旋挖鉆施工技術探討

王林 劉彥波

摘要：通過現場旋挖鉆的施工，總結旋挖鉆施工在施工準備、鉆孔、灌注、事故處理等各階段需要注意的事項及經驗，為今后相同工程實施時的質量、安全、進度目標實現創造技術、施工條件。

關鍵詞：旋挖鉆 施工準備 鉆孔 灌注

中圖分類號：U443文獻標識碼： A

引言

旋挖鉆因其適應性強，施工速度快，質量可控性高等原因，越來越多的應用于樁基施工中，本文根據現場總結的經驗就旋挖鉆施工時需要注意的事項進行淺談。

一、項目介紹

本項目為廣清城際軌道交通廣州北至清遠段項目某特大橋，樁基共735根，按樁徑分為1.0m、1.25m、1.5m共三種。地層包括素填土、粉質黏土、淤泥質粉質黏土、細砂、中砂、粗砂、砂巖等，全部采用旋挖鉆施工。

二、施工準備

1.人、材、機的選擇盡量保證有利于現場施工。人員應是熟練及富有經驗的工人，保證施工的速度及效率。造漿材料可根據項目特點選擇外購粘性土、膨潤土、化學漿液等造漿性高的材料，如遇容易塌孔的地層，可利用泥漿配置有“本場優勢”的特點，考慮在施工場地內開挖造漿性高的粘土做為造漿材料。機器型號應根據現場地質條件、項目特點等選擇，特殊地段還應配合正反循環鉆、沖擊鉆等一起使用。

2.配件選擇。鉆頭的選擇根據地質條件決定，鉆頭直徑應比設計樁徑小2cm左右，因為鉆頭鉆進時是左右搖擺的，鉆成的樁孔會比鉆頭直徑大。導管選擇直徑為250~300mm，直徑太小會影響灌注速度，并且可以造成堵管，太大則會太重，施工不方便，且容易刮住鋼筋籠，造成質量事故。導管使用前應按規范要求做抗壓及抗拔實驗。

3.施工前，場地必須平整，壓實。如地基承載力不夠，可以采取換填、強夯、鋪設鋼板等措施。場地做好防排水措施，保證鉆機施工時不產生過大沉降。

4.測量放線。樁位中心點放樣完成后，向四個方向引護樁，用來在鉆孔時及下方鋼筋籠時進行中心點的校正。護樁在樁基灌注完之前，不允許移動和破壞。

5.泥漿池的體積應能容納1.5~2根樁基的泥漿，保證施工中有足夠的泥漿置換。泥漿池要分沉淀池和泥漿池，中間用網格篩分開，以便將固相大的雜質分離。如泥漿含砂率大，還應增設分沙器。泥漿池底部應用不透水的土工布全覆蓋，防止泥漿滲透造成浪費及污染環境。完工后泥漿池的回填須將泥漿全部開挖外運后分層碾壓回填，禁止直接回填甚至在泥漿未抽離的情況下回填。

6.泥漿配置應根據現場條件動態控制。在施工前，最好能做鉆孔實驗。在配置泥漿時，各料應加水拌合后均勻注入泥漿池中，嚴禁直接傾倒，以防止粉料結塊。

7.鋼護筒直徑一般比樁徑大20~40cm，太小容易造成卡鉆頭等施工事故，太大會浪費材料及混凝土。護筒埋設要垂直，頂部高出原地面30cm左右，四周用不透水的黏土等填充。底部不能坐在砂層等不穩定土層中，否則護筒容易發生沉降，造成偏孔。

三、鉆孔施工：

1.鉆機每進尺3m，要將鉆頭上下空轉一個來回，以防止縮孔及加強泥皮對護壁的保護。在容易塌孔的地層中鉆進則要放慢速度，每尺不超過30cm。提鉆頭前，要在原處空轉一會，加強泥漿護壁。鉆進中要時刻觀測水頭，保證泥漿水頭高出地下水1m以上。

