1、塊石、漂石地層旋挖鉆孔樁施工技術(shù)總結(jié)1 工程概述1.1 工程簡介本工程為北京市中低速磁浮交通示范線（S1）線西段工程車輛段與綜合基地，位于北京市門頭溝區(qū)。本工程包含有出入段線、車場線、試車線橋梁，車輛檢修庫、運(yùn)用庫，綜合辦公樓、派出所等主體結(jié)構(gòu)，是一個(gè)綜合的大型軌道交通車站。圖1 北京磁浮S1線西段工程車輛段與綜合基地鳥瞰效果圖綜合辦公樓分為A區(qū)和B區(qū)，呈L形布置，長78m，寬70m，地下兩層層，局部五層；綜合辦公樓鉆孔灌注樁采用旋挖鉆孔施工，樁基受力類型為端承樁（共計(jì)樁基174根），端承樁設(shè)計(jì)樁徑1.0m，設(shè)計(jì)樁長要求進(jìn)入中風(fēng)化巖層不小于一米，設(shè)計(jì)灌注樁采用鋼筋籠及混凝土灌注而成，混凝土強(qiáng)度

2、C35。圖2 綜合辦公樓局部鳥瞰效果圖1.2 場地地質(zhì)特征1.2.1 水文地質(zhì)特征總述車輛段施工場地屬北京地區(qū)第四系地層，厚度一般約小于50m，無斷裂層經(jīng)過。本標(biāo)段場地?zé)o滑坡、泥石流、巖溶及不穩(wěn)定斜坡等不良地質(zhì)作用，也無地面塌陷、地面沉降、地裂縫和活動(dòng)斷裂等地質(zhì)災(zāi)害。場地除有填土和混合土分布外，無軟土、濕陷性土及膨脹土分布。深度35m左右以下的碎石類土層中可能分布有承壓水，但深部承壓水承壓性較小，對(duì)樁基施工影響較小。地下水對(duì)砼結(jié)構(gòu)及砼結(jié)構(gòu)中的鋼筋具有微腐蝕性。場地范圍內(nèi)地下管線較少，僅分布有少量居民生活用上水、下水管線和電線。1.2.2特殊地質(zhì)特征介紹綜合辦公樓特殊地質(zhì)為原地面以下0.5m6m

3、均為塊石、漂石層，塊石粒徑在50mm200mm的占有25%，粒徑在200mm800mm的占有55%以上，且其中含有較大粒徑的漂石、孤石塊，漂石、孤石塊最大粒徑1700mm，還有部分房屋地基層（包含有磚石塊層、鋼筋混凝土層）。大粒徑孤石塊（圓礫、卵石）粒徑大、分布隨機(jī)性較強(qiáng)，石塊強(qiáng)度高、不易破碎，對(duì)旋挖鉆孔施工影響較大。綜合辦公樓基巖面（中風(fēng)化巖層）起伏較大，基巖頂標(biāo)高變化從71.2m到100.7m，當(dāng)同一建筑物需要采用多種地基形式時(shí)，相鄰樁基之間可能會(huì)產(chǎn)生較大的差異沉降，不利于變形控制。圖3 測量塊石漂石層深約5.5m 圖4 土方換填挖出粒徑孤石、塊石2 工程數(shù)量綜合辦公樓鉆孔樁共計(jì)174根，

4、樁徑1.0m，設(shè)計(jì)樁長要求進(jìn)入中風(fēng)化不小于一米，實(shí)際樁長范圍為7.1734.73m，平均樁長17.65m，總樁長2030m。3 施工重、難點(diǎn)及安全與質(zhì)量控制要點(diǎn)表1 施工重點(diǎn)、難點(diǎn)序號(hào)質(zhì)量控制要點(diǎn)重、難點(diǎn)1樁位的準(zhǔn)確控制，必須在誤差范圍內(nèi)。鉆機(jī)鉆桿垂直度控制，必須在誤差范圍內(nèi)。施工場地原地面以下6m內(nèi)均為碎石填土層，含有大量石塊和沙土以及大粒徑塊石、漂石，塊石最大粒徑達(dá)1.7m。2泥漿護(hù)壁法鉆孔時(shí)，控制泥漿參數(shù)符合設(shè)計(jì)規(guī)范。大粒徑孤石塊（圓礫、卵石）分布較廣、強(qiáng)度高、不易破碎，旋挖鉆施工受阻。3對(duì)施工鉆出的渣樣取樣并分析，確認(rèn)實(shí)際地質(zhì)分布情況。孔內(nèi)不間斷坍孔、泥石掉落使沉渣過厚，增加了清孔的難

