淺談旋挖鉆機在高原地區鉆孔灌注樁施工中的應用

（四川蜀能電力有限公司，四川 成都 610051）

淺談旋挖鉆機在高原地區鉆孔灌注樁施工中的應用

莫世榮

（四川蜀能電力有限公司，四川 成都 610051）

旋挖鉆機是一種新型的鉆孔機具。本文介紹了旋挖鉆機作業的施工工藝，并對高海拔施工中存在的問題解決進行了闡述。

旋挖鉆機；高原地區；灌注樁施工；應用

隨著我國電力建設的發展，越來越多的輸變電工程超遠距離建設在高山大嶺、高海拔的地區中，由于高原、高海拔地區、氣候惡劣、缺氧等環境，造成人工和機械施工功效低，難度大；針對這種惡劣環境，在輸變電工程樁基礎施工采用旋挖灌注方法，將發揮重要作用，旋挖鉆機主要適于砂土、粘性土、粉質土等土層施工。本文就旋挖鉆機在高原地區鉆孔灌注樁施工中的應用做以說明。

1 旋挖鉆機設備性能和特點

旋挖鉆機具有在草原上樁基礎施工適用樁徑范圍廣、樁位定位準確、成孔質量高、施工自動化程序高、移動方便等優點。（1）旋挖鉆機以柴油發動機作業動力源，通過輸出動力由鉆桿傳遞到切削具，從而鉆孔削土出土成孔，其鉆孔過程形成的直徑、樁基深度和垂直度等各項性能指標都能滿足要求；（2）旋挖鉆機具有可連續施工、技術先進、成孔質量好、環境污染小、操作靈活方便、安全性能高及適用性強等特點；旋轉鉆機鉆斗可隨時裝拆直徑不同的擴孔器，又能自行完成導管、鋼筋籠的吊裝就位，鉆孔過程操作人員可根據水準泡位置操作液壓來保證鉆桿的豎直，通過定位控制裝置來保證鉆機定位的精度。

2 旋挖鉆機設備的選擇

結合青藏聯網、川藏聯網等其它輸變電工程施工經驗。選擇履帶式旋挖鉆機作為高原草原上鉆孔灌注樁施工的主要機型；ZR250B型旋挖鉆機，整機工作重量775kN，最大輸出扭矩250kN.m，提拔200kN，成孔樁徑最大為2.5m，成孔深度可達84m。實踐證明，ZR250B型旋挖鉆機是高原、高海拔、高寒地區施工的最佳機型。

3 施工工藝與操作流程

3.1 機械成孔灌注樁施工工藝流程

旋挖成孔灌注樁工作效率高，鉆孔速度快。其工藝流程如下：測量放樣—場地平整及鉆機就位—鋼護筒制作及埋設（有回填土場地采用）—鉆進成孔—清底—檢查驗收—鋼筋籠的加工—驗收—吊放鋼筋籠—放置砼導管—澆筑樁身（隨澆隨振）。

3.2 泥漿護壁旋挖成孔灌注樁施工方法

3.2.1 施工準備。認真研究地質勘測報告，了解地形地貌、地質情況、氣候條件、運輸條件等；現場布置設計、工器具、方案設計等，編制專項施工方案，并做好技術交底工作。同時做好施工前條件準備、材料試驗、測量放樣等工作。

3.2.2 測量定位及復檢 。測量人員根據基線控制點和高程點、樁位平面圖及現場基準水準點，使用全站儀測定樁位，并打入明顯標記，樁位放線應確保準確無誤，根定位精度為10mm。經過監理復核后方可開鉆，基點應做特殊專門保護，不得損壞。

3.2.3 埋設護筒。在每個樁位定出十字控制樁后，進行護筒埋設工作，測量孔深的基準點為護筒頂標高，根據地勘報告及填土深度計算出孔深。護筒采用8mm厚鋼板制作，護筒內徑應大于鉆頭直徑200mm，長度為2.0m～3.0m，護筒頂部高出地面200mm，周圍夯實，護筒中心與設計樁位中心的偏差不得大于50mm，傾斜率應小于1.5%。

