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　　摘要：在現(xiàn)代鐵路、公路、大型橋梁、房建等工程項(xiàng)目的建設(shè)中，旋挖鉆機(jī)已普遍應(yīng)用于樁基礎(chǔ)施工，但是還是存在一定的問題。本文通過分析旋挖鉆機(jī)在砂層地段成孔過程中塌孔的原因，采取的解決措施，總結(jié)了砂層地段旋挖鉆機(jī)成孔工藝流程，并在實(shí)踐中取得了良好的效果。希望通過本文的分析，能供同行在相關(guān)方面做參考和借鑒。
　　關(guān)鍵詞：砂層；鉆孔樁施工；旋挖鉆；技術(shù)措施
　　一、工程概況及地質(zhì)特點(diǎn)
　　項(xiàng)目位于四川省內(nèi)江市隆昌縣境內(nèi)，是連接成渝客專某高鐵站到隆昌縣城的一條一級公路，總里程為11.164km（K0+000-K11+164）。全線共有大橋5座，中橋5座，樁基總數(shù)480根，全部為端承樁。 　　
　　由地勘報(bào)告中得知橋址地層為第四系全新統(tǒng)土層（Q4），有坡殘積層（Q4dl+el）、坡洪積層（Q4dl+pl）及中生界侏羅系沙溪廟組（J2s）紅層。由上至下為素填土、粉質(zhì)粘土、泥巖、泥質(zhì)砂巖、砂巖等，有部分橋位樁基處在粉質(zhì)粘土和巖層之間夾有砂層，埋深4m～10m，厚度2～5m。各種地質(zhì)互層狀分布，變化很快，局部連續(xù)砂層厚度達(dá)到5m，施工中較難控制。
　　二、施工方案選擇
　　項(xiàng)目技術(shù)部門綜合分析樁基所處地段的實(shí)際情況，經(jīng)項(xiàng)目部研究，可供選擇的施工方案主要有以下幾項(xiàng)：
　　2.1沖擊鉆與鋼護(hù)筒結(jié)合
　　即在樁基處預(yù)先埋設(shè)鋼護(hù)筒，并且隨著鉆機(jī)的不斷深入，同時(shí)下沉鋼護(hù)筒。但是從專業(yè)技術(shù)的角度進(jìn)行分析，沖擊鉆與鋼護(hù)筒結(jié)合施工方案可以有效控制坍孔、流砂等現(xiàn)象的出現(xiàn)，但是在具體操作中對于鋼護(hù)筒的垂直度較難控制，且工期相對較長，再次是施工費(fèi)用相對較高，所以不宜采取?！　?br /> 　　2.2旋挖鉆與鋼護(hù)筒結(jié)合
　　部分工程技術(shù)人員提出了應(yīng)用旋挖鉆加上巖層地段以上采用全鋼護(hù)筒護(hù)壁的施工方案，即通過巖層地段以上采用全鋼護(hù)筒護(hù)壁，在鋼護(hù)筒內(nèi)用旋挖鉆采用干挖法進(jìn)行吸泥砂挖孔。雖然說此種方案是最為安全的，但是全鋼護(hù)筒護(hù)壁的施工流程較為繁瑣，而且施工費(fèi)用也明顯超出預(yù)算，所以也不易使用。
　　2.3旋挖鉆與混凝土護(hù)壁結(jié)合
　　現(xiàn)場施工人員提出了先用旋挖鉆成比設(shè)計(jì)孔徑大20cm的孔徑，孔深鉆至比砂層地段深1m左右，然后迅速回填C20混凝土，采用混凝土護(hù)壁，最后在用旋挖鉆干挖成孔至設(shè)計(jì)孔徑與孔深?？紤]此種方案施工流程各方面需嚴(yán)格控制以及銜接，而且此種護(hù)壁方法對在砂層中應(yīng)用極少，技術(shù)經(jīng)驗(yàn)不夠成熟，還有就是所需費(fèi)用相對較高，所以不宜采取?！　?br /> 　　2.4正循環(huán)旋挖成孔
　　在綜合分析工程項(xiàng)目實(shí)際地質(zhì)條件的基礎(chǔ)，并結(jié)合施工單位現(xiàn)有的工藝和技術(shù)水平，和設(shè)計(jì)單位、業(yè)主、監(jiān)理商量擬定了正循環(huán)旋挖成孔的施工方案，其具體操作流程主要包括：正循環(huán)旋轉(zhuǎn)鉆孔、泥漿護(hù)壁、水下混凝土灌注成樁等施工技術(shù)措施。