5、度和力度；4樁長必須進(jìn)入中風(fēng)化巖層不小于一米，保證樁基的承載力。鉆孔過程大粒徑石塊跌落后會(huì)導(dǎo)致卡鉆，甚至?xí)广@頭無法繼續(xù)鉆進(jìn)。5樁頂標(biāo)高的準(zhǔn)確控制，保證承臺(tái)、筏板的樁基在設(shè)計(jì)要求的標(biāo)高。沉渣必須控制在允許值范圍內(nèi)，避免樁基承力后下沉。泥漿護(hù)壁法鉆孔時(shí)，孔內(nèi)有漏漿現(xiàn)象，孔內(nèi)塌孔較嚴(yán)重，導(dǎo)致混凝土超方嚴(yán)重；6鋼筋籠焊接質(zhì)量，按規(guī)范要求卡控。導(dǎo)管長度按規(guī)范要求安放，以保證樁身完整性。干鉆孔時(shí)，孔內(nèi)8m以下深度遇地下水，致使發(fā)生下部孔壁擴(kuò)孔、坍孔現(xiàn)象，導(dǎo)致混凝土超方嚴(yán)重。7導(dǎo)管長度按規(guī)范要求安放，以保證樁身完整性。施工場地面積小，鉆孔施工工作面小，減緩了施工進(jìn)度，增加了施工作業(yè)難度。8 混凝土強(qiáng)度及坍

6、落度必須符合設(shè)計(jì)要求。混凝土超灌應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。 土方換填后土質(zhì)不能完全壓實(shí)，鉆孔、灌注混凝土?xí)?dǎo)致孔徑增大，混凝土實(shí)際用量超方較嚴(yán)重。9干鉆孔澆筑混凝土?xí)r，樁頂以下5m內(nèi)必須振搗，防止離析現(xiàn)象，保證樁基強(qiáng)度。 進(jìn)入中風(fēng)化巖層后不易鉆進(jìn)，中風(fēng)化巖層一米的鉆進(jìn)時(shí)間較長。 鉆巖層時(shí)鉆桿的抖動(dòng)幅度較大，造成上部孔壁有坍孔現(xiàn)象。表2 安全控制要點(diǎn)序號(hào)名稱危險(xiǎn)源采取措施1表層換填因表層雜填土較松散，又含有大粒徑漂石、塊石，挖掘機(jī)自重達(dá)到20t，施工時(shí)容易導(dǎo)致土體坍塌。挖掘機(jī)最大挖掘半徑能達(dá)到10m，而我們的換填深度只有5m，因此，所有換填工作機(jī)械均在基坑3m外進(jìn)行施工。2旋挖鉆孔穿過碎石填土層時(shí)容易出現(xiàn)

7、漏漿現(xiàn)象，滲水嚴(yán)重，導(dǎo)致周邊土體下沉，鉆機(jī)傾翻。出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象時(shí)，及時(shí)加大泥漿比重為1.201.25g/cm3（設(shè)計(jì)1.11.25g/cm3），緩慢鉆進(jìn)。必要時(shí)可以適量添加粘土，增強(qiáng)護(hù)壁效果。3吊裝鋼筋籠鋼束斷裂，導(dǎo)致鋼筋籠從高空掉落傷人。嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范要求，按規(guī)定的頻率檢查鋼束是否報(bào)廢；施工前先自查鋼束是否滿足使用要求。吊裝過程中遵循“慢吊，輕放”原則。4地上、地下管線因鉆機(jī)、吊車等機(jī)械在工作狀態(tài)時(shí)自高達(dá)到25m，容易掛斷電線。地下管道縱橫，鉆孔時(shí)容易破壞管道，造成事故。施工前做好地上、地下的管線探查工作，明確管道電線走向，了解管道電線是否還在使用。施工過程中提高警惕，避免發(fā)生碰撞導(dǎo)致發(fā)生事

