旋挖鉆機(jī)施工成孔質(zhì)量控制

楊朝杰

摘要：旋挖鉆作為鉆孔樁施工中最關(guān)鍵的機(jī)械設(shè)備成為鉆孔中成孔質(zhì)量的核心。文章根據(jù)旋挖鉆機(jī)的特點(diǎn)、適用范圍和鉆孔樁施工控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，將運(yùn)用旋挖鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔施工的過(guò)程劃分為施工準(zhǔn)備、樁位放樣、鉆機(jī)就位、埋設(shè)護(hù)筒、泥漿制備、鉆進(jìn)施工、成孔檢查等8個(gè)環(huán)節(jié)，詳細(xì)闡述了旋挖鉆施工過(guò)程中質(zhì)量控制的關(guān)鍵部分。對(duì)于鉆孔質(zhì)量的提高具有較強(qiáng)的實(shí)際意義。

關(guān)鍵詞：旋挖鉆施工；鉆孔；質(zhì)量控制

旋挖鉆機(jī)作為一種新型施工設(shè)備，具有高效、節(jié)能、低噪音、無(wú)污染、適應(yīng)地層較廣泛等這些無(wú)可比擬的優(yōu)點(diǎn)，深得越來(lái)越多的應(yīng)用。成孔質(zhì)量是成樁質(zhì)量好的保證。本文就成孔質(zhì)量做如下分析。

一、施工前基本準(zhǔn)備

開(kāi)工前應(yīng)具備場(chǎng)地工程的地質(zhì)資料和必要的水文地質(zhì)資料，樁基工程施工圖及圖紙會(huì)審紀(jì)要。

施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境和鄰近區(qū)域內(nèi)的地下管線(xiàn)（管道、電纜）、地下構(gòu)筑物、危險(xiǎn)建筑、精密儀器車(chē)間等的調(diào)查資料。

研究工程地質(zhì)情況和主要施工機(jī)械及其配套設(shè)備的技術(shù)性能資料，進(jìn)行施工設(shè)備系統(tǒng)配置選型。

施工機(jī)械與設(shè)備用的測(cè)量?jī)x器，如經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀、鋼卷尺、旋挖鉆機(jī)、電焊機(jī)等機(jī)械設(shè)備須有出廠(chǎng)合格證及計(jì)量器具的檢定合格證。

二、樁位放樣

樁位放樣，按“從整體到局部的原則”進(jìn)行樁基的位置放樣，進(jìn)行鉆孔的標(biāo)高放樣時(shí)，應(yīng)及時(shí)對(duì)放樣的標(biāo)高進(jìn)行復(fù)核。采用全站儀準(zhǔn)確放樣各樁點(diǎn)的位置，使其誤差在規(guī)范要求內(nèi)。

三、鉆機(jī)就位

鉆機(jī)就位時(shí)，要事先檢查鉆機(jī)的性能狀態(tài)是否良好。保證鉆機(jī)工作正常。要檢查鉆機(jī)工作地面基礎(chǔ)穩(wěn)固情況，不穩(wěn)固的需處理好后方能進(jìn)行下步工序施工。使鉆頭中心與控制樁十字線(xiàn)中心吻合，不能超出規(guī)范要求。

