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旋挖鉆機位公路橋梁鉆孔灌注樁基礎的施工提供了一種新的有效方法，國內(nèi)已有的工程實踐表明，采用旋挖鉆機施工的灌注樁基礎具有適用范圍廣、移動就位容易、施工質(zhì)量易于控制、施工振動小、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點。為了及時推廣、加快旋挖鉆機在公路橋梁工程中的應用，積累施工經(jīng)驗，本文結合連清一級公路某公路橋梁鉆孔灌注樁基礎采用旋挖鉆機施工的實踐，就鉆瓦鉆機法施工的施工工藝、質(zhì)量控制等問題作簡要的論述。1、工程概況
該橋梁全長984.60m，跨徑組成為：（30+3×45）+（145+2×260+145），引橋為4跨預應力混凝土連續(xù)t梁，主橋為4跨預應力混凝土連續(xù)鋼構橋。引橋及主橋均采用鉆孔灌注樁基礎，施工采用旋挖鉆機成孔。
根據(jù)鉆探揭露，場地地層主要由第四紀堆積物和第三紀砂巖組成，樁基范圍內(nèi)所分布的地層主要為填土、淤泥質(zhì)土、粉質(zhì)粘土、細砂、漂石和圓礫等，各土層厚度為0.3-11m不等。
地下水主要賦存于細砂、漂石、圓礫層中，屬于孔隙水，具有承壓性，主要靠側向徑流補給于排泄。勘察期間測得地下水埋深為0.8-3.5m不等。
2、旋挖鉆機施工工藝流程及技術要求
該公路橋梁基礎為鉆孔灌注樁基礎，基礎工程施工采用徐工集團公司生產(chǎn)的rd18型旋挖鉆機，該鉆機的動力頭轉(zhuǎn)矩為180knm，成樁直徑為1500-2000mm，鉆進深度為60m。
根據(jù)旋挖鉆機的技術特性和鉆孔灌注樁基礎的技術要求及施工要求，旋挖鉆機施工工藝如下：
（1）平整場地，施工放樣。
鉆孔施工前應對施工場地加以整平，然后按設計文件進行放樣，準確確定每個樁位的位置，并用木樁定位。
（2）旋挖鉆機進場就位。
樁位放樣結束后，旋挖鉆機即可進場，并根據(jù)施工計劃和施工順序，鉆機對準施工樁位就位。
（3）鉆頭著地初鉆。
鉆機就位后即可進行初鉆，初鉆時應以鉆頭自重作為鉆進壓力，以便更好地保證樁基精度。當鉆頭內(nèi)充滿土砂料時應將鉆頭旋回提出孔外，將鉆頭內(nèi)的土砂料倒在運土車內(nèi)。在將鉆頭提出孔外時，要注意孔內(nèi)地下水位情況，必要時應及時補水，以防坍塌。
（4）埋設護筒，注入泥漿。
按照施工現(xiàn)場具體情況，埋設一定長度的護筒。護筒直徑一般應比樁徑大100mm，以便鉆頭在鉆孔內(nèi)自由升降。根據(jù)現(xiàn)場土質(zhì)情況，調(diào)配符合要求的泥漿，以便在鉆進過程中及時注入泥漿護壁。如果現(xiàn)場土質(zhì)是比較好的粘性土，可以考慮不注入泥漿或補水，直接鉆進。
（5）鉆進成孔。
護筒埋設完成后即可開機鉆孔，鉆孔作業(yè)應采用多班連續(xù)進行，要注意土層變化，撈取渣樣，以便與設計的地質(zhì)剖面圖核對。根據(jù)土質(zhì)變化，應及時對泥漿進行試驗，不符合要求時應隨時調(diào)整。
（6）鉆孔完成后進行清孔作業(yè)，并測定鉆孔深度。
