隨著高速公路的快速發(fā)展，鉆孔灌注樁在道路橋梁基礎(chǔ)工程中越來越多，在大中橋梁中的運(yùn)用越來越重要，同時(shí)也促進(jìn)了橋梁鉆孔灌注樁施工技術(shù)的快速發(fā)展。近年來，旋轉(zhuǎn)鉆頭是鉆頭灌注樁施工中比較先進(jìn)的施工方法，該施工方法的主要特點(diǎn)是施工效率高，適用于工期要求緊的工程項(xiàng)目。在成章互通主線跨省道239橋樁基施工中充分發(fā)揮作用的同時(shí)，現(xiàn)場技術(shù)人員掌握了新技術(shù)，增加了施工進(jìn)度，確保了工程質(zhì)量。

二 工程概況

XX主線跨省道XX橋位于XX，橋梁角度90°，橋梁全長692.85m。基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁，樁徑分別為1.4m、1.5m，樁長45m、47m、50m、不等，數(shù)量為124根。地基巖土主要以可塑性或硬塑性中低壓縮粘土、亞粘土、中間夾有密集狀態(tài)的粉砂層和密集狀態(tài)的亞砂層為主。

三設(shè)備特點(diǎn)

樁基工程中使用的挖掘機(jī)為東明TRM140型，其最大扭矩為140KN.m，最大挖掘速度為6-23rpm，發(fā)動(dòng)機(jī)功率為192KW，最大樁徑為1500mm。適用于粘土、粉質(zhì)土、砂土等土層施工，該鉆機(jī)通過鉆斗的旋轉(zhuǎn)、削土、提升、卸土，反復(fù)循環(huán)形成孔，具有電力大、鉆孔速度快、位移方便、定位準(zhǔn)確、工作效率高、噪音小、環(huán)境保護(hù)的特點(diǎn)。

四項(xiàng)工程施工

(一)施工方案確定

根據(jù)該橋所在地的地質(zhì)狀況、施工期限要求緊、施工現(xiàn)場受到限制、環(huán)境保護(hù)等因素，容易選擇鉆孔機(jī)。

（二） 施工準(zhǔn)備

施工圖紙的會(huì)審，測量放樣，施工場地平整，機(jī)械設(shè)備、材料的進(jìn)場。組織施工人員對施工現(xiàn)場進(jìn)行深入的調(diào)查和研究，收集與施工相關(guān)的資料，采用合理的施工組織方法，使樁基施工保持連續(xù)、均衡、節(jié)奏。

機(jī)械設(shè)備投入2臺(東明TRM140型)，配備泥漿泵、16~25T汽車吊裝2臺等設(shè)備。

(3)施工技術(shù)

1.機(jī)械位置、保護(hù)筒埋設(shè)

施工現(xiàn)場平整處理，保證挖掘機(jī)基礎(chǔ)位置平整牢固，鉆頭進(jìn)程中鉆頭不沉。

樁位確定后，利用十字線放出四個(gè)控制樁位，并以四個(gè)控制樁為基準(zhǔn)進(jìn)行埋設(shè)護(hù)筒。

護(hù)筒埋設(shè)：護(hù)筒由厚度4－6mm鋼板制成，護(hù)筒直徑比樁基孔徑大100－150mm，每節(jié)護(hù)筒長度1.5-3.0m，護(hù)筒至少高出地面30cm。以防止雜物、泥水流入孔內(nèi)。

旋轉(zhuǎn)挖掘機(jī)在埋設(shè)保護(hù)筒時(shí)，必須手動(dòng)輔助配合，保護(hù)筒埋設(shè)利用旋轉(zhuǎn)挖掘機(jī)的鉆斗擠壓作用進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。

2.泥漿調(diào)制

鉆機(jī)施工中泥漿可防止孔壁坍塌、地下水抑制、懸浮鉆渣等作用，因此泥漿是保證孔壁穩(wěn)定的重要因素。地基巖土中夾有粉砂土層、亞砂層，地面水位高的特征，調(diào)制良好泥漿的性能指標(biāo)尤為重要。

泥的相對密度:1.02-1.10，粘度:18-22s，砂率≤4%，泥皮厚度:<2mm，PH值:7以上。

施工中隨時(shí)檢測孔后灌注混凝土?xí)r的泥漿性能指標(biāo)，確保泥漿對孔壁的支撐作用，避免施工事故。

3.鉆孔施工

鉆孔機(jī)采用筒式鉆孔。鉆機(jī)到位后，調(diào)整鉆桿的垂直度，注入調(diào)制好的泥漿進(jìn)行鉆孔。鉆頭下降到預(yù)定深度后，旋轉(zhuǎn)鉆頭斗施加壓力，將土擠入鉆頭斗內(nèi)，儀表自動(dòng)顯示筒滿時(shí)，鉆頭斗底關(guān)閉，提起鉆頭斗將土卸到堆積場所。在鉆頭施工過程中，保證泥漿面不得低于護(hù)筒底部，保證孔壁的穩(wěn)定性。通過鉆斗的旋轉(zhuǎn)、削土、提升、卸土和泥漿撐護(hù)孔壁，反復(fù)循環(huán)直至成孔。如下圖所示。

