旋挖鉆機和回轉鉆機合成孔在鉆孔灌注樁中的應用

王慶軍 WANG Qing-jun；武坤倫 WU Kun-lun

（河北建設勘察研究院有限公司，石家莊 050000）

（Hebei Construction Survey Research Institute Co.，Ltd.，Shijiazhuang 050000，China）

0 引言

隨著我國基礎建設規模的不斷擴大，大直徑旋挖鉆機鉆機在樁基施工中得到了廣泛應用，它具有施工效率高、成孔質量好等特點。最近兩年隨著旋挖鉆機施工設備及施工技術的不斷發展，大型旋挖鉆機已經在樁基施工中發揮出重要作用，展現出巨大的優勢。但是對于一些鉆孔灌注樁工程，由于鉆孔深度及地層方面的原因，旋挖鉆機不能夠獨立成孔，就需要回轉鉆機來發揮它的特點。洋浦大橋5#墩旋挖鉆機和回轉鉆機合成孔，汲取了兩種設備各自的優點，同時彌補了單獨使用旋挖鉆機和回轉鉆機時缺點和不足，大大提高了施工效率。

1 工程概況

1.1 總體概況 海南洋浦大橋連接海南省洋浦經濟開發區和儋州市白馬井鎮，是海南省高速公路網規劃中洋浦－儋州－萬寧高速公路的起點工程，大橋5#墩樁基，孔深118m，樁徑2.2m，樁數37根，護筒埋設長度32m，采用泥漿護壁旋挖鉆機與回轉鉆機成孔工藝施工，屬于海上平臺施工。主要技術要求如下：①成孔傾斜度小于1/200；②護筒外擴孔系數小于1.13；③樁基成樁質量85%以上達到Ⅰ類樁。

1.2 工程管理重點 ①合理資源配置，樁基施工采用TR400C旋挖鉆機、ZSD300/GF300回轉鉆機成孔，因此合理配置機械、優化場地布置、提高效率是工程有效進行的關鍵；②做好職工的安全培訓、環境保護和各工序技術交底；③確保施工現場生產調度工作協調到位；④認真落實各項質量控制措施，嚴格控制各工序施工質量。

1.3 主要地層情況描述 5#墩地質情況復雜，從32m至110m在不同樁的不同地層深度有5～7種膠結層夾層，其中92m以上地層夾層為中等膠結，92m以下為硬質膠結層。其他地層情況：32m以上主要為淤泥、礫砂、粘土。32m～92m主要為粉細砂、中砂。92m至孔底主要為硬塑狀粘土、密實砂土。

2 鉆進工藝

2.1 回轉鉆機鉆進工藝 正常鉆進施工中，在粘性土層鉆進時，要控制進尺，每鉆進一個回次的單根鉆桿要及時進行掃孔，同時應避免糊鉆；在強風化玄武巖地層鉆進或膠結層時注意垂直度和鉆進速度的控制，以保證鉆孔直徑滿足要求；鉆進過程中注意往孔內及時補充漿液量，維持護筒內的水頭高度，保證孔壁穩定。提升鉆具時應平穩，尤其是當鉆頭處于護筒底口位置時，必須防止鉆頭鉤掛護筒。加接鉆桿時，應先停止鉆進，將鉆具提離孔底20cm，循環泥漿以清除孔底沉渣并將管道內的鉆渣攜出排凈，然后再加接鉆桿。鉆桿連接螺栓應擰緊上牢，認真檢查密封圈，以防鉆桿接頭漏水漏氣，使反循環無法正常工作。鉆孔過程應分班連續進行，不得中途長時間停止。認真、仔細檢查下入孔內的鉆具，保證其可靠性，避免掉鉆事故的發生。詳細、真實、準確地填寫鉆孔原始記錄，精確測量鉆具長度，應注意地層的變化，在地層變化與地質報告提供資料不相一致時，應及時通知技術人員。

2.2 旋挖鉆機鉆進工藝 采用旋挖鉆機鉆進成孔，應及時補漿，防止塌孔。鉆機就位時必須平正、穩固，以免造成樁孔的偏斜或鉆機的傾倒。鉆機按指定位置就位，調整桅桿及鉆桿的角度。鉆機就位后，要精心調平，使得底座和端座平穩，在鉆進運行中定期用儀器檢查和校正，確保鉆機不產生位移和沉陷。鉆機的鉆頭或鉆桿和護筒中心在同一鉛垂線上，偏差不大于5cm。鉆頭提出孔口時，打開泥漿泵由泥漿池泵送泥漿到護筒內，使泥漿能及時補充到孔內，以防孔內液面下降而導致坍孔。旋挖作業其他要點：盡可能根據土層正確選擇鉆斗類型，軟土層選擇楔形齒、小切削角、小刃角、齒寬稍大；硬土層則選用較大切削角、較窄的彎曲齒套；粘土層的齒間距宜大些，以免糊鉆，影響進尺。鉆進硬層時，每次進尺深度小，斗內鉆渣少，可先換用小直徑的螺旋鉆斗鉆進或松動硬巖土層，先鉆一小孔，然后再下大鉆斗擴孔撈渣。

3 接力施工工藝

由5#墩鉆孔灌注樁設計孔深來看，回轉鉆機可以單獨成孔，5#墩有2根樁是由回轉鉆機單獨完成孔，平均用時為13天，由于鉆進時間過長，不宜獨立成孔。旋挖鉆機受鉆桿長度的限制，最大鉆孔深度只有105m，所以旋挖鉆機雖然鉆進速度快但不能單獨成孔。5#墩地層在92m-110m深度存在硬質膠結夾層，旋挖鉆機進尺困難且對鉆機損過大，初步確定旋挖鉆機鉆進至90m再由回轉鉆機接力鉆進，留有2m左右的導正空間給回轉鉆機，保證鉆孔垂直度。旋挖鉆機由開孔鉆至90m各孔平均用時20小時，回轉鉆機由90m接力鉆至孔底平均用時24小時。兩種鉆機配合使用大大節省施工時間。

4 結束語

大跨度的橋梁工程對樁基承載力的要求會很高，在解決大直徑、超深度的鉆孔施工問題時，為了節省工期，保證施工質量，應該綜合考慮旋挖鉆機和回轉鉆機的優缺點，使二者取長補短，合理結合，為更好更快地完成工程項目節約成本。

[1]旋挖鉆機[Z].國家科技成果.

[2]王健.液壓灌漿泵的液壓系統[J].地質裝備,2007.01.

[3]孫新華.鉆孔灌注樁施工工藝及常見缺陷處理[J].山西建筑，2008(07).