旋挖鉆機施工質量之探討

摘要：鉆孔灌注樁屬于隱蔽工程，成樁環節多，施工過程容易出現質量事故，施工人員必須重視施工全過程質量監控。

關鍵詞：旋挖鉆機 施工

旋挖鉆進成孔工藝：旋挖成孔首先是通過底部帶有活門的桶式鉆頭回轉破碎巖土，并直接將其裝入鉆斗內，然后再由鉆機提升裝置和伸縮鉆桿將鉆斗提出孔外卸土，這樣循環往復，不斷地取土卸土，直至鉆至設計深度。以下僅對旋挖干取土成孔法施工工藝進行探討。

（1）清水施工工藝的成孔工藝流程。

在成孔過程中不需泥漿護壁，而是鉆斗在慢速旋挖過程中自造的泥漿對孔壁起到一定穩定作用，在旋挖鉆進過程中，鉆斗往返于孔底與地表之間，所形成的孔壁比較粗糙。旋挖鉆孔灌注樁的樁土之間的咬合作用較強，能較好地反映出混凝土樁體與黃土及粉質粘土之間的相互作用效應。

（2）場地布置原則。

在進行場地整平后，組織有資格的測量放樣人員，將所有樁位放出，釘好十字保護樁，做好測量復核，并記錄放樣數據備案；規劃行車路線時，使便道與鉆孔位置保持一定的距離；以免影響孔壁穩定；鉆機底盤不宜直接置于不堅實的填土上，以免產生不均勻沉陷；鉆機的安置應考慮鉆孔施工中孔口出土清運的方便。

（3）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。

（4）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。

（5）埋設鋼護筒。

（6）在準確放樣的前提下埋設護筒。

埋設護筒的方法和要求，應符合JTJ041-89（以下簡稱《規范》）的規定。如果鉆孔是在陸地上進行的，則一般采用挖坑法，比較簡單易行。

（7）鋼護筒埋設工作是旋挖鉆機施工的開端，鋼護筒平面位置與垂直度應準確，鋼護筒周圍和護筒底腳應緊密，不透水。

（8）埋設鋼護筒時應通過定位的控制樁放樣，把鉆機鉆孔的位置標于孔底。

再把鋼護筒吊放進孔內，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。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，要分層夯實，達到最佳密實度。護筒上口應綁扎木方對稱吊緊，防止下竄。

（9）鋼護筒的制作及埋設的原則。

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。

（10）鉆孔施工。

鉆機成孔一般為清水施工工藝，無需泥漿護壁；若有地下水分布，且孔壁不穩定，可制作護壁泥漿或穩定液進行護壁。以下是旋挖鉆機鉆孔施工的基本操作：

清水施工時，將鑰匙開關打到電源檔，旋挖鉆機的顯示器顯示旋挖鉆機標記畫面，按任意鍵進入工作畫面。先進行旋挖鉆機的鉆桅起立桅及調垂，即首先將旋挖鉆機移到鉆孔作業所在位置，旋挖鉆機的顯示器顯示桅桿工作畫面。從桅桿工作畫面中可實時觀察到桅桿的X軸、Y軸方向的偏移。操作旋挖鉆機的電氣手柄將桅桿從運輸狀態位置起升到工作狀態位置，在此過程中，旋挖鉆機的控制器通過采集電氣手柄及傾角傳感器信號，通過數學運算，輸出信號驅動液壓油缸的比例閥實現閉環起立桅控制。實現桅桿平穩同步起立桅。同時采集限位開關信號，對起立桅過程中鉆桅左右傾斜角度進行保護。在鉆孔作業之前需要對桅桿進行定位設置，一般情況下，做直孔作業，所以需要對桅桿進行調垂。調垂可分為手動調垂、自動調垂兩種方式。在桅桿相對零位±5°范圍內才可通過顯示器上的自動調垂按鈕進行自動調垂作業；而桅桿超出相對零位±5°范圍時，只能通過顯示器上的點動按鈕或左操作箱上的電氣手柄進行手動調垂工作。在調垂過程中，操作人員可通過顯示器的桅桿工作界面實時監測桅桿的位置狀態，使桅桿最終達到作業成孔的設定位置。在施工過程中，有時也需要斜孔作業。操作人員需要通過顯示器上的自動定位按鈕進行自設定零位，然后再進行相同的調垂操作。

清水施工鉆孔時通過顯示器按鈕直接進入主工作界面，然后進行鉆孔作業。鉆孔時先將鉆斗著地，通過顯示器上的清零按鈕進行清零操作，記錄鉆機鉆頭的原始位置，此時，顯示器顯示鉆孔的當前位置的條形柱和數字，操作人員可通過顯示器監測鉆孔的實際工作位置、每次進尺位置及孔深位置，從而操作鉆孔作業。在作業過程中，操作人員可通過主界面的三個虛擬儀表的顯示——動力頭壓力、加壓壓力、主卷壓力，實時監測液壓系統的工作狀態。開孔時，以鉆斗自重并加壓作為鉆進動力，一次進尺短條形柱顯示當前鉆頭的鉆孔深度，長條形柱動態顯示鉆頭的運動位置，孔深的數字顯示此孔的總深度。當鉆斗被擠壓充滿鉆渣后，將其提出地表，操作回轉操作手柄使機器轉到土方車的位置，將鉆渣裝入土方車，完畢后，通過操作顯示器上的自動回位對正按鈕機器自動回到鉆孔作業位置，或通過手動操作回轉操作手柄使機器手動回到鉆孔作業位置。此工作狀態可通過顯示器的主界面中的回位標識進行監視。開孔后，以鉆頭自重并加壓作為鉆進動力。當鉆斗被擠壓充滿鉆渣后，將其提出地表，裝入土方車，同時觀察監視并記錄鉆孔地質狀況。

（11）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；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）。

（12）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。成孔檢查方法根據孔徑的情況來定，當鉆孔為干孔時，可用重錘將孔內的虛土夯實，采用直接用測繩及測孔器測，若孔內存在地下水，可采用泵吸反循環抽漿的方法清孔，則采用水下灌注混凝土施工的方法進行鉆孔的測孔工作，清孔時合理控制泥漿的粘度與含砂率；經質量檢查合格的樁孔，及時灌注混凝土。

（13）清孔。

清孔是鉆孔灌注樁施工保證成樁質量的重要一環，通過清孔確保樁孔的質量指標、孔底沉渣厚度、循環液中含鉆渣量和孔壁泥垢等符合樁孔質量要求，采用正循環回轉鉆進技術的清孔方法為：樁孔終孔后，將鉆具提高20-50m，采用大泵量泵入性能指標符合要求的新泥漿，并維持正循環30min以上，直到清除孔底沉渣且使孔壁泥質、泥漿含砂量小于4％為止。工程樁孔因有較厚的松散易坍土層，清孔后不能立即終孔，而在孔內下入鋼筋籠，安裝好灌漿導管后施行二次清孔作業，以使砼灌注前孔底沉渣厚度符合要求，保證砼成柱質量。

（14）結語。

通過施工實踐，得出這樣一個結論，即加強樁基工程檢測是一個手段，要保證鉆孔灌注樁的施工質量，其關鍵還在于人。強調現場管理人員要有高度責任心，以防為主，對樁基各個施工環節要充分重視并精心施工，只有這樣樁基的質量控制才能得到保證。

參考文獻

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[2]王見 旋挖鉆施工技術[M] 2005