張繼和

摘 要：旋挖鉆機(jī)進(jìn)行挖樁成孔是近年發(fā)展較快的一種機(jī)械成孔灌注樁的施工方法，該方法具有進(jìn)度快、施工方便、污染小、工程質(zhì)量好的特點(diǎn)，特別適合土質(zhì)比較好和地下巖層比較平緩的情況，但對(duì)淤泥質(zhì)土層場(chǎng)地及地下巖層發(fā)育比較陡的地質(zhì)條件下施工，如何施工，沒有太多的經(jīng)驗(yàn)，效果怎樣，筆者通過實(shí)際應(yīng)用，取得了較好的效果，本文歸納總結(jié)了在此條件下的施工方案，具有一定借鑒作用。

關(guān)鍵詞：旋挖鉆機(jī)；淤泥質(zhì)土層；傾斜巖層；施工

1 前言

吉首大學(xué)某學(xué)生宿舍，建筑面積8279.3m2，半地下一層，地上七層，為現(xiàn)澆灌注混凝土樁基礎(chǔ)，共設(shè)計(jì)有60根樁，上部為現(xiàn)澆混凝土框架結(jié)構(gòu)。該工程建設(shè)地址很特殊，北側(cè)與相臨建筑不足5m，南側(cè)緊臨已建的另一幢學(xué)生宿舍，該工程建設(shè)地址原是水塘，常年保持約2m的蓄水深度，水塘中有地下涌泉，地下水極為豐富，沉積的淤泥較厚，場(chǎng)地條件十分不利。地質(zhì)勘察報(bào)告揭示水底沉積的淤泥為1m至5m不等，淤泥下有1m至10m的軟質(zhì)紅粘土層，然后是原生巖層，按設(shè)計(jì)原生巖為持力層，要求樁尖要入巖3D（樁徑）且不低于0.7m，樁底須滿足原生完整巖層5m。在這種條件中施工，既要保證施工質(zhì)量和安全，又要保證工期，選擇施工方案就很關(guān)鍵。

2 施工方案選擇

由于地下水豐富，已經(jīng)不能采用人工挖孔的方式進(jìn)行樁孔施工，只能選擇機(jī)械成孔。按城市管理的要求，淤泥必須脫水才能外運(yùn)，以免污染城市道路環(huán)境，但鑒于場(chǎng)地狹窄，交叉干擾大，工期緊張，不能及時(shí)對(duì)淤泥進(jìn)行外運(yùn)。針對(duì)這種特殊不利的地質(zhì)條件，施工技術(shù)人員經(jīng)過多次研究論證，決定采用機(jī)械旋挖成孔，進(jìn)行水下灌注混凝土的施工方案。機(jī)械旋挖成孔工作原理是通過旋挖機(jī)鉆桿底部帶有活門的桶式鉆頭回轉(zhuǎn)切土和破碎巖石，并將其直接裝入鉆頭桶內(nèi)，并通過鉆桿提升至孔外卸土卸渣，如此往復(fù)進(jìn)行，直至鉆孔至設(shè)計(jì)孔底標(biāo)高，其工作特點(diǎn)一是成孔速度快，與傳統(tǒng)的循環(huán)鉆機(jī)相比具有明顯的優(yōu)勢(shì)，能保證施工進(jìn)度；二是可以干作業(yè)成孔，不需要使用泥漿護(hù)壁，對(duì)環(huán)境污染少；三是行走移位方便，在通常情況下，可以在場(chǎng)內(nèi)自行移動(dòng)至指定位置，便于施工調(diào)度；四是定位準(zhǔn)確，機(jī)械操作手可以利用旋挖機(jī)的機(jī)載電子設(shè)備精確定位，同時(shí)校正垂直度，極大方便了施工控制；五是旋挖鉆頭可以任意調(diào)節(jié)上下位置，能較好克服巖層紋路傾斜的困難。

