淺談旋挖鉆機(jī)在高原地區(qū)鉆孔灌注樁施工中的應(yīng)用

（四川蜀能電力有限公司，四川 成都 610051）

淺談旋挖鉆機(jī)在高原地區(qū)鉆孔灌注樁施工中的應(yīng)用

莫世榮

（四川蜀能電力有限公司，四川 成都 610051）

旋挖鉆機(jī)是一種新型的鉆孔機(jī)具。本文介紹了旋挖鉆機(jī)作業(yè)的施工工藝，并對(duì)高海拔施工中存在的問(wèn)題解決進(jìn)行了闡述。

旋挖鉆機(jī)；高原地區(qū)；灌注樁施工；應(yīng)用

隨著我國(guó)電力建設(shè)的發(fā)展，越來(lái)越多的輸變電工程超遠(yuǎn)距離建設(shè)在高山大嶺、高海拔的地區(qū)中，由于高原、高海拔地區(qū)、氣候惡劣、缺氧等環(huán)境，造成人工和機(jī)械施工功效低，難度大；針對(duì)這種惡劣環(huán)境，在輸變電工程樁基礎(chǔ)施工采用旋挖灌注方法，將發(fā)揮重要作用，旋挖鉆機(jī)主要適于砂土、粘性土、粉質(zhì)土等土層施工。本文就旋挖鉆機(jī)在高原地區(qū)鉆孔灌注樁施工中的應(yīng)用做以說(shuō)明。

1 旋挖鉆機(jī)設(shè)備性能和特點(diǎn)

旋挖鉆機(jī)具有在草原上樁基礎(chǔ)施工適用樁徑范圍廣、樁位定位準(zhǔn)確、成孔質(zhì)量高、施工自動(dòng)化程序高、移動(dòng)方便等優(yōu)點(diǎn)。（1）旋挖鉆機(jī)以柴油發(fā)動(dòng)機(jī)作業(yè)動(dòng)力源，通過(guò)輸出動(dòng)力由鉆桿傳遞到切削具，從而鉆孔削土出土成孔，其鉆孔過(guò)程形成的直徑、樁基深度和垂直度等各項(xiàng)性能指標(biāo)都能滿足要求；（2）旋挖鉆機(jī)具有可連續(xù)施工、技術(shù)先進(jìn)、成孔質(zhì)量好、環(huán)境污染小、操作靈活方便、安全性能高及適用性強(qiáng)等特點(diǎn)；旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)鉆斗可隨時(shí)裝拆直徑不同的擴(kuò)孔器，又能自行完成導(dǎo)管、鋼筋籠的吊裝就位，鉆孔過(guò)程操作人員可根據(jù)水準(zhǔn)泡位置操作液壓來(lái)保證鉆桿的豎直，通過(guò)定位控制裝置來(lái)保證鉆機(jī)定位的精度。

2 旋挖鉆機(jī)設(shè)備的選擇

結(jié)合青藏聯(lián)網(wǎng)、川藏聯(lián)網(wǎng)等其它輸變電工程施工經(jīng)驗(yàn)。選擇履帶式旋挖鉆機(jī)作為高原草原上鉆孔灌注樁施工的主要機(jī)型；ZR250B型旋挖鉆機(jī)，整機(jī)工作重量775kN，最大輸出扭矩250kN.m，提拔200kN，成孔樁徑最大為2.5m，成孔深度可達(dá)84m。實(shí)踐證明，ZR250B型旋挖鉆機(jī)是高原、高海拔、高寒地區(qū)施工的最佳機(jī)型。

3 施工工藝與操作流程

3.1 機(jī)械成孔灌注樁施工工藝流程

旋挖成孔灌注樁工作效率高，鉆孔速度快。其工藝流程如下：測(cè)量放樣—場(chǎng)地平整及鉆機(jī)就位—鋼護(hù)筒制作及埋設(shè)（有回填土場(chǎng)地采用）—鉆進(jìn)成孔—清底—檢查驗(yàn)收—鋼筋籠的加工—驗(yàn)收—吊放鋼筋籠—放置砼導(dǎo)管—澆筑樁身（隨澆隨振）。

