(shí)，可以恰當(dāng)增大埋深，然而應(yīng)當(dāng)管控在8m以下。

混凝土澆灌運(yùn)用傳統(tǒng)的導(dǎo)管提拔法進(jìn)行澆灌。導(dǎo)管拆卸的間斷時(shí)長(zhǎng)應(yīng)當(dāng)盡可能減短，一根樁的澆灌時(shí)長(zhǎng)不應(yīng)當(dāng)太長(zhǎng)，應(yīng)當(dāng)在混凝土初凝時(shí)間內(nèi)全部澆灌完畢。為了保證樁頭的混凝土質(zhì)量，樁頂混凝土多澆灌1m，水下混凝土澆灌期間，尤其是有漲落潮的區(qū)域及有承壓地下水的地區(qū)，應(yīng)當(dāng)注重維持孔中水的高度。在澆灌臨界完結(jié)時(shí)，應(yīng)當(dāng)校對(duì)混凝土的澆灌數(shù)量，從而明確所檢測(cè)的混凝土的澆筑高度準(zhǔn)確與否。

5? 結(jié)語(yǔ)

全護(hù)筒灌注樁在作業(yè)方面有成孔速度快、成孔品質(zhì)優(yōu)良、作業(yè)時(shí)間短、投入成本低等優(yōu)勢(shì)，在藉河特大橋樁基施工中的應(yīng)用有效的避免了不良地質(zhì)帶來(lái)的麻煩，如縮徑、塌孔等，加快了施工的進(jìn)度，同時(shí)以“技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠”原則確保了樁基質(zhì)量，為類似鉆孔灌注樁在相同地質(zhì)條件的處理方法提供了參考與借鑒。

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