楊海龍

（中交第四公路工程局有限公司，北京100010）

1 引言

國內(nèi)外旋挖鉆孔施工普遍運用于軟土地、強風(fēng)化巖層施工，針對軟土地層、強風(fēng)化巖層施工已經(jīng)有完整、成熟的施工技術(shù)[1]。隨著公路、房建建設(shè)節(jié)奏加快，工期任務(wù)愈發(fā)緊張，樁基施工將會大量引進旋挖鉆機施工，能夠有效地保證硬質(zhì)巖層中樁基的施工質(zhì)量、進度，同時能降低施工成本，對于解決工程實際問題具有十分重要的意義。

2 工程概況

畢節(jié)市金海湖新區(qū)第二小學(xué)項目建筑總面積為19226.4 m2，各單體主體結(jié)構(gòu)均為混凝土框架結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)采用樁基礎(chǔ)。據(jù)地勘鉆探所知在表層巖體內(nèi)鉆探（81 個柱位鉆孔）有31 個鉆孔遇見溶洞裂隙，無可見地下水存在，遇洞率38%，且樁長局部超過16 m。綜合考慮施工周期及工程造價，擬采用旋挖鉆樁基施工工藝。

3 施工工藝

旋挖鉆孔樁施工工藝流程見圖1。

圖1 工藝流程圖

3.1 測量放樣

測量人員使用全站儀采用坐標(biāo)定向法進行樁位放樣。樁位測量完成后埋設(shè)十字護樁。

3.2 護筒埋設(shè)

護筒采用挖埋法施工埋設(shè)，埋設(shè)時利用護樁拉中線對旋挖鉆機鉆頭進行定位，保證護筒埋設(shè)的準(zhǔn)確性。護筒埋設(shè)高于施工地面30 cm。埋設(shè)完成后再次利用護樁拉線復(fù)核平面位置誤差及標(biāo)高復(fù)測，傾斜率采用吊錘法進行復(fù)核。

3.3 鉆機定位

確定鉆機位置，在鉆機位置四周灑白灰線標(biāo)記（見圖2）。

圖2 樁基定位

利用護樁拉十字線找出樁基孔位中心線，操作旋挖鉆機使鉆頭中心對準(zhǔn)樁位中心。鉆頭定位完成后調(diào)整好旋挖鉆機鉆桿、桅桿的豎直度[2]。旋挖鉆機自帶坐標(biāo)定位系統(tǒng)，只需對中一次便可記錄坐標(biāo)位置，可自動調(diào)整中心位置。

3.4 旋挖鉆頭配套鉆進工藝

以φ1.5 m 樁基，樁長18 m，入巖深度達(dá)到11.5 m，累計鉆進時間17.5 h 為例，旋挖鉆機鉆進時共采用φ0.9 m 筒鉆、φ1.2 m 筒鉆、φ1.2 m 撈砂斗、φ1.5 m 筒鉆、φ1.5 m 撈砂斗5 種不同型號鉆頭配套使用，具體使用情況如下：

1）開鉆時，為了避免擾動護筒，先用低檔慢速鉆進，鉆至護筒以下1 m 后，再調(diào)為正常速度。

2）黏土、粉質(zhì)黏土、碎石土層等軟弱土質(zhì)地層及軟弱巖層直接采用φ1.5 m 撈砂斗直接鉆進取渣。

3）進入硬質(zhì)巖層后換為φ0.9 m 筒鉆進行取芯，為避免鉆進過深導(dǎo)致卡鉆，每次鉆進3～5 m 后采用撈沙斗清理孔底，直至鉆到設(shè)計樁底標(biāo)高。筒鉆取出來的巖層芯樣完整，能夠有效分析地底巖層情況，準(zhǔn)確判斷樁基入巖深度，保證成樁質(zhì)量。

4）取芯完成后采用φ1.2 m 筒鉆進行擴孔，φ1.2 m 撈砂斗進行清孔處理。

阮小棉發(fā)了封郵件給他，她說，你不認(rèn)得我，我卻認(rèn)得你。第一次見你是在公墓，你買大束的鮮花去看楚西，我看得到你眼中有很深刻的痛楚。女人總是很不理智，她會因為一個男人對另一個女人的愛而心動，不要問我怎樣找到你，你只需知道，我不是在游戲，也不是在玩笑。你可以不愛我，卻不可以無視我。

