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，配合不同鉆具，適應(yīng)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)。旋挖鉆機(jī)具有裝機(jī)功率大、輸出扭矩大、軸向壓力大、機(jī)動(dòng)靈活，施工效率高及多功能等特點(diǎn)?；究蓾M足橋梁建設(shè)，高層建筑地基礎(chǔ)等工程的使用。 2 工程概況

某大道加寬工程一標(biāo)段，位于三水區(qū)中 心城區(qū)北部的規(guī)劃發(fā)展軸上，功能定位為公路兼顧城市主干路，全長(zhǎng)約2.745公里，改造前為公路型雙向4車道，改造后變?yōu)殡p向8車道。工程內(nèi)容包括軟基處理、路基土石方工程、道路基層、排水工程、橋梁工程、電力通信管道工程等。橋梁樁基采用旋挖鉆施工成孔的施工方法。

3 旋挖鉆成孔施工工藝

3.1 常用清水施工工藝

3.1.1 清水施工的成孔工藝流程

在成孔過(guò)程中不需泥漿護(hù)壁，而是鉆頭在慢速旋挖過(guò)程中自造的泥漿對(duì)孔壁起到一定穩(wěn)定作用。在旋挖鉆進(jìn)過(guò)程中，鉆頭往返于孔底與地表之間，所形成的孔壁比較粗糙。鉆孔灌注樁的樁土之間的咬合作用較強(qiáng)，能較好地反映出混凝土樁體與土質(zhì)孔壁之間的相互摩擦作用效應(yīng)。

3.1.2 場(chǎng)地布置原則

根據(jù)設(shè)計(jì)要求合理布置施工場(chǎng)地。先平整場(chǎng)地、換除軟土并夯打密實(shí)。之后測(cè)量人員將所有樁位放出，釘好十字保護(hù)樁，做好測(cè)量復(fù)核，并記錄放樣數(shù)據(jù)備案。規(guī)劃行車路線時(shí)，使便道與鉆孔位置保持一定的距離，以免影響孔壁穩(wěn)定。施工場(chǎng)地為旱地而且在施工期間地下水位在原地面以下時(shí)，將場(chǎng)地平整夯實(shí)，清理雜物即可。場(chǎng)地位于淺水時(shí)，采用筑搗后

在頂面安裝鉆孔機(jī)，筑搗頂面高出施工水位1m左右。鉆孔機(jī)底盤(pán)應(yīng)置于堅(jiān)實(shí)的夯填土上，以免發(fā)生不均勻沉陷。鉆孔機(jī)的安放位置應(yīng)考慮鉆孔施工中孔口出土清運(yùn)的方便。

3.1.3 樁位放樣

樁位放樣，按“從整體到局部的原則”進(jìn)行。進(jìn)行鉆孔的高程放樣時(shí)，應(yīng)及時(shí)對(duì)放樣的結(jié)果進(jìn)行校核。采用全站儀準(zhǔn)確放樣各樁點(diǎn)的位置，使其誤差控制在規(guī)范要求的精度內(nèi)。