四、埋設(shè)鋼護(hù)筒

埋設(shè)鋼護(hù)筒時(shí)應(yīng)通過(guò)定位的控制樁放樣，找出鋼護(hù)筒的圓心位置，用十字線(xiàn)在鋼護(hù)筒頂部或底部，然后移動(dòng)鋼護(hù)筒，使鋼護(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)筒豎直。用護(hù)筒驅(qū)動(dòng)器壓入護(hù)筒。此后即在鋼護(hù)筒周?chē)鷮?duì)稱(chēng)地、均勻地回填最佳含水量的粘土并夯實(shí)，以保證其垂直度及防止泥漿流失及位移、掉落，如果護(hù)筒底土層不是粘性土，應(yīng)挖深或換土，在孔底回填夯實(shí)300-500mm厚度的粘土后，再安放護(hù)筒，以免護(hù)筒底口處滲漏塌方，夯填時(shí)要防止鋼護(hù)筒偏斜。護(hù)筒上口應(yīng)綁扎方木對(duì)稱(chēng)吊緊，防止下竄。長(zhǎng)度4m以?xún)?nèi)的鋼護(hù)筒，采用厚4-6mm的鋼板制作，長(zhǎng)度大于4m的鋼護(hù)筒，采用厚6-8mm鋼板制作；鋼護(hù)筒埋置較深時(shí)，采用多節(jié)鋼護(hù)筒連接使用，連接形式采用焊接，焊接時(shí)保證接頭圓順，同時(shí)滿(mǎn)足剛度、強(qiáng)度及防漏的要求；鋼護(hù)筒的內(nèi)徑應(yīng)大于鉆頭直徑，具體尺寸按設(shè)計(jì)要求選用；鋼護(hù)筒埋設(shè)深度應(yīng)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)及有關(guān)規(guī)范要求。若樁孔在河流中，應(yīng)將鋼護(hù)筒埋置至較堅(jiān)硬密實(shí)的土層中深0.5m以上；鋼護(hù)筒頂高出施工水位或地下水位1.5-2.0cm，并高出施工地面0.3cm；鋼護(hù)筒埋設(shè)前，先準(zhǔn)確測(cè)量放樣，保證鋼護(hù)筒頂面位置偏差不大于5cm，埋設(shè)中保證鋼護(hù)筒斜度不大于1%；埋設(shè)鋼護(hù)筒前，采用較大口徑的鉆頭先預(yù)鉆至護(hù)筒底的標(biāo)高位置后，提出鉆斗且用鉆斗將鋼護(hù)筒壓入到預(yù)定位置。用粗顆粒土回填護(hù)筒外側(cè)周?chē)靥蠲軐?shí)。

五、泥漿拌制

在鉆孔灌注樁的施工過(guò)程中，為了防止坍孔，穩(wěn)定孔內(nèi)水位及便于挾帶鉆碴，通常采用澎潤(rùn)土制備成泥漿進(jìn)行護(hù)壁。泥漿護(hù)壁是利用泥漿與地下水之間的壓力差來(lái)控制水壓力，以確保孔壁的穩(wěn)定，所以泥漿的比重在起到保持這種壓力差方面具有關(guān)鍵作用。如果鉆孔中的泥漿比重過(guò)小，泥漿護(hù)壁就容易失去了阻擋土體坍塌的作用；如果泥漿的比重過(guò)大，則容易使泥漿泵產(chǎn)生堵塞甚至使混凝土的置換產(chǎn)生困難，使成樁質(zhì)量難以得到保證。要充分發(fā)揮泥漿的作用，其指標(biāo)的選取是非常重要的。就要求在實(shí)際工程的施工中，根據(jù)工程地質(zhì)具體情況，合理地控制不同土層中泥漿的指標(biāo)。

