淺談旋挖鉆施工工藝及特點

文/廖鵬,中交路橋南方工程有限公司

淺談旋挖鉆施工工藝及特點

文/廖鵬,中交路橋南方工程有限公司

隨著我國經濟建設和科學技術的快速發展，我國的公路橋梁建設得到了極大的發展，全國各地高速公路的不斷竣工，使橋梁的施工技術日趨完善，特別是樁基礎施工，以往的施工工藝方式已經不能滿足現在的標準化施工，不能質量與效率兼顧，但近些年出現的旋挖鉆施工，較沖擊鉆、循環鉆等施工工藝具有很大的優越性，其工作效率是沖擊鉆和人工挖孔樁的好幾倍，不僅對場地的要求較小，且不會對周圍的環境有太大的影響。本文結合幾座大小橋樁基礎施工，對旋挖鉆施工工藝及特點做一介紹。

旋挖鉆；工藝；特點

1 旋挖鉆施工工藝

1.1 施工準備

首先在施工前需要做的是熟悉，復核圖紙，根據鉆孔現場復核樁位及原地面標高，然后修建便橋便路，保證現場“四通三看一平”四通即通電、通水、通路，通訊；三看即上看電線電纜等懸空物，中看建筑、樹木等障礙物，下看光釬、光纜、電線、電纜、水管、管道等地埋物品；一平即場地平整。保證這幾個條件的情況下，鉆頭，護筒、泥漿泵、水泵等施工過程中需要的機械材料都應該提前準備好，需要配置的工人是否足夠，還有不管工人施工經驗欠缺還是豐富，施工前的技術交底與安全交底是必不可少的。

1.2 測定孔位

根據圖紙準確測定放樣孔位，并埋設十字護樁。同時將原地面與樁頂標高進行再次校核比較，如果有明顯超過設計與規范要求，及時上報相關部門及單位，以防止造成后期施工的不方便與影響樁基樁位、標高等的控制。

1.3 護筒的埋設與校正

護筒的作用主要為控制樁基樁位、鉆頭的導向、保護樁基孔口，防止孔口的坍塌，拉高樁基內水頭高度、保證孔壁的穩定性。根據放設的樁位，準確的進行護筒的埋設，并保證護筒高于原地面30cm，護筒直接大于樁徑15-20cm。傾斜度不大于1%，護筒中心與設計樁位偏差不大于5cm，且護筒周圍密實不松軟，嵌入堅硬密實土層至少0.5米.做好護筒周圍的排水，防止外來水影響護筒的穩定性與施工的安全性。埋設好護筒后再次進行樁位的復核，保證護筒與護樁的準確性。旋挖鉆護筒埋設時主要利用其動力頭驅動器正反轉動與油缸的加壓將護筒切入土層中，若無法切入土層，配合挖機開挖換填密實后切入土層或者直接埋入護筒后將護筒周圍填土夯實。

1.4 鉆機就位鉆進

檢查旋挖鉆機的性能狀態是否滿足開工條件，根據橋梁的地質報告、選擇合適對應的鉆頭、鉆桿。鉆機就位后就行鉆頭的對位于定位，下放鉆頭接觸土層后，旋轉開挖，利用鉆頭的自重及油缸的加壓進行鉆進，當鉆頭內裝滿土渣后，將鉆頭提出孔內棄掉斗內渣料，反復這個過程鉆進，當棄料達到一定量時及時清走，保持場面干凈清爽。鉆進過程中要定時查看鉆進的進度、保持孔內水位距離護筒頂面50cm內，及時記錄地層的變化與調整鉆進的速度，且與設計圖紙做比對，地層變化時及時取渣樣留存并準確做好記錄編號以便分析備查。鉆進過程中觀察測量鉆頭的大小，必要時使用探孔器檢測鉆孔的樁徑與垂直度，定時查看泥漿的泥漿比重，含砂率，粘度，如果發生明顯變化時及時調整。成孔后再次檢測樁身樁徑，樁長，垂直度。