4.改善鉆斗護(hù)墻能力

鉆頭工程初期，提升筒時(shí)，發(fā)現(xiàn)提升力顯著增大，孔壁頸縮小。經(jīng)過詳細(xì)分析，筒式鉆頭完全沒有墻壁作用，在提高鉆頭時(shí)，其下部產(chǎn)生了很大的負(fù)壓作用，產(chǎn)生了鉆頭現(xiàn)象，引起了孔壁的頸部收縮現(xiàn)象。因此，必須改進(jìn)筒式鉆斗。筒壁上焊接4塊雙曲面壁鋼板(或增設(shè)導(dǎo)流槽)，雙對稱配置，為防止升降時(shí)碰到孔壁，鉆頭旋轉(zhuǎn)時(shí)雙曲面壁鋼板直徑小于孔徑2cm。根據(jù)施工現(xiàn)場的實(shí)踐，改進(jìn)后的鉆斗在提升過程中液壓系統(tǒng)的壓力顯著減小，鉆頭頸部縮小現(xiàn)象得到改善。

5.控制鉆頭鉆頭，提高速度

(1)在鉆頭鉆頭過程中，嚴(yán)格控制鉆頭進(jìn)度，避免鉆頭進(jìn)度大，引起鉆頭事故。

(2)鉆機(jī)升降鉆斗時(shí)速度過快，鉆斗外壁與孔壁之間的泥漿沖刷孔壁，鉆斗下部產(chǎn)生較大負(fù)壓作用，孔壁頸部收縮、崩潰。因此，鉆斗上升時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制其速度，通過現(xiàn)場實(shí)踐，鉆斗上升速度保持在0.75-0.80m/s。鉆斗粉砂層或亞砂土層時(shí)，升降速度應(yīng)更慢。

五鉆進(jìn)行施工時(shí)發(fā)生埋入鉆頭的控制措施

埋入鉆頭是挖掘機(jī)最容易發(fā)生的施工事故，施工中應(yīng)采取積極措施預(yù)防。鉆機(jī)施工時(shí)發(fā)生嵌入鉆頭現(xiàn)象時(shí)，采取切實(shí)可行的措施及時(shí)處理施工事故。

處理卡埋鉆的方法如下:

(1)直接起吊法:起重機(jī)直接起吊即可。

(2) 鉆斗周圍疏通法：即用水下切割或反循環(huán)等方法，清理鉆筒周圍沉渣，然后起吊即可。

六施工注意事項(xiàng)

(1)鉆頭設(shè)備重，施工現(xiàn)場平坦寬敞，硬度一定，鉆頭不沉。

(2)鉆機(jī)施工中檢查鉆斗，發(fā)現(xiàn)側(cè)齒磨損，鉆斗關(guān)閉不嚴(yán)時(shí)應(yīng)立即修理。

(3)泥漿初次注入時(shí)，垂直注入樁孔中間，泥漿沿護(hù)筒壁清洗底部，使護(hù)筒底部土質(zhì)松弛。

(4)粘土層中鉆入過深容易引起頸部收縮現(xiàn)象，鉆頭施工時(shí)應(yīng)嚴(yán)格鉆入深度。

(5) 鋼筋籠或探孔器向孔內(nèi)放置時(shí)，應(yīng)由吊車吊起，將其垂直、穩(wěn)定放入孔內(nèi)，避免碰壞孔壁，使孔壁坍塌，在砼澆筑時(shí)出現(xiàn)廢樁事故。

(6)根據(jù)地質(zhì)情況，檢測孔后灌注混凝土?xí)r的泥漿性能指標(biāo)，確保泥漿對孔壁的支撐作用。

(7)其施工技術(shù)事項(xiàng)應(yīng)嚴(yán)格按照橋涵洞施工技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)施工。

七旋挖掘機(jī)TRM140型鉆孔優(yōu)點(diǎn)

(1)由于該鉆孔操作由全液壓系統(tǒng)控制，可保證樁基垂直度、孔位、孔深、沉淀厚度等各項(xiàng)指標(biāo)均符合施工規(guī)范要求。

(2)該鉆機(jī)適用于不同地質(zhì)情況，鉆孔效率高，約6小時(shí)可鉆孔，一天鉆孔3~4個(gè)，是該橋旋鉆孔的5~6倍，因此用于工期要求緊的工程項(xiàng)目。

(3)孔壁穩(wěn)定性好，成孔后清孔徹底，施工進(jìn)度快。

(4) 施工噪音低，不污染環(huán)境，使用于環(huán)境保護(hù)要求高的施工地區(qū)。

八終結(jié)語

通過本次施工，挖掘機(jī)的施工方法具有施工質(zhì)量可靠、鉆孔速度快、鉆孔效率高、適應(yīng)性強(qiáng)、環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。由于旋轉(zhuǎn)鉆頭形成的孔壁粗糙，增加了樁側(cè)摩阻力，克服了旋轉(zhuǎn)鉆頭樁側(cè)摩阻力低、孔底沉渣多、泥漿管理差的缺點(diǎn)。盡管旋轉(zhuǎn)鉆頭投資高，但適應(yīng)性強(qiáng)，最終經(jīng)濟(jì)效益綜合指標(biāo)遠(yuǎn)大于旋轉(zhuǎn)鉆頭，旋轉(zhuǎn)鉆頭是理想的施工技術(shù)。