旋挖鉆機(jī)施工是鉆孔灌注樁施工中一種較先進(jìn)的施工方法，該施工方法的主要特點(diǎn)是施工效率高。旋挖鉆機(jī)因其具有程控速度快，移動(dòng)靈活方便，產(chǎn)生廢漿少，低噪音，環(huán)境污染小、適應(yīng)地層較廣泛等特點(diǎn)，在橋梁樁基施工中得到廣泛應(yīng)用，適用于工期要求進(jìn)的工程項(xiàng)目，在特大橋施工發(fā)揮著重要作用。
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??????? 1???工程概況
??????? 基礎(chǔ)大多采用鉆孔樁基礎(chǔ)，樁基直徑均采用1.0m，根據(jù)不同跨度和地質(zhì)條件，單個(gè)承臺(tái)的樁基數(shù)量多采用8根，部分采用10根或12根。樁長一般采用20m～30m。橋址區(qū)為剝蝕平原，地形平緩，多為農(nóng)田，果園。表覆第四系全新統(tǒng)坡洪積層（Q4dl+pl）粉質(zhì)黏土、黏土、粉土、粉砂、細(xì)砂、中砂、粗砂及砂礫。下伏白堊系上統(tǒng)王氏群（K2w）泥質(zhì)粉砂巖、砂巖及礫巖，產(chǎn)狀為180°∠30°。
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??????? 2???設(shè)備特點(diǎn)
????????????? 旋挖鉆機(jī)是一種適合建筑基礎(chǔ)工程中成孔作業(yè)的施工機(jī)械。主要適于砂土、粘性土、粉質(zhì)土等土層施工，在灌注樁、連續(xù)墻、基礎(chǔ)加固等多種地基基礎(chǔ)施工中得到廣泛應(yīng)用，旋挖鉆機(jī)的額定功率一般為125～450kW，動(dòng)力輸出扭矩為120～400kN·m，最大成孔直徑可達(dá)1.5～4m，最大成孔深度為60～90m，可以滿足各類大型基礎(chǔ)施工的要求。該類鉆機(jī)一般采用液壓履帶式伸縮底盤、自行起落可折疊鉆桅、伸縮式鉆桿、帶有垂直度自動(dòng)檢測(cè)調(diào)整、孔深數(shù)碼顯示等，整機(jī)操縱一般采用液壓先導(dǎo)控制、負(fù)荷傳感，具有操作輕便、舒適等特點(diǎn)。主、副兩個(gè)卷揚(yáng)可適用于工地多種情況的需要。該類鉆機(jī)配合不同鉆具，適用于干式（短螺旋）或濕式（回轉(zhuǎn)斗）及巖層（巖心鉆）的成孔作業(yè)，還可配掛長螺旋鉆、地下連續(xù)墻抓斗、振動(dòng)樁錘等，實(shí)現(xiàn)多種功能，主要用于市政建設(shè)、公路橋梁、工業(yè)和民用建筑、地下連續(xù)墻、水利、防滲護(hù)坡等基礎(chǔ)施工。適用于填土層、粘土層、粉土層、淤泥層、砂土層以及短螺旋不易鉆進(jìn)的含有卵石、碎石的地層。青榮城際鐵路馬格莊跨軍用專線特大橋采用SR220C機(jī)型，最大扭矩220kN·m，最大成孔直徑2000mm，工作狀態(tài)高度20852mm，工作狀態(tài)寬度4300mm，運(yùn)輸狀態(tài)寬度3000mm，運(yùn)輸狀態(tài)高度3210mm，運(yùn)輸狀態(tài)長度15020mm。
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??????? 3???施工工藝及質(zhì)量控制
??????? 3.1施工前的基本準(zhǔn)備
??????? 開工前應(yīng)具備場(chǎng)地工程的地質(zhì)資料和必要的水文地質(zhì)資料、樁基工程施工圖及圖紙會(huì)審紀(jì)要。收集施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境和鄰近區(qū)域內(nèi)的地下管線（管道、電纜）、地下構(gòu)筑物、危險(xiǎn)建筑、精密儀器車間等的調(diào)查資料。施工機(jī)械與設(shè)備用的測(cè)量儀器，如經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀、鋼卷尺、旋挖鉆機(jī)、電焊機(jī)等機(jī)械設(shè)備須有出廠合格證及計(jì)量器具的檢定合格證。
??????? 施工場(chǎng)地平整處理，保證旋挖鉆機(jī)底座場(chǎng)地平整，夯實(shí)，避免在鉆進(jìn)過程中鉆機(jī)產(chǎn)生沉陷。根據(jù)線路勘測(cè)時(shí)放出的中心樁位，提前挖好泥漿池，并蓄積好用于配置泥漿的水。
