旋挖鉆機施工成孔質量控制

楊朝杰

摘要：旋挖鉆作為鉆孔樁施工中最關鍵的機械設備成為鉆孔中成孔質量的核心。文章根據旋挖鉆機的特點、適用范圍和鉆孔樁施工控制的關鍵環節，將運用旋挖鉆機進行鉆孔施工的過程劃分為施工準備、樁位放樣、鉆機就位、埋設護筒、泥漿制備、鉆進施工、成孔檢查等8個環節，詳細闡述了旋挖鉆施工過程中質量控制的關鍵部分。對于鉆孔質量的提高具有較強的實際意義。

關鍵詞：旋挖鉆施工；鉆孔；質量控制

旋挖鉆機作為一種新型施工設備，具有高效、節能、低噪音、無污染、適應地層較廣泛等這些無可比擬的優點，深得越來越多的應用。成孔質量是成樁質量好的保證。本文就成孔質量做如下分析。

一、施工前基本準備

開工前應具備場地工程的地質資料和必要的水文地質資料，樁基工程施工圖及圖紙會審紀要。

施工現場環境和鄰近區域內的地下管線（管道、電纜）、地下構筑物、危險建筑、精密儀器車間等的調查資料。

研究工程地質情況和主要施工機械及其配套設備的技術性能資料，進行施工設備系統配置選型。

施工機械與設備用的測量儀器，如經緯儀、水準儀、鋼卷尺、旋挖鉆機、電焊機等機械設備須有出廠合格證及計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”進行樁基的位置放樣，進行鉆孔的標高放樣時，應及時對放樣的標高進行復核。采用全站儀準確放樣各樁點的位置，使其誤差在規范要求內。

三、鉆機就位

鉆機就位時，要事先檢查鉆機的性能狀態是否良好。保證鉆機工作正常。要檢查鉆機工作地面基礎穩固情況，不穩固的需處理好后方能進行下步工序施工。使鉆頭中心與控制樁十字線中心吻合，不能超出規范要求。

四、埋設鋼護筒

埋設鋼護筒時應通過定位的控制樁放樣，找出鋼護筒的圓心位置，用十字線在鋼護筒頂部或底部，然后移動鋼護筒，使鋼護筒中心與鉆機鉆孔中心位置重合。同時用水平尺或垂球檢查，使鋼護筒豎直。用護筒驅動器壓入護筒。此后即在鋼護筒周圍對稱地、均勻地回填最佳含水量的粘土并夯實，以保證其垂直度及防止泥漿流失及位移、掉落，如果護筒底土層不是粘性土，應挖深或換土，在孔底回填夯實300-500mm厚度的粘土后，再安放護筒，以免護筒底口處滲漏塌方，夯填時要防止鋼護筒偏斜。護筒上口應綁扎方木對稱吊緊，防止下竄。長度4m以內的鋼護筒，采用厚4-6mm的鋼板制作，長度大于4m的鋼護筒，采用厚6-8mm鋼板制作；鋼護筒埋置較深時，采用多節鋼護筒連接使用，連接形式采用焊接，焊接時保證接頭圓順，同時滿足剛度、強度及防漏的要求；鋼護筒的內徑應大于鉆頭直徑，具體尺寸按設計要求選用；鋼護筒埋設深度應滿足設計及有關規范要求。若樁孔在河流中，應將鋼護筒埋置至較堅硬密實的土層中深0.5m以上；鋼護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；鋼護筒埋設前，先準確測量放樣，保證鋼護筒頂面位置偏差不大于5cm，埋設中保證鋼護筒斜度不大于1%；埋設鋼護筒前，采用較大口徑的鉆頭先預鉆至護筒底的標高位置后，提出鉆斗且用鉆斗將鋼護筒壓入到預定位置。用粗顆粒土回填護筒外側周圍，回填密實。

五、泥漿拌制

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

六、鉆進施工

成孔前必須檢查鉆頭保徑裝置、鉆頭直徑、鉆頭磨損情況，施工過程對鉆頭磨損超標的及時更換。

成孔中，按試施工確定的參數進行施工，設專職記錄員記錄成孔過程的各種參數，如鉆進深度、地質特征、機械設備損壞、障礙物等情況。記錄必須認真、及時、準確、清晰。旋挖鉆機配備電子控制系統顯示并調整鉆進時的垂直度，通過電子控制和人工觀察兩個方面來保證鉆桿的垂直度，從而保證了成孔的垂直度。隨時保證水位不得低于護筒頂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。鉆孔過程中根據地質情況控制進尺速度：由硬地層鉆到軟地層時，可適當加快鉆進速度；當軟地層變為硬地層時，要減速慢進；在易縮徑的地層中，應適當增加掃孔次數，防止縮徑；對硬塑層采用快轉速鉆進，以提高鉆進效率；砂層則采用慢轉速慢鉆進并適當增加泥漿比重和粘度。鉆進過程，回轉斗的底盤斗門必須保證處于關閉狀態，以防止回轉斗內砂土或粘土落入護壁泥漿中，破壞泥漿的配比；每個工作循環嚴格控制鉆進尺度，避免埋鉆事故；同時應適當控制回轉斗的提升速度，施工實踐表明，?覬1000毫米的樁徑，升降速度宜保持在0.7-0.8m/s，提升速度過快，泥漿在回轉斗與孔壁之間高速流過，沖刷孔壁，破壞泥皮，對孔壁的穩定不利，容易引起坍塌。

七、地質情況記錄

地質情況記錄按相應的地質的相關的表記錄；旋挖鉆機鉆進施工時及時填寫《鉆孔記錄表》，主要填寫內容為：工作項目，鉆進深度，鉆進速度，及孔底標高；《鉆孔記錄表》由專人負責填寫，交接班時應有交接記錄；根據旋挖鉆機鉆孔鉆進速度的變化和土層取樣認真做好地質情況記錄，繪制孔樁地質剖面圖，每處孔樁必須備有土層地質樣品盒，在盒內標明各樣品在孔樁所處的位置和取樣時間；旋挖鉆機孔樁地質剖面圖與設計不符時及時報請監理現場確認，由設計單位確定是否進行變更設計；鉆孔時要及時清運孔口出渣，避免妨礙鉆孔施工、污染環境；鉆孔達到預定鉆孔深度后，提起鉆桿，用測量孔深及虛土厚度（虛土厚度等于鉆深與孔深的差值）。

八、成孔檢查

成孔達到設計標高后，對孔深、孔徑、孔壁、垂直度等進行檢查，不合格時采取措施處理。成孔檢查方法常用下探籠方法測孔，簡單便捷。經質量檢查合格的樁孔，及時進行下步工序。

參考文獻：

1、郭玉文.旋挖鉆機在北京城市鐵路高架橋樁基施工中的應用[J].鐵道建筑技術,2001(12).

2、周紅軍.我國旋挖鉆進技術及設備的應用與發展[J].探礦工程,2003(2).

3、《工程漿液的應用領域》2008精品課程[Z].中國地質大學.

（作者單位：中國中鐵七局一公司）