當鉆孔達到設計標高并經(jīng)檢查符合要求后，應立即進行清孔作業(yè)，一般采用抽漿清孔法。經(jīng)清孔后的孔內(nèi)沉積厚度，摩擦樁不大于0.4-0.6d（d為設計樁徑），柱樁不大于設計規(guī)定。
（7）放入鋼筋籠。
在完成清孔作業(yè)并經(jīng)檢查符合規(guī)定后，應及時、準確地將鋼筋骨架吊放在鉆孔內(nèi)，并牢固定位，以免在灌注混凝土過程中被混凝土頂出，或發(fā)生位移等事故。
（8）放入導管，灌注水下混凝土。
鋼筋籠放置符合要求后，即可進行水下混凝土灌注作業(yè)。在鉆孔內(nèi)灌注水下混凝土，一般用不漏水的鋼質(zhì)導管進行，其內(nèi)徑一般為25-35cm。在關注水下混凝土的過程中，導管埋在混凝土內(nèi)的深度一般不宜小于2.0m或大于6.0m。當在全套管內(nèi)灌注混凝土時，應逐步提升護筒，護筒內(nèi)混凝土不得過高，但不應小于1.0m，以防護筒內(nèi)外側摩阻力超過起拔能力，造成拔不出護筒。
（9）清理樁頭，沉淤回填。
灌注混凝土達到樁頂時，應高出設計標高0.5-1.0m。當樁身混凝土達到設計要求的強度后，對位于干處或圍堰筑島修建的樁基，即可清除樁頭混凝土，開挖基坑，立模澆注承臺或系梁；若處于水中則可用套箱圍堰，進行承臺或系梁混凝土的澆注工作，等承臺或系梁強度滿足設計要求并拆模后，即可回填樁周土并夯實。至此樁基施工即告完成。
3、旋挖鉆機成孔施工質(zhì)量控制點
灌注樁基礎的質(zhì)量主要取決于成孔質(zhì)量和灌注混凝土質(zhì)量，為了保證旋挖鉆機成孔質(zhì)量及灌注混凝土質(zhì)量，在樁基施工時應注意控制以下環(huán)節(jié)。
（1）埋設護筒的質(zhì)量控制
護筒平面位置與垂直度準確與否、護筒周圍和底腳是否緊密等對旋挖鉆機成孔、成樁的質(zhì)量都有重要的影響。埋設護筒時應通過定位的控制樁放樣，吧旋挖鉆機鉆孔的位置標于坑底，再把護筒吊放進坑內(nèi)，找出護筒的圓心位置，用十字線在護筒頂部或底部作標識，然后移動護筒使護筒中心與旋挖鉆機鉆孔中心位置重合。同時用水平尺或垂球檢查，保持護筒垂直。此后即可在護筒周圍對稱、均勻地分層回填黏土并分層夯實，夯填粘土時要放置護筒偏斜。
護筒底端埋設深度應滿足以下要求：當在旱地或淺水處，對于黏性土應不小于1.0-1.5m；對于砂土應將護筒周圍0.5-1.0m范圍內(nèi)挖除，夯填黏性土至護筒底0.5m以下；在冰凍地區(qū)應埋入凍土層以下0.5m；在深水及河床軟土、淤泥層較厚處，應盡可能深入到不透水層黏性土內(nèi)0.5-1.5m，當無黏性土層時，則應沉入到礫卵石層內(nèi)0.5-1.0m；若河床為軟土、淤泥時，則不得小于3.0m；有沖刷影響的河床，則應埋入到局部沖刷線以下不少于1.0-1.5m。護筒頂端宜高出施工水位或地下水位1.5-2.0m，當處于旱地時，還應高出施工地面0.3m；在有潮水影響的地區(qū)，應高出最高水位1.5-2.0m以上。同時還應控制護筒斜度不大于1%。
（2）泥漿性能指標的控制。
制備泥漿是旋挖鉆機能否成孔的關鍵，也是影響鉆孔進度和樁基混凝土質(zhì)量的關鍵。泥漿過稀時不能浮渣而影響鉆進，泥漿過稠時附在孔壁和鋼筋骨架上會影響樁基混凝土質(zhì)量。泥漿用膨潤土（或黏土）、聚丙烯酰胺、燒堿和水等材料配制而成。根據(jù)工程實踐，配備泥漿的性能指標可按表1控制。