3 施工準(zhǔn)備

首先根據(jù)施工場(chǎng)地情況，制訂符合實(shí)際的施工方案，包括施工機(jī)械、施工工藝、施工材料準(zhǔn)備、施工人員組織、特殊情況處理預(yù)案等。

3.1 選擇合適的成了施工機(jī)械

根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告揭示，水塘下除長(zhǎng)年沉積的淤泥外，地下巖層處于區(qū)域性大斷裂附近，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，原生巖為石灰?guī)r，裂隙、溶洞發(fā)育較多，巖層的紋路坡度較大為20度至60度，地下水極為豐富，且水位較高，同時(shí)針對(duì)淤泥不能先行外運(yùn)的情況，決定采用功率較大的一臺(tái)“徐工360型”履帶式旋挖機(jī)進(jìn)行成孔施工，能夠較好地掘進(jìn)巖石。

3.2 準(zhǔn)備相應(yīng)的配套施工機(jī)具和測(cè)量工具

配置合適的配套機(jī)具，對(duì)施工也很關(guān)鍵，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)淤泥較多的特點(diǎn)，準(zhǔn)備配置25T的輪式吊車2臺(tái)，320型反斗挖土機(jī)一臺(tái)，DN80污泥泵4臺(tái)進(jìn)行配合施工，同時(shí)配置相應(yīng)的重型運(yùn)輸車輛，按施工組織的要求調(diào)運(yùn)石料回填。為了避免軸線偏位，準(zhǔn)備了一臺(tái)全站測(cè)量?jī)x器，兩套三腳架吊線坨，對(duì)軸線定位進(jìn)行復(fù)測(cè)和對(duì)垂直度進(jìn)行檢查，確保樁孔符合設(shè)計(jì)要求，根據(jù)樁徑直配備適當(dāng)?shù)匿撎淄病?/p>

3.3 鋼筋籠制作及混凝土施工

鋼筋籠制作按地勘資料的樁長(zhǎng)，預(yù)先制作相應(yīng)的鋼筋籠和接長(zhǎng)的短鋼筋籠，成孔后按實(shí)際孔深對(duì)鋼筋籠的長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)整至滿足設(shè)計(jì)要求，等樁孔清孔后再吊裝到樁孔。樁孔混凝土灌注施工時(shí)，根據(jù)實(shí)測(cè)的工程量和樁孔情況，按適當(dāng)有余的原則安排調(diào)運(yùn)混凝土至施工現(xiàn)場(chǎng)，并在灌注中時(shí)刻觀察，不足時(shí)隨時(shí)調(diào)運(yùn)加量，確?；炷凉嘧⑿枰浚@里按超量30%的原則調(diào)運(yùn)混凝土。

3.4 人員安排準(zhǔn)備

確定經(jīng)驗(yàn)豐富施工員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)指揮，選調(diào)技術(shù)力量強(qiáng)、富有施工經(jīng)驗(yàn)的人員進(jìn)行具體操作。施工前，先進(jìn)行技術(shù)交底，主要對(duì)水文地質(zhì)情況、地上地下管線、施工要求、特殊情況應(yīng)急措施等進(jìn)行討論交底，做到崗位責(zé)任明確，各種施工技術(shù)和施工安全措施到位，確保施工的順利進(jìn)行。

4 施工流程

4.1 鋪設(shè)好旋挖機(jī)行進(jìn)的道路，用重型汽車運(yùn)送雜石料到施工場(chǎng)地，用挖土機(jī)搬運(yùn)雜石料對(duì)淤泥采用回填壓實(shí)，以便旋挖機(jī)械等能夠移動(dòng)到鉆孔位置，保證施工機(jī)械的作業(yè)平臺(tái)滿足施工需要。

4.2 測(cè)量放線，按照整體控制，局部定位的方式，結(jié)合施工機(jī)械方便移位和不影響成孔灌注混凝土的原則進(jìn)行放線測(cè)量，場(chǎng)外設(shè)測(cè)量控制點(diǎn)，對(duì)樁孔測(cè)量定位，同時(shí)施工便道與樁孔需保持一定的距離，防止施工影響孔壁穩(wěn)定。