六、鉆進(jìn)施工

成孔前必須檢查鉆頭保徑裝置、鉆頭直徑、鉆頭磨損情況，施工過(guò)程對(duì)鉆頭磨損超標(biāo)的及時(shí)更換。

成孔中，按試施工確定的參數(shù)進(jìn)行施工，設(shè)專(zhuān)職記錄員記錄成孔過(guò)程的各種參數(shù)，如鉆進(jìn)深度、地質(zhì)特征、機(jī)械設(shè)備損壞、障礙物等情況。記錄必須認(rèn)真、及時(shí)、準(zhǔn)確、清晰。旋挖鉆機(jī)配備電子控制系統(tǒng)顯示并調(diào)整鉆進(jìn)時(shí)的垂直度，通過(guò)電子控制和人工觀(guān)察兩個(gè)方面來(lái)保證鉆桿的垂直度，從而保證了成孔的垂直度。隨時(shí)保證水位不得低于護(hù)筒頂0.5米。任何情況下加漿，不得使水頭沖擊孔壁，造成孔壁失穩(wěn)。鉆孔過(guò)程中根據(jù)地質(zhì)情況控制進(jìn)尺速度：由硬地層鉆到軟地層時(shí)，可適當(dāng)加快鉆進(jìn)速度；當(dāng)軟地層變?yōu)橛驳貙訒r(shí)，要減速慢進(jìn)；在易縮徑的地層中，應(yīng)適當(dāng)增加掃孔次數(shù)，防止縮徑；對(duì)硬塑層采用快轉(zhuǎn)速鉆進(jìn)，以提高鉆進(jìn)效率；砂層則采用慢轉(zhuǎn)速慢鉆進(jìn)并適當(dāng)增加泥漿比重和粘度。鉆進(jìn)過(guò)程，回轉(zhuǎn)斗的底盤(pán)斗門(mén)必須保證處于關(guān)閉狀態(tài)，以防止回轉(zhuǎn)斗內(nèi)砂土或粘土落入護(hù)壁泥漿中，破壞泥漿的配比；每個(gè)工作循環(huán)嚴(yán)格控制鉆進(jìn)尺度，避免埋鉆事故；同時(shí)應(yīng)適當(dāng)控制回轉(zhuǎn)斗的提升速度，施工實(shí)踐表明，?覬1000毫米的樁徑，升降速度宜保持在0.7-0.8m/s，提升速度過(guò)快，泥漿在回轉(zhuǎn)斗與孔壁之間高速流過(guò)，沖刷孔壁，破壞泥皮，對(duì)孔壁的穩(wěn)定不利，容易引起坍塌。

七、地質(zhì)情況記錄

地質(zhì)情況記錄按相應(yīng)的地質(zhì)的相關(guān)的表記錄；旋挖鉆機(jī)鉆進(jìn)施工時(shí)及時(shí)填寫(xiě)《鉆孔記錄表》，主要填寫(xiě)內(nèi)容為：工作項(xiàng)目，鉆進(jìn)深度，鉆進(jìn)速度，及孔底標(biāo)高；《鉆孔記錄表》由專(zhuān)人負(fù)責(zé)填寫(xiě)，交接班時(shí)應(yīng)有交接記錄；根據(jù)旋挖鉆機(jī)鉆孔鉆進(jìn)速度的變化和土層取樣認(rèn)真做好地質(zhì)情況記錄，繪制孔樁地質(zhì)剖面圖，每處孔樁必須備有土層地質(zhì)樣品盒，在盒內(nèi)標(biāo)明各樣品在孔樁所處的位置和取樣時(shí)間；旋挖鉆機(jī)孔樁地質(zhì)剖面圖與設(shè)計(jì)不符時(shí)及時(shí)報(bào)請(qǐng)監(jiān)理現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)，由設(shè)計(jì)單位確定是否進(jìn)行變更設(shè)計(jì)；鉆孔時(shí)要及時(shí)清運(yùn)孔口出渣，避免妨礙鉆孔施工、污染環(huán)境；鉆孔達(dá)到預(yù)定鉆孔深度后，提起鉆桿，用測(cè)量孔深及虛土厚度（虛土厚度等于鉆深與孔深的差值）。

八、成孔檢查

成孔達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，對(duì)孔深、孔徑、孔壁、垂直度等進(jìn)行檢查，不合格時(shí)采取措施處理。成孔檢查方法常用下探籠方法測(cè)孔，簡(jiǎn)單便捷。經(jīng)質(zhì)量檢查合格的樁孔，及時(shí)進(jìn)行下步工序。

參考文獻(xiàn)：

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3、《工程漿液的應(yīng)用領(lǐng)域》2008精品課程[Z].中國(guó)地質(zhì)大學(xué).

（作者單位：中國(guó)中鐵七局一公司）