　　三、 施工技術(shù)要點(diǎn)及工藝分析總結(jié)
　　在成渝客專隆昌縣快速通道項(xiàng)目的建設(shè)中，工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)單位、業(yè)主、監(jiān)理單位及施工單位經(jīng)過慎重的考慮和分析，最終決定采取正循環(huán)旋挖鉆成孔的方法。 　　
　　3.1施工技術(shù)要點(diǎn)
　　1、采取撈砂式封底鉆斗：在使用旋挖鉆機(jī)在砂層中進(jìn)行鉆進(jìn)時(shí)，如果使用普通的鉆斗鉆進(jìn)則容易出現(xiàn)“跑空”的現(xiàn)象，所以工程技術(shù)人員積極進(jìn)行工藝和技術(shù)改造，最終決定采取操作流程簡便、技術(shù)要求相對較低的撈砂式封底鉆斗，同時(shí)在鉆頭上設(shè)置通氣孔，保證提鉆過程中鉆頭上下泥漿流動(dòng)，防止出現(xiàn)提鉆過程中的真空現(xiàn)象。在旋挖鉆機(jī)啟動(dòng)后，首先采用低速鉆進(jìn)，并且保證主卷揚(yáng)機(jī)的鋼絲繩承擔(dān)高于鉆斗、鉆桿重量之和的20%以上，一定要嚴(yán)格檢查鉆孔過程中是否存在孔位偏差的問題。
　　2、嚴(yán)格控制泥漿比重：在旋挖鉆鉆進(jìn)的過程中，嚴(yán)格控制粘土與泥漿的比重在1.4-1.6之間。在對終孔進(jìn)行嚴(yán)格的施工質(zhì)量檢驗(yàn)后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行首次清孔作業(yè)。在清孔作業(yè)過程中，一定要嚴(yán)格控制泥漿的相關(guān)工藝和技術(shù)指標(biāo)，并且防止出現(xiàn)塌孔現(xiàn)象。因此，在首次清孔作業(yè)時(shí)要將泥漿比重嚴(yán)格控制在1.20-1.30之間。對于部分PH值較低的泥漿，可以添加適量的純堿，常規(guī)摻入量為膨潤土的0.3%-0.5%即可，將其PH值提升至8-10，以達(dá)到加速砂層水化作用的效果，進(jìn)一步提高泥漿的穩(wěn)定性及膠體率。
　　3、及時(shí)組織二次清孔或重新調(diào)制泥漿，以達(dá)到加強(qiáng)護(hù)壁穩(wěn)定性的效果：在完成鋼筋籠安裝后，技術(shù)部門應(yīng)使用專業(yè)的儀器對成孔深度、泥漿性能進(jìn)行測量。通過本次砂層鉆孔樁施工中總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出下列幾項(xiàng)可行的技術(shù)措施：
　　1）在進(jìn)行混凝土灌注前，孔內(nèi)泥漿的比重控制在1.15-1.25之間最為合理；
　　2）泥漿的含砂率應(yīng)控制在≤10%；
　　3）泥漿的拌制時(shí)間應(yīng)≥10min；
　　4）新拌制的漿應(yīng)在泥漿池中水化分解24h以上方可使用；
　　5）混凝土灌注過程中，必須嚴(yán)格觀察和記錄護(hù)筒內(nèi)的水位變化情況，如有意外需及時(shí)進(jìn)行處理。
　　3.2施工工藝分析與總結(jié)
　　1、問題：出現(xiàn)終孔驗(yàn)收合格后，安裝鋼筋籠、導(dǎo)管后（這個(gè)過程的時(shí)間不超過1 小時(shí)），檢測沉渣厚度超標(biāo)。
　　原因分析：