??????? 3.2樁位放樣
??????? 按“從整體到局部的原則”進(jìn)行樁基的位置放樣，進(jìn)行鉆孔的標(biāo)高放樣時(shí)，應(yīng)及時(shí)對(duì)放樣的標(biāo)高進(jìn)行復(fù)核。采用全站儀準(zhǔn)確放樣各樁點(diǎn)的位置，使其誤差在規(guī)范 <http://www.jianshe99.com/web/zhuanyeziliao/biaozhunguifan/>要求內(nèi)。樁位確定后利用十字線放出四個(gè)控制樁位（十字護(hù)樁），并以十字護(hù)樁為基準(zhǔn)進(jìn)行護(hù)筒埋設(shè)。
????????????????????????????????????????????????????? 圖1 十字護(hù)樁示意圖
??????? 3.3鉆機(jī)就位
??????? 鉆機(jī)就位時(shí)，要事先檢查鉆機(jī)的性能狀態(tài)是否良好。保證鉆機(jī)工作正常。要檢查鉆機(jī)工作地面基礎(chǔ)穩(wěn)固情況，不穩(wěn)固的需處理好后方能進(jìn)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(guī)范要求。鉆機(jī)操作人員必須有操作證，其他相關(guān)作業(yè)人員也都必須持證上崗。鉆機(jī)行走時(shí)盡量不破壞場(chǎng)地，觀察便道寬度、坡度和密實(shí)程度。注意上空有無障礙物及電線，確定下一平臺(tái)的樁位鉆進(jìn)順序及將要開孔的樁號(hào)，觀察平臺(tái)場(chǎng)地平整度及密實(shí)度，并確定鉆機(jī)定位位置，定位后是否影響灌注、倒渣、清渣，并盡可能的不破壞樁位，檢查泥漿存儲(chǔ)量及質(zhì)量等等。
??????? 3.4埋設(shè)護(hù)筒
??????? 鋼護(hù)筒埋設(shè)前，先準(zhǔn)確測(cè)量放樣，保證鋼護(hù)筒頂面位置偏差不大于5cm，埋設(shè)中保證鋼護(hù)筒斜度不大于1％；埋設(shè)鋼護(hù)筒前，采用較大口徑的鉆頭先預(yù)鉆至護(hù)筒底的標(biāo)高位置后，提出鉆斗且用鉆斗將鋼護(hù)筒壓入到預(yù)定位置。用粗顆粒土回填護(hù)筒外側(cè)周圍，回填密實(shí)，以保證其垂直度及防止泥漿流失及位移、掉落。如果護(hù)筒底土層不是粘性土，應(yīng)挖深或換土，在孔底回填夯實(shí)300-500mm厚度的粘土后，再安放護(hù)筒，以免護(hù)筒底口處滲漏塌方，夯填時(shí)要防止鋼護(hù)筒偏斜。護(hù)筒上口應(yīng)綁扎方木對(duì)稱吊緊，防止下竄。長度4m以內(nèi)的鋼護(hù)筒，采用厚4-6mm的鋼板制作，長度大于4m的鋼護(hù)筒，采用厚6-8mm鋼板制作；鋼護(hù)筒埋置較深時(shí)，采用多節(jié)鋼護(hù)筒連接使用，連接形式采用焊接，焊接時(shí)保證接頭圓順，同時(shí)滿足剛度、強(qiáng)度及防漏的要求；鋼護(hù)筒的內(nèi)徑應(yīng)大于鉆頭直徑，具體尺寸按設(shè)計(jì)要求選用；鋼護(hù)筒埋設(shè)深度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)及有關(guān)規(guī)范要求。若樁孔在河流中，應(yīng)將鋼護(hù)筒埋置至較堅(jiān)硬密實(shí)的土層中深0.5m以上；鋼護(hù)筒頂高出施工水位或地下水位1.5-2.0m，并高出施工地面0.3m-0.5m。
??????? 在護(hù)筒的安裝和拆除時(shí)應(yīng)特別注意護(hù)筒吊點(diǎn)位置的正確，護(hù)筒頂部應(yīng)該對(duì)稱設(shè)置2個(gè)吊點(diǎn)，護(hù)筒吊點(diǎn)對(duì)稱起吊才能護(hù)筒才能垂直。如果使用兩根鋼絲繩起吊，兩根鋼絲繩長度必須一致，特別是在復(fù)雜地質(zhì)下護(hù)筒時(shí)，對(duì)于控制護(hù)筒偏差和垂直度是特別有益的。
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??????? 圖2?? 護(hù)筒埋設(shè)示意圖
??????? 3.5泥漿拌制