8、故。4 施工方案比選4.1 鉆孔施工方案比選針對(duì)本工程施工場地的實(shí)際特殊地質(zhì)情況，擬定以下幾種方案，以解決鉆孔樁施工中存在的難題。（1）方案一：人工護(hù)壁法采用旋挖鉆機(jī)開挖，每次進(jìn)尺0.81m，人工分節(jié)支模現(xiàn)澆混凝土護(hù)壁至原狀土層，起護(hù)筒導(dǎo)向、穩(wěn)固松散層的作用，人工護(hù)壁層一旦穿過塊石、漂石地層，即可采用正常旋挖鉆機(jī)施工。本方案施工工藝較繁瑣，施工安全隱患大，人工護(hù)壁有凝結(jié)期使施工進(jìn)度受影響較大，鉆孔遇大塊漂石、孤石時(shí)人工不易取出；本方案優(yōu)點(diǎn)在于可有效解決塊石、漂石地層的坍孔問題，成本較高。（2）方案二：挖方換填法使用挖掘機(jī)，挖除表層以下6m范圍內(nèi)的碎石雜填土及塊石、漂石地層直至挖到原狀土層，而后

9、運(yùn)送粘土分層回填至原地面標(biāo)高。換填對(duì)象：承臺(tái)樁基宜以承臺(tái)為單位挖方換填，筏板樁基宜全范圍挖方換填；統(tǒng)計(jì)換填量為：G軸M軸需換填1170，A軸F軸需換填3010。本方案施工工藝簡單，安全可靠性高。采用此方案可完全清除表層塊石、漂石地層，保證旋挖鉆能正常施工，且換填范圍成孔質(zhì)量好，擴(kuò)孔和塌孔較小，不影響施工進(jìn)度，但此方案工程量較大，成本略高，（3）方案三：回填粘土法淺埋護(hù)筒，干孔鉆進(jìn)至塊石漂石土層塌孔后，向孔內(nèi)干拋粘土，再采用鉆筒反轉(zhuǎn)擠壓，粘土可通過鉆筒擠壓至附著于孔壁，形成護(hù)壁。本方案鉆進(jìn)穿透塊石漂石土層后，因鉆孔振動(dòng)及提升鉆筒時(shí)的擾動(dòng)，樁周擠壓粘土護(hù)壁層開始塌落，直至護(hù)筒懸空。因塊石漂石土層滲

10、水嚴(yán)重，鉆機(jī)過程中若坍孔嚴(yán)重，因旋挖鉆機(jī)自重較大（約65t），松散地層極易發(fā)生鉆機(jī)周邊土體下沉，易造成鉆機(jī)傾翻。且在水下混凝土灌注前、灌注過程中均可能塌孔，將影響樁基施工質(zhì)量，造成工期延誤、經(jīng)濟(jì)損失。（4）方案四：孔內(nèi)回填混凝土護(hù)壁法按常規(guī)方法淺埋護(hù)筒，鉆進(jìn)過程中若塌孔，清除孔內(nèi)塌方后及時(shí)回填C15混凝土，靜置12h后旋挖鉆孔，余下樁周混凝土作護(hù)壁作用，邊挖邊護(hù)直至粉質(zhì)粘土原狀土層。本方案施工工藝簡單，但造價(jià)較高，估算約增加投資12010m3425元/m3=510000元。（5）方案五：旋挖鉆機(jī)全套管工藝旋挖鉆機(jī)全套管工藝可采用搓管及振動(dòng)埋設(shè)套管法穿過卵石填土層，但此鉆機(jī)本身數(shù)量較少，進(jìn)出場及

11、鉆孔費(fèi)用較高，綜合辦公樓樁基僅115根，施工成本較高，估算約增加投資120萬元。4.2 選定方案結(jié)合本施工場地特殊性，經(jīng)過以上幾種備選方案的比較，決定啟用方案二（挖方換填法）。選擇此方案的原因在于本方案的施工工藝簡單，安全性、可操作性高；施工效果好，能有效去除場地原地面下的漂石、孤石，回填粘土能達(dá)到有效的護(hù)壁效果；施工場地內(nèi)路基開挖處積有粘土，運(yùn)距短，材料獲取方便，彌補(bǔ)了工程量大、延誤工期的缺點(diǎn)。綜合現(xiàn)場施工效果、生產(chǎn)進(jìn)度、生產(chǎn)成本、工程質(zhì)量幾方面考慮，選擇方案二（挖方換填法）更適宜。5 工藝流程本工程樁采用泥漿護(hù)壁法旋挖鉆孔，成孔灌注施工。施工工藝如下：施工準(zhǔn)備測量放線土方換填測量放線埋設(shè)護(hù)