　　出現(xiàn)這種情況的原因是泥漿性能差，比重均小于1.1。現(xiàn)場施工人員認(rèn)為旋挖鉆機(jī)成孔，旋挖斗將鉆渣全部提出，不像旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)或沖擊機(jī)鉆依靠泥漿排渣，所以泥漿中含渣量小，在保證孔壁穩(wěn)定的情況下泥漿比重可調(diào)的相對小一些，這樣也容易滿足清孔驗(yàn)收指標(biāo)的要求。但是在穿越砂層時(shí)，還是有相當(dāng)數(shù)量的沙子混入泥漿中，其含量超過泥漿本身的浮渣能力。在終孔后，安裝鋼筋籠和導(dǎo)管過程中，泥漿處于靜止?fàn)顟B(tài)。由于泥漿比重較小，浮渣能力弱，沉渣迅速沉淀到孔底，導(dǎo)致沉渣厚度超標(biāo)。
　　解決措施：
　　1）適當(dāng)增大鉆孔時(shí)的泥漿比重，增強(qiáng)泥漿本身的浮渣能力；
　　2）終孔時(shí)孔底預(yù)留30 暫時(shí)不挖，待孔靜置2 至3 小時(shí)，沉渣沉淀后隨同底部預(yù)留的30一同挖出，達(dá)到第一次清孔的目的；
　　3）導(dǎo)管二次清孔或旋挖鉆機(jī)二次清孔（需提出導(dǎo)管和鋼筋籠）。 　　
　　2、問題：終孔后持續(xù)塌孔，甚至塌至地表，造成成孔徹底失敗，不得不回填。
　　原因分析：
　　砂層較厚4～5m、且是粗砂，透水性強(qiáng)。旋挖鉆機(jī)鉆進(jìn)速度快，筒形鉆頭的活塞作用使孔壁不能形成護(hù)壁泥皮。護(hù)壁泥漿比重小，與砂層中水的壓力差不足以維持孔壁的穩(wěn)定。
　　解決措施：
　　1）增大泥漿比重，參考規(guī)范，取上限指標(biāo)。
　　2）在砂層鉆進(jìn)時(shí)，放慢鉆進(jìn)速度，提、放鉆頭時(shí)放慢速度。
　　3、問題：有些孔在導(dǎo)管二次清孔時(shí)，在砂層或砂礫層部位出現(xiàn)塌孔。
　　原因分析：
　　1）終孔后，由于種種原因未能及時(shí)灌注砼，靜置時(shí)間長（一般超過24小時(shí)），砂層位置變松散；
　　2）清孔時(shí)降低泥漿比重至1.05～1.1 之間（清孔驗(yàn)收指標(biāo)），孔內(nèi)泥漿比重不足以維持砂層處孔壁的穩(wěn)定，泥漿循環(huán)沖刷孔壁。
　　解決措施：
　　1）優(yōu)化現(xiàn)場管理，各工序之間盡量連續(xù)施工；
　　2）砂層較厚時(shí)，鉆進(jìn)時(shí)選用較大的泥漿比重，清孔時(shí)泥漿比重不宜低于1.15～1.3；
　　3、減少導(dǎo)管清孔時(shí)間，將孔底沉渣翻動(dòng)懸浮后，快速灌注封底砼。如孔底沉渣厚度滿足要求，可直接灌注砼。
　　四、施工技術(shù)管理中應(yīng)注意的事項(xiàng)
　　1、嚴(yán)格執(zhí)行技術(shù)交底制度，對現(xiàn)場技術(shù)、管理人員、施工班組作業(yè)人員進(jìn)行崗前培訓(xùn)，做到人人心中有數(shù)。
　　2、加大現(xiàn)場的檢查力度，規(guī)范施工中的技術(shù)操作流程。
　　3、在砂層鉆孔樁施工中，應(yīng)根據(jù)不同的地層，適當(dāng)增加或減少護(hù)筒長度，確保護(hù)筒伸入穩(wěn)定土層不小于50cm。
　　4、增加泥漿檢測的頻率，及時(shí)進(jìn)行調(diào)漿、補(bǔ)漿，確保鉆進(jìn)過程中泥漿比重始終保持在1.4～1.6之間。
　　5、設(shè)置泥漿制備池、循環(huán)池及清孔池，提高清孔質(zhì)量，提高泥漿的周轉(zhuǎn)效率，進(jìn)一步節(jié)約施工成本。

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