??????? 在鉆孔灌注樁的施工過程中，為了防止坍孔，穩(wěn)定孔內(nèi)水位及便于挾帶鉆碴，通常采用澎潤土制備成泥漿進(jìn)行護(hù)壁。泥漿護(hù)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(wěn)定，所以泥漿的比重在起到保持這種壓力差方面具有關(guān)鍵作用。如果鉆孔中的泥漿比重過小，泥漿護(hù)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(chǎn)生堵塞甚至使混凝土的置換產(chǎn)生困難，使成樁質(zhì)量難以得到保證。要充分發(fā)揮泥漿的作用，其指標(biāo)的選取是非常重要的。就要求在實(shí)際工程的施工中，根據(jù)工程地質(zhì)具體情況，合理地控制不同土層中泥漿的指標(biāo)。
??????? 3.6鉆進(jìn)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(duì)鉆頭磨損超標(biāo)的及時(shí)更換。成孔中，按試施工確定的參數(shù)進(jìn)行施工，設(shè)專職記錄員記錄成孔過程的各種參數(shù)，如鉆進(jìn)深度、地質(zhì)特征、機(jī)械設(shè)備損壞、障礙物等情況。記錄必須認(rèn)真、及時(shí)、準(zhǔn)確、清晰。旋挖鉆機(jī)配備電子控制系統(tǒng)顯示并調(diào)整鉆進(jìn)時(shí)的垂直度，通過電子控制和人工觀察兩個(gè)方面來保證鉆桿的垂直度，從而保證了成孔的垂直度。隨時(shí)保證水位不得低于護(hù)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(wěn)。鉆孔過程中根據(jù)地質(zhì)情況控制進(jìn)尺速度：由硬地層鉆到軟地層時(shí)，可適當(dāng)加快鉆進(jìn)速度；當(dāng)軟地層變?yōu)橛驳貙訒r(shí)，要減速慢進(jìn)；在易縮徑的地層中，應(yīng)適當(dāng)增加掃孔次數(shù)，防止縮徑；對(duì)硬塑層采用快轉(zhuǎn)速鉆進(jìn)，以提高鉆進(jìn)效率；砂層則采用慢轉(zhuǎn)速慢鉆進(jìn)并適當(dāng)增加泥漿比重和粘度。鉆進(jìn)過程，回轉(zhuǎn)斗的底盤斗門必須保證處于關(guān)閉狀態(tài)，以防止回轉(zhuǎn)斗內(nèi)砂土或粘土落入護(hù)壁泥漿中，破壞泥漿的配比；每個(gè)工作循環(huán)嚴(yán)格控制鉆進(jìn)尺度，避免埋鉆事故；同時(shí)應(yīng)適當(dāng)控制回轉(zhuǎn)斗的提升速度，施工實(shí)踐表明，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(zhuǎn)斗與孔壁之間高速流過，沖刷孔壁，破壞泥皮，對(duì)孔壁的穩(wěn)定不利，容易引起坍塌。
??????????? 3.7地質(zhì)情況記錄
??????? 地質(zhì)情況記錄按相應(yīng)的地質(zhì)的相關(guān)的表記錄；旋挖鉆機(jī)鉆進(jìn)施工時(shí)及時(shí)填寫《鉆孔記錄表》，主要填寫內(nèi)容為：工作項(xiàng)目，鉆進(jìn)深度，鉆進(jìn)速度，及孔底標(biāo)高；《鉆孔記錄表》由專人負(fù)責(zé)填寫，交接班時(shí)應(yīng)有交接記錄；根據(jù)旋挖鉆機(jī)鉆孔鉆進(jìn)速度的變化和土層取樣認(rèn)真做好地質(zhì)情況記錄，繪制孔樁地質(zhì)剖面圖，每處孔樁必須備有土層地質(zhì)樣品盒，在盒內(nèi)標(biāo)明各樣品在孔樁所處的位置和取樣時(shí)間；旋挖鉆機(jī)孔樁地質(zhì)剖面圖與設(shè)計(jì)不符時(shí)及時(shí)報(bào)請(qǐng)監(jiān)理現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)，由設(shè)計(jì)單位確定是否進(jìn)行變更設(shè)計(jì)；鉆孔時(shí)要及時(shí)清運(yùn)孔口出渣，避免妨礙鉆孔施工、污染環(huán)境；鉆孔達(dá)到預(yù)定鉆孔深度后，提起鉆桿，用測(cè)量孔深及沉渣厚度。
??????? 3.8成孔檢查
??????? 成孔達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，對(duì)孔深、孔徑、孔壁、垂直度等進(jìn)行檢查，不合格時(shí)采取措施處理。成孔檢查方法常用下探籠方法測(cè)孔，簡單便捷。質(zhì)量檢查合格后，移走鉆機(jī)，及時(shí)進(jìn)行下步工序。