12、筒鉆機(jī)就位對(duì)中復(fù)核樁位、測量護(hù)筒頂標(biāo)高調(diào)正樁位鉆進(jìn)成孔、驗(yàn)孔清孔安裝鋼筋骨架下導(dǎo)管二次清孔灌注混凝土鉆機(jī)移位拔護(hù)筒基坑開挖6 實(shí)際作法1、經(jīng)過綜合辦公樓這115根鉆孔灌注樁的施工，將施工中的重難點(diǎn)概括為以下幾點(diǎn)：（1）地勘報(bào)告中的雜填土層、碎石填土層、粉土層中含有大量塊石、漂石層，大粒徑的塊石嚴(yán)重影響鉆孔正常鉆進(jìn)。（2）孔內(nèi)坍孔嚴(yán)重，造成混凝土超方嚴(yán)重。（3）成孔后孔壁塌孔較嚴(yán)重，造成沉渣較厚，常規(guī)換漿法清孔難以滿足要求，樁基承載力不易達(dá)標(biāo)。（4）施工場地面積小，機(jī)械操作空間有限導(dǎo)致施工工期延長。（5）進(jìn)入中風(fēng)化巖層后，難以繼續(xù)鉆進(jìn)，耗費(fèi)時(shí)間較長。（6）干鉆孔遇深水層地下水時(shí)，孔內(nèi)坍孔較嚴(yán)重。

13、2、本技術(shù)總結(jié)只針對(duì)施工中存在的與普通旋挖鉆孔施工不同的重難點(diǎn)、安全質(zhì)量控制要點(diǎn)進(jìn)行實(shí)際作法的說明，我們經(jīng)過分析討論后歸納為如下幾點(diǎn)實(shí)際操作：（1）以一個(gè)承臺(tái)或兩顆樁基為單位，采用PC300型挖掘機(jī)對(duì)樁位原地面以下6m范圍的塊石、漂石層進(jìn)行土方換填，回填土質(zhì)來源于外運(yùn)進(jìn)來的粘土或特殊路基轉(zhuǎn)運(yùn)來的粉土。換填后將其壓實(shí)，待12h以后再進(jìn)行鉆孔作業(yè)。（2）控制鉆進(jìn)速度和鉆頭提升速度，避免因?yàn)殂@頭抖動(dòng)迅速、劇烈而使孔壁擴(kuò)孔或坍孔，減少泥漿用量以及混凝土超方量。（3）對(duì)于進(jìn)行了土方換填的鉆孔樁，為了減少混凝土超方量，鉆孔改用1.5米埋深護(hù)筒替代之前的4.2米和5米護(hù)筒，減少護(hù)筒范圍內(nèi)的混凝土超方；加大泥

14、漿比重至1.2 g/cm3（設(shè)計(jì)為1.11.25 g/cm3合格），增加泥漿護(hù)壁效果，減少因?yàn)榭變?nèi)擴(kuò)孔、坍孔現(xiàn)象的混凝土超方量。（4）為了保證沉渣厚度符合要求，實(shí)際施工中采取下列措施：下放鋼筋籠前量取實(shí)際孔深，并與成孔深度對(duì)比，若實(shí)際深度比成孔深度小20cm以上，則使用1.0米直徑直筒平底截齒鉆撈取孔底渣土，每撈一鉆測其孔深，直到沉渣厚度滿足5cm以內(nèi)為止。同時(shí)在下放鋼筋籠時(shí)，準(zhǔn)確對(duì)中孔中心，綁扎牢固混凝土墊塊，以減少鋼筋籠擦碰、掛靠孔壁而增加的沉渣。下完導(dǎo)管后測量沉渣厚度，沉渣厚度不符合要求時(shí)，可采用換漿法清孔，使沉渣厚度在規(guī)定范圍，保證樁基承載重力時(shí)不會(huì)大幅沉降。（5）對(duì)于施工場地面積小的

15、問題，結(jié)合樁基布置平面圖，決定使用兩臺(tái)鉆機(jī)同時(shí)作業(yè)，鉆孔順序根據(jù)樁位平行鉆進(jìn)。既保證了足夠的作業(yè)空間，又避免了鉆孔間距不足的現(xiàn)象，這種施工作業(yè)方式在保證安全質(zhì)量要求的同時(shí)更能有效地提升施工進(jìn)度。（6）對(duì)于中風(fēng)化巖層難以鉆進(jìn)的問題，我們討論決定更換鉆頭，將原來的尖型截齒取土鉆頭更換為直筒截齒旋挖鉆頭，若巖層石塊硬度、強(qiáng)大超過直筒截齒鉆頭的最大扭矩，則使用截齒單錐兩瓣螺旋鉆頭鉆進(jìn)。（7）對(duì)于某些孔內(nèi)雜填土層、碎石填土層、粉土層含有較大比例沙土及卵石、碎石時(shí)，擬采用干鉆孔施工。干鉆孔能有效控制孔壁因水的浸泡而發(fā)生塌孔現(xiàn)象，還能大大縮短鉆孔花費(fèi)的時(shí)間。當(dāng)干鉆孔在孔內(nèi)9米左右深度處遇地下水層時(shí)，混凝土超