3.2 泥漿護(hù)壁旋挖成孔灌注樁施工方法

3.2.1 施工準(zhǔn)備。認(rèn)真研究地質(zhì)勘測(cè)報(bào)告，了解地形地貌、地質(zhì)情況、氣候條件、運(yùn)輸條件等；現(xiàn)場(chǎng)布置設(shè)計(jì)、工器具、方案設(shè)計(jì)等，編制專項(xiàng)施工方案，并做好技術(shù)交底工作。同時(shí)做好施工前條件準(zhǔn)備、材料試驗(yàn)、測(cè)量放樣等工作。

3.2.2 測(cè)量定位及復(fù)檢 。測(cè)量人員根據(jù)基線控制點(diǎn)和高程點(diǎn)、樁位平面圖及現(xiàn)場(chǎng)基準(zhǔn)水準(zhǔn)點(diǎn)，使用全站儀測(cè)定樁位，并打入明顯標(biāo)記，樁位放線應(yīng)確保準(zhǔn)確無(wú)誤，根定位精度為10mm。經(jīng)過(guò)監(jiān)理復(fù)核后方可開鉆，基點(diǎn)應(yīng)做特殊專門保護(hù)，不得損壞。

3.2.3 埋設(shè)護(hù)筒。在每個(gè)樁位定出十字控制樁后，進(jìn)行護(hù)筒埋設(shè)工作，測(cè)量孔深的基準(zhǔn)點(diǎn)為護(hù)筒頂標(biāo)高，根據(jù)地勘報(bào)告及填土深度計(jì)算出孔深。護(hù)筒采用8mm厚鋼板制作，護(hù)筒內(nèi)徑應(yīng)大于鉆頭直徑200mm，長(zhǎng)度為2.0m～3.0m，護(hù)筒頂部高出地面200mm，周圍夯實(shí)，護(hù)筒中心與設(shè)計(jì)樁位中心的偏差不得大于50mm，傾斜率應(yīng)小于1.5%。

3.2.4 鉆機(jī)就位鉆進(jìn)。鉆機(jī)就位時(shí)底座必須保持平穩(wěn)，嚴(yán)禁發(fā)生傾斜移位，鉆頭中心采用定位器對(duì)準(zhǔn)樁位，定位誤差不大于20mm。垂直度采用鉆機(jī)自身的垂直檢測(cè)裝置控制，并輔以人工測(cè)量?jī)A斜量。成孔前必須檢查鉆頭直徑和磨損情況，根據(jù)土層情況正確選擇鉆頭底部切削齒的形狀、規(guī)格和角度；鉆進(jìn)過(guò)程根據(jù)地層、孔深變化合理先擇鉆進(jìn)參數(shù)，保證成孔質(zhì)量，孔深必須保證進(jìn)入持力層深度且滿足設(shè)計(jì)要求，在持力層鉆進(jìn)時(shí)的巖狀單獨(dú)放在現(xiàn)場(chǎng)并及時(shí)通知監(jiān)理人員進(jìn)行驗(yàn)證。

3.2.5 清孔。用專用測(cè)繩測(cè)定孔深，由操作室液晶顯示器顯示鉆深，孔底沉渣為鉆深與孔深之差，孔底沉渣厚度＞10cm時(shí)需對(duì)孔底清理；采用換漿法清孔，至換出的泥漿比重小于1.25時(shí)為合格，從清孔停止至砼開始澆筑應(yīng)控制在1.5 h～3h，一般不得超過(guò)4h，否則應(yīng)從新清孔。

3.2.6 鋼筋籠制作。鋼筋焊接根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件進(jìn)行焊接性能試驗(yàn)，并具備焊接試驗(yàn)合格，方可使用。鋼筋籠制作標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求：（1）鋼筋籠尺寸要按施工圖進(jìn)行施工，加工允許偏差嚴(yán)格控制在質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)；（2）鋼筋骨架現(xiàn)場(chǎng)組裝且位置準(zhǔn)確及焊接牢固，并經(jīng)質(zhì)檢員和監(jiān)理工程師檢查合格后方可使用；（3）認(rèn)真做好隱檢記錄。