2.泥漿比重不能盲目加大，根據浮力公式，密度大浮力就大，會影響鉆進速度。一般黏土層保持比重在1.25~1.3，砂層等不穩定層可以加到1.4以上。還可以適當添加火堿、水泥等材料，提高泥漿的粘度，以提高孔壁自立能力，以及防止泥漿由于失水造成孔壁吸水而使砂層液化，并且也能更有效的攜帶砂子，利于清沙。泥漿液必須垂直加入樁孔中，如果從一側沖刷鋼護筒入孔，會造成護筒的不均勻沉降。

3.在容易塌孔的地層中鉆進，可以在現場準備一定量較好的黏土、水泥、火堿等，一旦發現塌孔，則直接將材料撒播，再用鉆頭帶入塌孔位置空轉，以達到修補塌方處，防止繼續塌方的作用。

4.開挖出的棄土要及時清運，防止對孔造成壓力，也保證了現場文明施工。

5.測繩要使用有剛度的，比如鋼絲繩，保證量測的準確性，不能使用有彈性的測繩。

四、灌注前準備：

1.清孔：清孔分2次進行，既成孔后的第一次清孔，及灌注前的第二次清孔。第一次清孔要將泥漿比重盡量降下，因為如果泥漿比重過大，則泥漿中泥皮等含量就過高，在這種泥漿中下放鋼筋籠，泥皮會過多的附著在鋼筋籠上，容易造成質量事故。第二次清孔則必須按設計及規范要求達到泥漿指數及樁底沉渣厚度，保證灌注完的樁要符合要求。清孔方法有吹漿、吸漿、吹氣等方法。本項目是將高壓空氣通過細管直接通入樁底，將底部沉渣物吹成泥漿懸浮物，然后迅速灌注水下混凝土，此方法甚至能達到樁底零沉渣的目的。

2.鋼筋籠制作運輸：鋼筋籠的制作長度要在保證能運輸的情況下，盡量做長，以減小鋼筋在孔口焊接的時間，一般每節鋼筋籠保證在18m左右。鋼筋籠的運輸要防止變形及滾落，可以在運輸車邊插上防滾落鋼筋。鋼筋籠必須進行編號，防止出錯。在現場零時存放時，場地要平整、無積水、無污染，下墊上蓋。

3.鋼筋籠吊放：孔口鋼筋的立焊要求從下往上螺旋狀飽滿焊接，焊接控制質量參照設計及規范要求。焊機搭火線應搭在箍筋等鋼筋上，禁止搭在主筋上焊接。鋼筋籠吊方屬于隱蔽工程，施工時應留有影像資料。吊筋的長度要計算準確，保證鋼筋籠的位置準確，防止承臺開挖后樁基鋼筋高低不平。吊筋可以焊接在鋼護筒上，防止浮籠。聲測管的安裝必須保證密封性，可以采取先安裝一節，然后注水觀測1分鐘。如果水位沒變化，則證明焊接質量合格，可以繼續按上述方式再安裝下一節。如果水位有明顯變化，則必須將安裝的聲測管提出，找到漏水位置，進行修補后再按上述操作進行安裝。聲測管的上頭要封堵，防止檢測前混凝土及雜物掉進去堵住。

五、混凝土灌注：

1.灌注前要對導管進行泄壓，首先是保證導管內外壓力平衡，混凝土灌注方便，并且不宜滲水。其次是從泄壓能推測孔底沉渣厚度，如果沉渣太厚，泄壓則會很困難，甚至無法泄壓，則必須重新清孔，合格后方能澆筑混凝土。

2.混凝土灌注前，要有足夠量的料到達現場后才允許灌注，防止由于混凝土供應不及時而出現質量事故。

3.混凝土的塌落度一般控制在180~220mm。每車混凝土灌注前，都要對其塌落度、溫度、和易性等性能進行檢測。首盤混凝土量要保證導管被埋1m以上，之后的灌注一定要連續，不能停頓。但是導管在鋼筋籠以下時，速度要適中，不能下料過快，并且要時刻觀察鋼筋籠的位置，防止浮籠。