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由于不同的土層適用不同性能指標的泥漿，因此在樁孔施工中應根據(jù)出渣情況判斷土層結構，并及時合理地調(diào)整泥漿性能指標。若遇松散地層時，應適當增加泥漿相對密度和黏度，保持孔內(nèi)水頭高度，盡量減輕沖液對孔壁的影響，同時降低鉆頭轉(zhuǎn)速和鉆壓以滿足施工質(zhì)量控制要求。 [page] （3）合理控制鉆頭的升降速度。
由于地基土層常常是由不同成分、不同構造軟硬不同的土層所組成。在鉆進過程中如發(fā)現(xiàn)鉆桿搖晃或鉆進困難時，可能是遇到硬石、石塊等，這時應立即提鉆檢查，以免樁孔傾斜、偏移，甚至使鉆桿、鉆頭損壞。鉆進過程中應隨時清理孔口積土，遇到孔內(nèi)滲水、塌孔、縮頸等異常情況時，也應將鉆頭從孔內(nèi)提出，以便查明原因妥善處理。在鉆進或穿過軟硬土層交界處時，宜緩慢進尺，以使鉆桿保持豎直。在不同土層中進尺時，要合理控制鉆頭的升降速度，以確保成孔質(zhì)量。在有漿鉆孔時，鉆頭的升降速度可按表2控制。
（4）鋼筋籠制作質(zhì)量的控制。
鋼筋籠加工的尺寸偏差應符合施工技術規(guī)范的要求。主筋保護層厚度70mm，并作除銹處理。主筋搭接接頭錯開不少于900mm，同一截面接頭數(shù)目不多于主筋根數(shù)的50%。主筋對接采用對焊或電弧搭接焊，采用電弧搭接焊時搭接長度單面焊不小于10d（d為設計樁徑），雙面焊不小于5d。鋼筋籠制作完成后應進行檢驗，每根樁的鋼筋籠均應進行質(zhì)量檢驗，檢驗標準如表3所示。
根據(jù)灌注水下混凝土施工技術要求和樁體質(zhì)量要求，拌制的水下混凝土質(zhì)量應符合以下要求：
①水泥強度等級應不低于42.5級，其初凝時間不宜早于2.5h；
②粗集料宜優(yōu)先選用卵石或采用級配良好的碎石；
③粗集料的最大粒徑不應大于導管內(nèi)徑的1/6-1/8和鋼筋最小凈距的1/4，同時不得大于40mm；
④細集料宜采用級配良好的中砂；
⑤混凝土的含砂率宜為40%-50%；
⑥坍落度宜為180-220mm；
⑦水泥用量不宜小于350kg/m3； 來源：www.examda.com
⑧水灰比宜為0.5-0.6.
灌注水下混凝土前應檢查孔底泥漿沉淀厚度，如大于規(guī)定值時應再次清孔。混凝土拌和物運至灌注地點時，應檢查其均勻性和坍落度，如不符合規(guī)范規(guī)定的要求，應進行第二次拌和，二次拌和仍達不到要求時，不得使用。
該公路橋梁灌注樁基工程完工后，按規(guī)定進行了檢測，檢測結果表明全部樁體完全符合設計要求。這也表明只要采用合理的施工工藝與質(zhì)量控制措施，旋挖鉆機應用于公路橋梁混凝土灌注樁基礎施工是可行的，而且效果良好。
工程實踐表明采用旋挖鉆機施工橋梁鉆孔灌注樁基礎具有移動方便、定位準確、機動性強、適應范圍廣、自動化程度高、易于質(zhì)量控制、施工振動小、噪聲低、進度快、效率高、造價低、施工現(xiàn)場環(huán)保等優(yōu)點，完全可以在公路橋梁工程中推廣使用。
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