3.1.4 鉆孔機(jī)就位

鉆孔機(jī)就位時(shí)，要事先檢查鉆孔機(jī)的性能狀態(tài)是否良好，保證鉆機(jī)工作正常。

3.1.5 埋設(shè)鋼護(hù)筒

在準(zhǔn)確放樣的前提下埋設(shè)護(hù)筒，埋設(shè)護(hù)筒的方法和要求，應(yīng)符合JTJ041-2000《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定。如果鉆孔是在陸地上進(jìn)行，則一般采用挖坑法，比較簡(jiǎn)單易行。鋼護(hù)筒埋設(shè)工作是旋挖鉆孔機(jī)施工的開(kāi)端，鋼護(hù)筒平面位置與垂直度應(yīng)準(zhǔn)確，鋼護(hù)筒周圍和護(hù)筒底腳應(yīng)緊密，不透水。埋設(shè)鋼護(hù)筒時(shí)應(yīng)通過(guò)定位的控制樁放樣，把鉆孔機(jī)鉆孔的位置標(biāo)于坑底。再把鋼護(hù)筒吊放進(jìn)坑內(nèi)，找出鋼護(hù)筒的圓心位置，用十字線在鋼護(hù)筒頂部或底部，然后移動(dòng)鋼護(hù)筒，使鋼護(hù)筒中間與鉆孔機(jī)鉆孔中間位置重合。同時(shí)用水平尺或垂球檢查，使鋼護(hù)筒豎直。此后即在鋼護(hù)筒周圍對(duì)稱地、均勻地回填含水量的黏土，要分層夯實(shí)，達(dá)到密實(shí)度，以保證其垂直度及防止泥漿流失及位移、掉落。如果護(hù)筒底土層不是黏性土，應(yīng)挖深或換土，在坑底回填夯實(shí)30cm～50cm厚度的黏土后，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。

3.1.6 鋼護(hù)筒的制作及埋設(shè)的原則

長(zhǎng)度4m以內(nèi)的鋼護(hù)筒，采用厚4mm～6mm的鋼板制作。長(zhǎng)度大于4m的鋼護(hù)筒，采用厚6mm～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1.5m～2.0m，并高出施工地面0.3m。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)筒斜度不大于百分之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)。

3.1.7 鉆孔施工

鉆孔機(jī)成孔一般為清水施工工藝，無(wú)需泥漿護(hù)壁。若有地下水分布，且孔壁不穩(wěn)定，可向孔內(nèi)投入護(hù)壁泥漿或穩(wěn)定液進(jìn)行護(hù)壁。以下是旋挖鉆機(jī)鉆孔施工的基本操作：

①開(kāi)機(jī)。清水施工時(shí)，將鑰匙開(kāi)關(guān)打到電源檔，旋挖鉆機(jī)的顯示器顯示旋挖鉆機(jī)標(biāo)記畫(huà)面，按任意鍵進(jìn)入工作畫(huà)面。先進(jìn)行旋挖鉆機(jī)的鉆桅起立桅及調(diào)垂，即首先將旋挖鉆機(jī)移到鉆孔作業(yè)所在位置，旋挖鉆機(jī)的顯示器顯示桅桿工作畫(huà)面。

②鉆機(jī)桅桿起立。從桅桿工作畫(huà)面中可實(shí)時(shí)觀察到桅桿的X 軸、Y軸方向的偏移。操作旋挖鉆機(jī)的電氣手柄將桅桿從運(yùn)輸狀態(tài)位置起升到工作狀態(tài)位置。在此過(guò)程中，旋挖鉆機(jī)的控 制器

通過(guò)采集電氣手柄及傾角傳感器信號(hào)，通過(guò)數(shù)學(xué)，輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)液壓油缸的比例閥實(shí)現(xiàn)閉環(huán)起立桅控制，實(shí)現(xiàn)桅桿平穩(wěn)同步起立桅。同時(shí)采集限位開(kāi)關(guān)信號(hào)，對(duì)起立桅過(guò)程中鉆桅左右傾斜角度進(jìn)行保護(hù)。