4.3 機(jī)械試樁，組織業(yè)主、監(jiān)理、設(shè)計(jì)、地勘等相關(guān)人員一并到現(xiàn)場(chǎng)參加試樁工作，根據(jù)試樁情況，確定持力層及檢驗(yàn)地勘報(bào)告的準(zhǔn)確性，寫出試樁報(bào)告，以此作為施工的依據(jù)。

4.4 埋設(shè)鋼護(hù)筒，鋼護(hù)筒使用σ=8mm的鋼板在工廠事前加工制作而成，護(hù)筒內(nèi)徑比樁徑大20cm，護(hù)筒長(zhǎng)為2m。施工時(shí)，先用人工或機(jī)械挖孔相應(yīng)深度，然后吊裝護(hù)筒，將樁孔的圓心與護(hù)筒的圓心對(duì)準(zhǔn)埋設(shè)，保持護(hù)筒中心與樁孔中心重合，并使護(hù)筒垂直。在護(hù)筒的周圍對(duì)稱均勻地回填素土夯實(shí)，如孔口泥土不堅(jiān)固，還需對(duì)護(hù)筒用木方綁扎吊緊固定，防止下竄。

4.5 鉆機(jī)就位鉆孔作業(yè)，駕駛鉆機(jī)按計(jì)劃路線行進(jìn)至樁孔邊，先用手動(dòng)初步調(diào)、調(diào)直平鉆機(jī)，然后利用鉆機(jī)的電子控制系統(tǒng)進(jìn)行精確定位和垂直校正，確保偏差在允許的范圍內(nèi)，開鉆時(shí)，先將鉆頭著地，清零機(jī)載儀器記錄原始數(shù)據(jù)，用鉆頭自重并加壓作為鉆進(jìn)動(dòng)力，操作人員要時(shí)刻注意機(jī)載控制界面的各種數(shù)據(jù)。利用正轉(zhuǎn)鉆取土和巖渣，利用反轉(zhuǎn)關(guān)閉鉆斗，并提升出孔，將渣卸掉，如此往復(fù)直至深度到位成孔。

4.6 鋼筋籠安裝和混凝土灌注，成孔清孔后按孔徑和孔深吊運(yùn)鋼筋籠，并檢查樁孔偏位情況，及時(shí)校正鋼筋籠，然后灌注混凝土。在湘西地區(qū)，地下水豐富，固采用水下灌注混凝土的工藝，一次灌注完成。

5 特殊情況處理

5.1 當(dāng)土質(zhì)出現(xiàn)流泥或流砂時(shí)，可使用鋼套管護(hù)壁的方式進(jìn)行鉆孔施工，鋼套管壁厚σ=8mm，直徑比樁大20cm，套管長(zhǎng)度應(yīng)超過流泥或流砂層，在此使用的鋼套管長(zhǎng)約4m左右。

5.2 對(duì)于淤泥質(zhì)地質(zhì)，當(dāng)出現(xiàn)鉆頭提不出渣土?xí)r，可采用向孔內(nèi)丟生石灰或干水泥的方式，先將孔內(nèi)的淤泥進(jìn)行相應(yīng)硬化，然后再進(jìn)行鉆取成孔。

5.3 對(duì)于孔底巖層不完整或裂隙傾斜度較大而造成鉆頭偏向傾斜時(shí)，可采用灌注低強(qiáng)度混凝土至鉆頭發(fā)生傾斜的位置，待凝固具有一定強(qiáng)度后再繼續(xù)鉆孔。

5.4 灌注混凝土?xí)r，對(duì)于孔壁良好的，可以直接進(jìn)行水下灌注。對(duì)于孔壁不利的，可以結(jié)合套管的方式，防止混凝土樁產(chǎn)生頸縮，施工時(shí)，套管可及時(shí)撥出，并視情況補(bǔ)灌相應(yīng)混凝土至成樁。

參考文獻(xiàn)

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