3.2.7 鋼筋籠安裝。鋼筋籠采用汽車起吊或自吊，鋼筋籠過(guò)長(zhǎng)時(shí)采用分段吊放，下放前應(yīng)確保砼保護(hù)層厚度；起吊應(yīng)保證整體平直起吊，入時(shí)應(yīng)輕放、不得強(qiáng)行左右旋轉(zhuǎn)、嚴(yán)禁高起猛落、強(qiáng)放和碰撞；用水平儀測(cè)量護(hù)筒頂高程，確保鋼筋籠頂端到達(dá)設(shè)計(jì)標(biāo)高，隨后立即固定。

3.2.8 導(dǎo)管安裝。用吊車安裝導(dǎo)管，灌注導(dǎo)管底端至孔底的距離應(yīng)為0.3 m～0.5 m，初灌時(shí)導(dǎo)管首次埋深應(yīng)不小于1.0m。為防止混凝土與穩(wěn)定液混合，灌注前應(yīng)使用隔水球或浮球（具有良好隔水性能，并應(yīng)保證順利排出）安裝于導(dǎo)管內(nèi)；導(dǎo)管使用前應(yīng)試拼裝、試壓，試水壓力為0.6MPa～1.0MPa，破損的密封圈應(yīng)及時(shí)更換以保證在澆筑過(guò)程中泥漿不滲入導(dǎo)管中。

3.2.9 混凝土灌注?；炷翍?yīng)采用拌合站集中拌合或使用商品混凝土，罐車要連續(xù)運(yùn)輸?shù)轿粡亩ＷC灌注樁澆筑的連續(xù)性（中途不能中斷），導(dǎo)管的埋置深度宜控制在2 m～6 m；混凝土灌注過(guò)程中拔管應(yīng)有專人負(fù)責(zé)指揮，并分別采用理論灌入量計(jì)算孔內(nèi)混凝土面和重錘實(shí)測(cè)孔內(nèi)混凝土面，取兩者的低值來(lái)控制拔管長(zhǎng)度，隨澆隨拔。砼澆筑過(guò)程應(yīng)做混凝土強(qiáng)度試塊進(jìn)行同條件養(yǎng)和標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)；并根據(jù)代強(qiáng)度報(bào)告進(jìn)行強(qiáng)度評(píng)定。

4 施工難點(diǎn)及控制措施

4.1 加長(zhǎng)護(hù)筒措施

在施工現(xiàn)場(chǎng)可根據(jù)樁位地質(zhì)情況判斷加長(zhǎng)護(hù)筒的長(zhǎng)度，地質(zhì)較好的地段埋設(shè)3m就能滿足護(hù)壁要求，遇到較差的地段可增加至4m ～6m，非常差的地段護(hù)筒最長(zhǎng)下置10m以后方可達(dá)到護(hù)壁效果。

4.2 降低對(duì)季節(jié)性凍土擾動(dòng)措施

在高原草原上施工基礎(chǔ)時(shí)應(yīng)先保護(hù)凍土的穩(wěn)定，盡量減少對(duì)凍土的熱擾動(dòng)，施工旋挖過(guò)程中應(yīng)快速成孔、快速澆筑混凝土，同時(shí)控制好砼的入模溫度，達(dá)到對(duì)凍土影響到最低程度。

結(jié)語(yǔ)

從施工效果看，采用旋挖鉆機(jī)鉆孔施工方法效果較為明顯，具有成孔快、效率高、施工質(zhì)量可靠和環(huán)保易于控制等優(yōu)點(diǎn)；在不同的地質(zhì)地層都能起到相當(dāng)好的作用，值得類似工程推廣應(yīng)用。

[1] JGJ94-2008，建筑樁基技術(shù)規(guī)范[S].

[2] JGJ110-2008，混凝土質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)[S].

TU67

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