5）φ1.2 m 撈砂斗清孔至設(shè)計樁底標(biāo)高后繼續(xù)采用φ1.5 m筒鉆進行擴孔處理，最后采用φ1.5 m 撈砂斗進行整個孔壁修正及清孔處理。

6）進入硬質(zhì)巖層后，可往孔內(nèi)注入適量清水，降低鉆頭溫度，減少截齒損耗。

3.5 樁端進入持力層保證措施

1）施工前認(rèn)真研讀工程地質(zhì)勘察報告，繪制持力層等高線圖，以此作為各樁孔的深度控制依據(jù)，指導(dǎo)施工。

2）選派有經(jīng)驗的鉆工進行持力層的鉆進，通過樁機的跳動、聲音、現(xiàn)場取樣等，判斷是否進入持力層，各單位簽字確認(rèn)。

3）鉆頭進入持力層時立即取出渣樣，經(jīng)監(jiān)理驗收、確認(rèn)定出持力層界面。終孔時再取一個渣樣，渣樣要編號保存?zhèn)洳椤?/p>

4 施工中常見問題及防治措施

4.1 塌孔

1）產(chǎn)生原因：鉆孔過程中遇到溶洞、裂隙，溶槽、裂隙內(nèi)充填有軟弱土層；鉆孔過程中素填土層穩(wěn)定性較差，或有外部水滲入孔內(nèi)；在松散的地層中施工掘進速度過快，導(dǎo)致塌孔。

2）預(yù)防措施：仔細(xì)對照勘察資料，在鉆孔接近溶洞、裂隙位置時低轉(zhuǎn)速鉆進；按要求開孔時避免鉆頭撞擊樁壁。

3）解決辦法：（1）鉆孔過程中發(fā)生坍孔后，要及時查明原因并對其進行分析處理，處理方法可采用原地回填搗實和加深埋護筒等措施后繼續(xù)鉆進。坍孔較為嚴(yán)重的時候，需要回填重新鉆孔；（2）根據(jù)鉆孔情況，若遇到大型巖溶裂隙及塌孔時澆筑C20 混凝土封堵溶洞再進行二次鉆孔溶洞或大面積垮塌采用澆筑層C20 混凝土封堵。

4.2 樁基（鋼筋籠）偏位

2）預(yù)防措施：施工前進行平整場地，對軟弱土的地基進行換土或者加固處理；對鉆機的垂直度進行調(diào)整，對準(zhǔn)孔中心，在易偏孔的孔段采取導(dǎo)向措施；根據(jù)地層和孔徑選擇鉆桿、鉆具規(guī)格，合理選擇鉆進的詳細(xì)參數(shù)，控制轉(zhuǎn)速，控制掘進速度。

3）解決辦法：（1）取芯鉆頭輕壓慢轉(zhuǎn)，從偏斜處由上往下掃孔，反復(fù)多次使鉆孔修直；（2）鏟孔，用帶有加重管和導(dǎo)正管的工具，從偏斜處的上部以垂直沖擊力將偏斜部分鏟掉，一般沖程為2 m，鏟出臺階后再采用擴孔鉆頭擴大孔段，鏟擴交替，直至孔底；（3）糾偏較為困難時，用混凝土將孔斜部位回填，再用取芯鉆頭減壓鉆進。

4.3 掘進過程出現(xiàn)卡鉆、埋鉆等情況

1）產(chǎn)生原因：鉆進速度過快，導(dǎo)致孔形不好，提鉆困難；鉆頭上部無擴孔裝置，成孔后孔徑與鉆頭直徑過于接近，導(dǎo)致卡鉆情況出現(xiàn)；本工程溶洞見洞率較高，在鉆孔過程中，很容易出現(xiàn)由于鉆機振動導(dǎo)致溶洞內(nèi)壁石塊掉落情況發(fā)生，從而發(fā)生卡鉆、埋鉆等事故。