3.2.4 鉆機就位鉆進。鉆機就位時底座必須保持平穩，嚴禁發生傾斜移位，鉆頭中心采用定位器對準樁位，定位誤差不大于20mm。垂直度采用鉆機自身的垂直檢測裝置控制，并輔以人工測量傾斜量。成孔前必須檢查鉆頭直徑和磨損情況，根據土層情況正確選擇鉆頭底部切削齒的形狀、規格和角度；鉆進過程根據地層、孔深變化合理先擇鉆進參數，保證成孔質量，孔深必須保證進入持力層深度且滿足設計要求，在持力層鉆進時的巖狀單獨放在現場并及時通知監理人員進行驗證。

3.2.5 清孔。用專用測繩測定孔深，由操作室液晶顯示器顯示鉆深，孔底沉渣為鉆深與孔深之差，孔底沉渣厚度＞10cm時需對孔底清理；采用換漿法清孔，至換出的泥漿比重小于1.25時為合格，從清孔停止至砼開始澆筑應控制在1.5 h～3h，一般不得超過4h，否則應從新清孔。

3.2.6 鋼筋籠制作。鋼筋焊接根據現場條件進行焊接性能試驗，并具備焊接試驗合格，方可使用。鋼筋籠制作標準應達到設計要求：（1）鋼筋籠尺寸要按施工圖進行施工，加工允許偏差嚴格控制在質量標準內；（2）鋼筋骨架現場組裝且位置準確及焊接牢固，并經質檢員和監理工程師檢查合格后方可使用；（3）認真做好隱檢記錄。

3.2.7 鋼筋籠安裝。鋼筋籠采用汽車起吊或自吊，鋼筋籠過長時采用分段吊放，下放前應確保砼保護層厚度；起吊應保證整體平直起吊，入時應輕放、不得強行左右旋轉、嚴禁高起猛落、強放和碰撞；用水平儀測量護筒頂高程，確保鋼筋籠頂端到達設計標高，隨后立即固定。

3.2.8 導管安裝。用吊車安裝導管，灌注導管底端至孔底的距離應為0.3 m～0.5 m，初灌時導管首次埋深應不小于1.0m。為防止混凝土與穩定液混合，灌注前應使用隔水球或浮球（具有良好隔水性能，并應保證順利排出）安裝于導管內；導管使用前應試拼裝、試壓，試水壓力為0.6MPa～1.0MPa，破損的密封圈應及時更換以保證在澆筑過程中泥漿不滲入導管中。

3.2.9 混凝土灌注。混凝土應采用拌合站集中拌合或使用商品混凝土，罐車要連續運輸到位從而保證灌注樁澆筑的連續性（中途不能中斷），導管的埋置深度宜控制在2 m～6 m；混凝土灌注過程中拔管應有專人負責指揮，并分別采用理論灌入量計算孔內混凝土面和重錘實測孔內混凝土面，取兩者的低值來控制拔管長度，隨澆隨拔。砼澆筑過程應做混凝土強度試塊進行同條件養和標準養護；并根據代強度報告進行強度評定。

4 施工難點及控制措施

4.1 加長護筒措施

在施工現場可根據樁位地質情況判斷加長護筒的長度，地質較好的地段埋設3m就能滿足護壁要求，遇到較差的地段可增加至4m ～6m，非常差的地段護筒最長下置10m以后方可達到護壁效果。

4.2 降低對季節性凍土擾動措施

在高原草原上施工基礎時應先保護凍土的穩定，盡量減少對凍土的熱擾動，施工旋挖過程中應快速成孔、快速澆筑混凝土，同時控制好砼的入模溫度，達到對凍土影響到最低程度。

結語

從施工效果看，采用旋挖鉆機鉆孔施工方法效果較為明顯，具有成孔快、效率高、施工質量可靠和環保易于控制等優點；在不同的地質地層都能起到相當好的作用，值得類似工程推廣應用。

[1] JGJ94-2008，建筑樁基技術規范[S].

[2] JGJ110-2008，混凝土質量控制標準[S].

TU67

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