【摘要】本文結(jié)合南京市寧溧路快速化改造工程，對(duì)3種類型鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔工藝比選，在該工程中鉆孔灌注樁采用旋挖鉆施工。介紹旋挖鉆機(jī)鉆孔的工作原理及施工工藝，闡述旋挖鉆在市政工程應(yīng)用，對(duì)以后同類工程具有一定的參考價(jià)值。

　　【關(guān)鍵詞】旋挖鉆機(jī) 施工工藝 鉆孔灌注樁

　　1 工程概況

　　寧溧路快速化改造工程位于南京市主城東南部，起于雙橋門立交南端，終于麥德龍路，改造里程約2.5公里。其中SG1標(biāo)段主要包括新建主線雙向四車道高架及地面雙向六車道改造，新建兩條單向三車道匝道、四條單向單車道匝道等。共有鉆孔灌注樁總計(jì)約335根，樁徑1.2～1.5m，樁長20～39m.

　　該工程樁基處地質(zhì)情況相對(duì)較復(fù)雜，巖土層為雜填土、素填土、粘土、粉質(zhì)粘土、粉質(zhì)粘土混卵礫石、強(qiáng)風(fēng)化泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、中風(fēng)化泥巖、泥質(zhì)粉砂巖。工程場地位于突起帶之間的基巖盆地中，沉積有厚層的泥質(zhì)粉砂巖、泥巖和細(xì)砂巖，覆蓋層厚度變化較大，且基巖巖面起伏變化也比較大。作為樁基持力層的中風(fēng)化泥巖、泥質(zhì)粉砂巖，屬軟巖-極軟巖，遇水易軟化。

　　2 工程難點(diǎn)

　　本工程施工主要難點(diǎn)：①南京市區(qū)施工，交通壓力大，施工區(qū)域極其狹��；②工期較緊，樁基數(shù)量較多；③地處鬧市區(qū)和綠化帶，環(huán)保要求較高；

　　3 鉆機(jī)選型

　　針對(duì)施工現(xiàn)場的施工環(huán)境及上述施工難點(diǎn)，為滿足工期及施工質(zhì)量要求，主要對(duì)3種類型鉆機(jī)鉆孔工藝進(jìn)行了研究比選[1-3]，3種類型鉆機(jī)鉆孔工藝區(qū)別見，表1.

　　根據(jù)上述比較結(jié)果以及樁基施工的特點(diǎn)、工程地質(zhì)條件和該工程對(duì)環(huán)境保護(hù)的要求，本工程選用BG200旋挖鉆機(jī)，要求旋挖機(jī)同時(shí)配備筒鉆頭和螺旋鉆頭，在上層土層中使用筒鉆頭并控制鉆進(jìn)速度；在進(jìn)入較硬的基巖或礫石層后，用筒鉆頭難以鉆進(jìn)后，可采用螺旋鉆頭與筒鉆頭交替使用的方法鉆進(jìn)。

　　4 旋挖鉆機(jī)施工工藝

　　4.1 工作原理

　　旋挖鉆成孔首先是通過鉆機(jī)自有的行走功能和桅桿變幅機(jī)構(gòu)使鉆具迅速達(dá)到樁位，利用桅桿導(dǎo)向下放鉆桿將底部帶有活門的筒式鉆頭置放到孔位，鉆機(jī)動(dòng)力頭裝置為鉆桿提供扭矩，加壓裝置通過加壓動(dòng)力頭的方式將加壓力傳遞給鉆桿、鉆頭，鉆頭回旋破碎巖土，并直接將其裝入鉆頭內(nèi)，然后再由鉆機(jī)提升裝置和伸縮式鉆桿將鉆頭提出孔外卸土，這樣循環(huán)往復(fù)，不斷取土、卸土，直至鉆到設(shè)計(jì)孔深。

　　4.2 護(hù)筒埋設(shè)

　　護(hù)筒埋設(shè)是旋挖作業(yè)中的關(guān)鍵。護(hù)筒采用12mm厚鋼板卷制而成，護(hù)筒內(nèi)徑較樁徑大20cm.在焊接接頭處均加設(shè)15cm寬的鋼帶，護(hù)筒底加設(shè)50cm寬的鋼帶作為刃腳，以為加強(qiáng)鋼護(hù)筒的整體剛度。首先采用人工風(fēng)鎬破除既有道路瀝青面層及路基層，然后利用旋挖鉆機(jī)的桶型鉆頭進(jìn)行開孔，開孔完畢后，利用鉆桿桅桿上的副卷揚(yáng)機(jī)起吊護(hù)筒，輔助人工推移，進(jìn)行護(hù)筒埋設(shè)，護(hù)筒頂口高出地面約30cm.沿護(hù)樁拉十字線復(fù)核護(hù)筒中心，使護(hù)筒中心豎直線與樁中心線重合，并在護(hù)筒口用紅油漆標(biāo)識(shí)護(hù)樁方向線位置。經(jīng)確認(rèn)護(hù)筒平面位置的偏差不超過50mm，豎直線傾斜度不大于0.5%，則將其四周用粘土夯實(shí)。

　　4.3 泥漿制備

　　由于旋挖鉆成孔極快，對(duì)于護(hù)壁要求就更為嚴(yán)格，在泥漿制備上一定要嚴(yán)格要求，否則極易造成塌孔。造漿材料選擇優(yōu)質(zhì)膨潤土，不能使用孔內(nèi)原土造漿護(hù)壁，膨潤土作為泥漿原料一般為用水量的8%，造漿前應(yīng)根據(jù)泥漿性能指標(biāo)的要求做泥漿配合比的試驗(yàn)，現(xiàn)場按照泥漿配合比用制漿機(jī)拌制泥漿并存入儲(chǔ)漿池。特殊情況下，在使用黏土作為造漿材料時(shí)應(yīng)符合下列要求：①自然風(fēng)干后，用手不易掰開捏碎。②干土破碎時(shí)，斷面有堅(jiān)硬的尖銳棱角。③用刀切開時(shí)，切面光滑、顏色較深。④水浸濕后有粘滑感，加水合成泥膏后，容易搓成1mm的細(xì)長泥條，用手指揉捻，感覺砂礫不多，浸水后能大量膨脹。

　　4.4 鉆進(jìn)出渣

　　旋挖鉆機(jī)鉆孔施工中，泥漿為單向供應(yīng)，在孔口注漿即可，與常規(guī)鉆機(jī)泥漿循環(huán)系統(tǒng)有較大的區(qū)別，部分泥漿隨筒鉆出渣而排出，損耗較大，需要隨時(shí)觀察孔內(nèi)泥漿標(biāo)高，一般應(yīng)高出護(hù)筒底口1m以上。由于旋挖鉆機(jī)鉆渣由筒鉆直接取出孔口，需要裝載機(jī)及運(yùn)渣車輛配合，及時(shí)將鉆渣轉(zhuǎn)移至指定堆放場地。鉆進(jìn)至鉆機(jī)顯示深度在設(shè)計(jì)深度以上1m左右時(shí)，采用經(jīng)檢定過的鋼絲測繩進(jìn)行精確測量，避免出現(xiàn)后期超鉆深度過大。