??????? 鉆孔過程中事故預(yù)防措施? ：
??????? ①選擇有經(jīng)驗(yàn)、責(zé)任心強(qiáng)的施工隊(duì)伍，保證操作人員的素質(zhì)；
??????? ②加強(qiáng)鉆具檢查，對(duì)加工不良的鉆具嚴(yán)禁使用；
??????? ③對(duì)孔內(nèi)水頭高度，泥漿的相對(duì)密度和粘度經(jīng)常觀察和檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)解決，尤其在鉆孔排渣、提錐除土或因故停鉆時(shí)應(yīng)保持孔內(nèi)具有規(guī)定的水位和要求的泥漿性能指標(biāo)，以防坍孔；
??????? ④鉆孔作業(yè)應(yīng)分班連續(xù)進(jìn)行，經(jīng)常注意土層變化，在土層變化處撈取渣樣，判明土層，然后跟地質(zhì)剖面圖核對(duì)，根據(jù)土層情況采取相應(yīng)措施，保證施工質(zhì)量；
??????? ⑤升降鉆錐須平穩(wěn)，鉆錐提出井口應(yīng)防止碰撞護(hù)筒、孔壁，防止鉤掛護(hù)筒底部，拆裝鉆桿時(shí)力求迅速。
??????? 3.9鋼筋籠的安裝
??????? 鋼筋籠在鋼筋場(chǎng)一次性加工完成，采用大型平板車運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)。鋼筋骨架吊裝就位采用25t汽車吊。采用兩吊點(diǎn)。第一吊點(diǎn)在骨架的下部，第二吊點(diǎn)設(shè)在第一層加筋箍處（或根據(jù)鋼筋骨架長度和施工現(xiàn)場(chǎng)具體情況確定）。對(duì)于長骨架，起吊前在骨架內(nèi)部臨時(shí)綁扎Φ20鋼筋以加強(qiáng)其剛度。起吊時(shí)，先提起第一吊點(diǎn)，使骨架稍稍提起，與第二吊點(diǎn)同時(shí)起吊。待骨架離開地面后第一吊點(diǎn)停止起吊，繼續(xù)起吊第二點(diǎn)。隨著第二點(diǎn)不斷上升，慢慢放松第一點(diǎn)，直到骨架同地面垂直，停止起吊。當(dāng)骨架進(jìn)入孔口后，應(yīng)將其扶正徐徐下降，嚴(yán)禁擺動(dòng)碰壁。然后，由下而上地逐個(gè)解除臨時(shí)徑向骨架筋。直至該樁鋼筋骨架下完到設(shè)計(jì)標(biāo)高為止。下鋼筋骨架的同時(shí)應(yīng)取掉標(biāo)示牌并將鋼筋“耳朵”保護(hù)層焊接上。特別注意鋼筋籠暗訪完成后，要采取必要的防浮籠措施，防止灌注混凝土的過程中鋼筋骨架上浮，如用一端帶有U型叉、一端配有扣件的鋼管兩根，向下叉住鋼筋籠，上端調(diào)節(jié)扣件高度并將扣件固定在護(hù)筒的兩個(gè)對(duì)稱吊孔上。
??????? 3.10清孔?
??????? 清孔是孔樁施工、保證成樁質(zhì)量的重要一環(huán)，通過清孔確保樁孔的質(zhì)量指標(biāo)、孔底沉渣厚度、循環(huán)液中含鉆渣量和孔壁泥垢等符合樁孔質(zhì)量要求。本次采用正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)技術(shù)，其清孔方法：樁孔終孔后將鉆具提高20~50cm,采用大泵量泵入性能指標(biāo)符合要求的新泥漿并維持正循環(huán)30min以上，直到清除孔底沉渣且使孔壁泥質(zhì)、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(nèi)下入鋼筋籠，安裝好灌漿導(dǎo)管后施行二次清孔作業(yè)，以使砼灌注前孔底沉渣厚度符合要求，保證砼成柱質(zhì)量。
??????? 3.11混凝土灌注
??????? a.灌注前，測(cè)定底沉淀層厚度。如超出規(guī)定厚度，則進(jìn)行第二次清孔使沉淀厚度達(dá)到設(shè)計(jì)要求，然后立即灌注首批水下混凝土。
??????? b.灌注首盤水下混凝土的數(shù)量應(yīng)能滿足導(dǎo)管首次埋置深度（≥1.0m）和填充導(dǎo)管底部的需要。導(dǎo)管直徑為300mm，灌注樁徑為1.0m樁時(shí),要求首批混凝土方量必須在≥1.9m3,灌注時(shí)采用2.5m3的料斗。待料斗裝滿混凝土后再啟動(dòng)吊閥