③鉆機(jī)桅桿定位設(shè)置。在鉆孔作業(yè)之前需要對(duì)桅桿進(jìn)行定位設(shè)置，一般情況下，做直孔作業(yè)，需要對(duì)桅桿進(jìn)行調(diào)垂。調(diào)垂可分為手動(dòng)調(diào)垂、自動(dòng)調(diào)垂兩種方式。在桅桿相對(duì)零位±5?范圍內(nèi)才可通過(guò)顯示器上的自動(dòng)調(diào)垂按鈕進(jìn)行自動(dòng)調(diào)垂作業(yè)；而桅桿超出相對(duì)零位±5?范圍時(shí)，只能通過(guò)顯示器上的點(diǎn)動(dòng)按鈕或左操作箱上的電氣手柄進(jìn)行手動(dòng)調(diào)垂工作。在調(diào)垂過(guò)程中，操作人員可通過(guò)顯示器的桅桿工作界面實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)桅桿的位置狀態(tài)，使桅桿達(dá)到作業(yè)成孔的設(shè)定位置。在施工過(guò)程中，有時(shí)也需要斜孔作業(yè)。操作人員需要通過(guò)顯示器上的自動(dòng)定位按鈕進(jìn)行自設(shè)定零位，然后再進(jìn)行相同的調(diào)垂操作。 　　④鉆進(jìn)。清水施工鉆孔時(shí)通過(guò)顯示器按鈕直接進(jìn)入主工作界面，然后進(jìn)行鉆孔作業(yè)。鉆孔時(shí)先將鉆斗著地，通過(guò)顯示器上的清零按鈕進(jìn)行清零操作，記錄鉆機(jī)鉆頭的原始位置。此時(shí)，顯示器顯示鉆孔當(dāng)前位置的條形柱和數(shù)字，操作人員可通過(guò)顯示器監(jiān)測(cè)鉆孔的實(shí)際工作位置、每次進(jìn)尺位置及孔深位置，從而操作鉆孔作業(yè)。在作業(yè)過(guò)程中，操作人員可通過(guò)主界面的3個(gè)虛擬儀表的顯示―― 動(dòng)力頭壓力，加壓壓力、主卷壓力，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)液壓系統(tǒng)的工作狀態(tài)。旋轉(zhuǎn)開(kāi)孔，以鉆頭自重并加壓作為鉆進(jìn)動(dòng)力，一次進(jìn)尺短條形柱顯示當(dāng)前鉆頭的鉆孔深，長(zhǎng)條形柱動(dòng)態(tài)顯示鉆頭的運(yùn)動(dòng)位置，孔深的數(shù)字顯示此孔的總深。當(dāng)鉆斗被旋轉(zhuǎn)擠壓充滿鉆渣后，將其提出地表，操作回轉(zhuǎn)操作手柄使機(jī)器轉(zhuǎn)到棄渣車的位置，將鉆渣裝入棄渣車。完畢后，通過(guò)操作顯示器上的自動(dòng)回位對(duì)正按鈕機(jī)器自動(dòng)回到鉆孔作業(yè)位置，或通過(guò)手動(dòng)操作回轉(zhuǎn)操作手柄使機(jī)器手動(dòng)回到鉆孔作業(yè)位置。此工作狀態(tài)可通過(guò)顯示器的主界面中的回位標(biāo)識(shí)進(jìn)行監(jiān)視。旋轉(zhuǎn)開(kāi)孔后，以鉆頭自重并加壓作為鉆進(jìn)動(dòng)力。當(dāng)鉆斗被旋轉(zhuǎn)擠壓充滿鉆渣后，將其提出地表，裝入棄渣車，同時(shí)觀察監(jiān)視并記錄鉆孔地質(zhì)狀況。

3.1.8 成孔檢查及清孔

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。成孔檢查方法根據(jù)孔徑的情況來(lái)定，當(dāng)鉆孔為干孔時(shí)，可用重錘將孔內(nèi)的虛土夯實(shí)，采用直接用測(cè)繩及測(cè)孔器檢測(cè)。清孔是鉆孔灌注樁施工保證成樁質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，通過(guò)清孔確保樁孔的質(zhì)量，孔底沉淀厚度、泥漿比重、含砂率等符合樁孔質(zhì)量要求。采用正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)技術(shù)的清孔方法為：樁孔終孔后，將鉆具提高20cm～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，直至泥漿的比重、含砂率等指標(biāo)符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。清孔時(shí)成孔檢查合格后，應(yīng)及時(shí)灌注混凝土。

4 結(jié)語(yǔ)　　

旋挖鉆機(jī)具有優(yōu)異性能和特點(diǎn)，給施工單位帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，且其施工方法具有施工質(zhì)量可靠、成孔效率高、環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。由于旋挖鉆機(jī)所形成的孔壁較粗糙，故可增加樁側(cè)摩阻力，提高樁基承載力。盡管投資較大，但適應(yīng)性強(qiáng)，綜合效益還是遠(yuǎn)大于其它鉆機(jī)，因此旋挖鉆機(jī)成孔是一種值得推廣的施工工藝。