2）預(yù)防措施：控制鉆進速度，且穩(wěn)步勻速地鉆進可有效降低溶洞、孔壁掉塊情況出現(xiàn)；采用有擴孔裝置的鉆頭。

4.4 遇溶洞處理

根據(jù)工程實際情況，如遇溶洞孔樁成孔后，易造成孔內(nèi)淤泥無法清除，孔內(nèi)沉渣無法滿足設(shè)計及規(guī)范要求，為保障孔樁成孔質(zhì)量，增設(shè)永久性護壁（鋼護筒）的形式進行施工或者回填低標(biāo)號C20 混凝土或高標(biāo)號砂漿，待24 h 后重新成孔（時間根據(jù)氣溫確定）。

鋼護筒制作、埋設(shè)：長度按現(xiàn)場實際樁長，下至樁底；采用厚8mm 鋼板制作；鋼護筒埋置較深時，采用多節(jié)鋼護筒連接使用，連接形式采用焊接，焊接時保證接頭圓順，同時滿足剛度、強度的要求；鋼護筒的內(nèi)徑大于鉆頭直徑，具體尺寸按設(shè)計要求選用；鋼護筒埋設(shè)深度滿足設(shè)計及有關(guān)規(guī)范要求。鋼護筒埋設(shè)前，先準(zhǔn)確測量放樣，保證鋼護筒頂面位置偏差不大于50 mm，埋設(shè)中保證鋼護筒垂直度不大于1%；埋設(shè)鋼護筒前，采用較大口徑的鉆頭先預(yù)鉆至護筒底的標(biāo)高位置后，提出鉆斗且用鉆機動力頭壓盤將鋼護筒壓入預(yù)定位置。用粗顆粒土回填護筒外側(cè)周圍，回填密實。

5 旋挖鉆在本工程中的優(yōu)勢

5.1 施工速度快，有利于節(jié)約工期

由于旋挖鉆機具有土層效率高（鉆機速度可達(dá)10～20 m/h）；入巖能力強（可鉆進飽和抗壓強度30～150 MPa 的巖層）且對工人的人數(shù)要求不高，可節(jié)省很大的人工費用。根據(jù)此些優(yōu)勢，畢節(jié)金海湖第二小學(xué)項目采用旋挖鉆機進行樁基施工后，施工周期較沖擊鉆等方式縮短約1/3。

5.2 噪聲和振動小

本工程直線距離周邊安置房小區(qū)不到200 m，距離原第二小學(xué)不到500 m，需特別考慮施工過程噪聲對居民及學(xué)生的影響。而旋挖鉆機施工的噪聲主要來自發(fā)動機運轉(zhuǎn)，且土層鉆進的時候摩擦聲較小，不周邊影響居民、學(xué)生日常生活。

5.3 可自身行走，電腦控制，成孔質(zhì)量高

鉆機可以自行行走并快速移動到位，在施工場地能快捷到達(dá)指定地點，鉆機的電腦設(shè)備能精確定位鉆孔坐標(biāo)及顯示鉆孔垂直度和鉆孔深度，在成孔過程中孔壁受到鉆斗的刮擦，在鉆孔壁上形成明顯的螺旋線，這加大了樁基成型后的摩擦力，成孔質(zhì)量高，使得本項目可以快速順利開展。

6 結(jié)語

截至目前，該項目132 根嵌巖樁全部采用旋挖鉆機進行成孔施工，達(dá)到每天灌注2～3 根樁基的目標(biāo)，且樁基檢測全部為Ⅰ類樁，既滿足了工期要求又保證了實體質(zhì)量，又進一步證明了該工藝質(zhì)量可靠、速度快、節(jié)能環(huán)保的特點。

綜上所述，為滿足我國高標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)要求，旋挖樁技術(shù)應(yīng)運而生，它是社會生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展的必然產(chǎn)物，也是未來工程施工技術(shù)提升的墊腳石。響應(yīng)全國對綠色文明建設(shè)的號召，旋挖樁基礎(chǔ)施工技術(shù)作為一種高效、節(jié)能、環(huán)保的施工技術(shù)將越來越受到歡迎，將是未來的發(fā)展趨勢。