1.5 導管安放及混凝土的灌注

灌注水下樁使用的是插入式絲扣連接的導管，此種類型導管可以更好的保證導管的氣密性，且拆除與安裝速度更方便迅速，灌注前要對導管進行氣密性的檢測，漏斗底口隔水裝置的嚴實行檢查，漏斗體積的計算，保證首批封底混凝土能夠埋置導管不少于1米，且灌注混凝土要連續緊湊，嚴禁中途停頓。導管下放過程中要認真記錄下放的管節長度與數量，保證底管距離孔底30-50cm，頂管不高出護筒太多距離，致使工人操作或灌注混凝土不方便快捷。在導管拆拔的時候，也要做好拆除記錄，一定要保證混凝土埋置導管的深度宜控制在2-6米之間，防止導管埋置太深，導管難以拆除或混凝土上升太慢，埋置太淺造成導管在提升的過程中拔出混凝土面造成斷樁。拆除導管必須快捷迅速，且防止扳手等工具掉入孔內，影響導管拆除。在灌注過程中，應防止混凝土溢出或者掉入孔內，從而影響測量混凝土上升高度及樁頭的預留，樁頭宜控制在50-80cm之間最好，既能保證樁頂混凝土質量，又不會造成混凝土大量的浪費。如果導管下放完成后測量的沉渣厚度超過規范要求，必須進行二測清孔，且在成孔的時候，嚴禁使用超鉆的方式來代替清孔。

2 旋挖鉆施工特點

2.1 優點

(1)施工效率高、速度快。由于旋挖鉆鉆進與排除鉆渣都是通過鉆斗直接切入土層，將破碎地鉆渣直接裝入鉆斗然后提升到地面以上后，打開鉆斗將鉆渣棄掉，無需通過人工或者泥漿排除孔渣，故可以達到2分鐘1米左右的速度，是沖擊鉆或者人工挖孔效率的幾倍。

(2)精度準確易于控制。由于旋挖鉆本身自帶電腦自帶系統，可以準確的控制樁基深度、垂直度、斗內裝土容量，鉆壓等，相對于沖擊鉆與人工挖鉆的人工高頻率校核，更加方便且精準。

(3)環保污染小。旋挖鉆施工需要配合的機械較少，鉆進過程中切入土層聲音較小除了自身鉆機運行產生的較小的聲音、棄渣旋轉鉆頭發出的聲音外無其他外來噪音聲源，且泥漿使用率較小，現在又多為化學泥漿，故對環境及周邊居民只有較小的影響。

(4)適用地質范圍廣。由于旋挖鉆可以配合多種多樣的鉆頭，都是利用油缸加壓為動力進行工作，其各種鉆頭可以用于各種地層，故旋挖鉆目前在國內外的使用情況較為廣泛。

2.2 缺點

(1)場地要求高。由于旋挖機自重比較大，且排渣時只能棄到鉆機自身周邊，故場地必須具有一定的承載力及面積，方便旋挖機施工與移動且其他機械進行鉆渣方便安全。

(2)樁基護壁效果較差。由于旋挖機是靠鉆斗鉆齒切入土層完成快速鉆進的，其速度較快，又是對土層垂直切入，故孔壁較為軟弱，與沖擊鉆對孔壁的加強、人工挖孔的混凝土護壁相比較差。

(3)短期、前期投入較大。由于旋挖機的售價太高，且耗油量較大，施工速度較快，故前期短期需要投入的人機料需求料一次性較大，相對于其他施工方法前期短期成本較高。

3 結束語

通過本項目橋梁基礎工程的施工，可以了解到旋挖鉆機施工方法具有成孔速度快、效率高、施工質量可靠、適應能力強、環境污染小的優點。由于旋挖鉆機旋轉形成的孔壁留有溝槽，增加了樁的側摩阻力，而且旋挖鉆機施工克服了孔底沉渣多，泥漿管理和處理難，對場地大小與布置要求高的缺點。可見旋挖鉆機是一種理想的施工方法。

[1]JTG/TF50-2011，公路橋涵施工技術規范.

[2]JTGF80/1—2012，公路工程質量檢驗評定標準.

[3]高速公路施工標準化技術指南.