4.灌注時導管不允許上下抽動，防止混凝土上層沉渣被帶入混凝土中。吊車在拆管時，必須吊鉤位于樁基中心位置，不允許擺動吊車臂來達到導管上下移動的目的，只能升降卷揚機，否則容易刮籠子，造成質量事故。導管的拆除必須在先測量混凝土面的前提下進行，不允許靠預估等不準確的信息進行拆管。拆管的時候，可以往導管中丟干凈的石頭檢查是否滲水，如果導管中已進水，可用泵抽出水，并要計算導管長度等數據及早將滲水接口拆除。如果混凝土供應不及時，不允許提前拆管后再等待混凝土，防止混凝土面突然下沉而造成斷樁。

5.拆管后現場施工員必須督促工人將導管清洗干凈。如果導管清洗不凈，會造成混凝土結塊留在導管內壁上，不僅減少了導管內徑，影響混凝土灌注，還會加重導管重量，使施工更困難，甚至會造成內壁不順滑，摩擦力增大，很容易造成堵管等質量事故。

6.混凝土灌注時一定要做好最原始的記錄，包括時間、孔深、導管長、埋深、混凝土灌注量等等。

六、事故處理

1.斷樁處理。如果發生在剛灌注不久，則迅速把鋼筋籠拔出來，然后重新鉆孔，直至設計標高。鋼筋籠拔出切割后再焊接會造成比設計長度短，可以用綁條焊接。如果是發生在樁基中部，應迅速拔出導管，清洗干凈，然后將導管插入斷樁混凝土面以下2m，插入的導管底部點焊一塊小鐵片，既要保證導管在插入時泥漿不滲漏進導管，又要保證繼續灌注時混凝土能將鐵片沖開。如果導管插不進或者用上述方法處理不能達到預期效果，則應進行二次封底處理。封底成功后應將導管插到斷樁混凝土位2米以下，然后繼續灌注。最后灌注時可以多超灌，盡量將斷樁位置混凝土頂升至有效樁長以上，后期將其鑿除。如果是在樁頭處斷樁，則可以選擇放棄灌注，之后將泥漿抽空，進行接樁處理。

2.塌孔。鉆孔中發生塌孔事件，事故較輕則可以回填粘性土至塌孔位置，然后重新鉆孔。如果比較嚴重，則需全部回填至孔口，待自然沉降一個月左右后才能重新開鉆。

2.埋管。發現埋管，必須迅速調動周圍機械來幫助拔管，越及時越能處理好。

2.浮籠。發生浮籠必須馬上停止灌注，然后計算導管埋置深度，盡量將導管埋置深度減小。將樁基露出鋼筋全部焊接在鋼護筒上，并將封底大漏斗加壓在鋼筋籠上，以增加抗浮力?；炷吝x擇一車和易性好，塌落度教大的，灌注要緩慢。灌注時可以灌一部分然后等待幾分鐘，靠鋼筋籠自重下沉后再灌注。

3.堵管。發生堵管后，要立即停止灌注，敲擊導管，通過聽聲音判定堵管位置。再根據灌注記錄計算導管埋深，盡量將堵管接口拔出后按正?；炷凉嘧?。如未拔出堵管的位置，則可以用震動導管的方法將混凝土震出，也可以用吊一根足夠長的型鋼，反復插入導管中，將堵管的混凝土捅出。處理導管同時應檢查混凝土質量，發現有離析等混凝土質量問題，必須堅決拒用。

4.刮籠。鋼筋籠在拆管時被刮住，則要左右搖晃，看是否能導管搖出。如果不行，則按斷樁快速處理。

七、結束語：

經過大家的幾個月努力，順利完成了本工程的全部樁基工程，期間未發生任何安全質量事故，樁基整體質量符合規范及合同要求，贏得了監理及業主的一致好評。