16、方較嚴(yán)重，討論決定采用加膨潤土及燒堿進(jìn)行泥漿護(hù)壁，但泥漿深度宜控制在原狀土以下（原狀土約7米左右深），以保證上層沙土卵石層的孔壁不會(huì)被浸泡而發(fā)生塌孔現(xiàn)象。7 適用范圍本施工技術(shù)總結(jié)適用于以下幾種類型的鉆孔樁：（1） 原地面以下6m內(nèi)，孔內(nèi)遇塊石、漂石層旋挖鉆孔樁；（2） 干鉆孔遇深水位地下水的旋挖鉆孔樁；（3）鉆孔受阻而無法鉆進(jìn)或灌注混凝土超方嚴(yán)重的鉆孔樁；8 資源配置8.1 人員配置表3 施工人員配置表序號(hào)人員分類工作內(nèi)容數(shù)量1鉆機(jī)司機(jī)操作旋挖鉆機(jī)正常作業(yè)以及鉆機(jī)的日常維修4人2吊車司機(jī)吊放鋼筋籠、導(dǎo)管及其他重物的吊裝2人3鋼筋工鋼筋籠下料、彎制及運(yùn)輸10人4電焊工鋼筋籠焊接8人5鉆機(jī)隊(duì)普工

17、下放鋼筋籠和導(dǎo)管、綁扎墊塊、灌注混凝土、導(dǎo)管裝卸與清洗、泥漿制配等協(xié)助鉆機(jī)工作12人6裝載機(jī)司機(jī)現(xiàn)場渣土清理等其他裝卸工作2人7安全文明施工員負(fù)責(zé)現(xiàn)場一切安全生產(chǎn)工作，指揮安全文明施工作業(yè)，負(fù)責(zé)現(xiàn)場圍擋、安全黃線等施工3人8現(xiàn)場管理人員負(fù)責(zé)現(xiàn)場技術(shù)管理、生產(chǎn)計(jì)劃工作安排，協(xié)調(diào)安排作業(yè)中的一切需求6人8.2 機(jī)械配置表4 施工機(jī)械配置表序號(hào)機(jī)械名稱型號(hào)主要參數(shù)數(shù)量（臺(tái)）1旋挖鉆機(jī)SD22整機(jī)工作重量：58t；發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率：162kw；最大鉆孔深度：70m；最大輸出扭矩：220kN.m；額定工作壓力：33Mpa；鉆孔速度：830 rpm；最大輸出扭矩：150kN.m；主卷揚(yáng)最大提升速度:60m/

18、min1SR200C整機(jī)工作重量：60t；發(fā)動(dòng)機(jī)功率：193.5kw；最大鉆孔深度：60m；最大輸出扭矩：200kN.m；額定工作壓力：34.3Mpa；鉆孔速度：730 rpm主卷揚(yáng)最大提升速度:72m/min12吊車QY25B最大起重量25t 23裝載機(jī)YN938功率92KW,鏟斗容量1.8m3，最大載重3t，轉(zhuǎn)向角36，機(jī)械長7m，寬2.5m，高3.3m，總質(zhì)量10.5t。1ZL35E功率85KW，鏟斗容量2m3，最大載重3.5t，轉(zhuǎn)向角36，機(jī)械長7.15m，寬2.5m，高3.2m，總質(zhì)量10.6t。14挖掘機(jī)DX200-LC鏟斗容量0.58m3，鏟斗挖掘力106KN，機(jī)械質(zhì)量15t，最

19、大挖掘高度8.75m，最大挖掘深度5.65m，最大卸載高度6.3m，最大挖掘半徑8.3m。1PC300鏟斗容量1.4m3，鏟斗挖掘力227KN，機(jī)械質(zhì)量20t，最大挖掘高度10.21m，最大挖掘深度7.38m，最大卸載高度7.11m，最大挖掘半徑11.1m。15發(fā)電機(jī)小型汽油發(fā)電機(jī)發(fā)電功率：50kw18.3 材料設(shè)備配置表5 主要材料及附屬設(shè)備配置表序號(hào)材料名稱用途數(shù)量1直筒截齒旋挖鉆斗埋設(shè)護(hù)筒、漂石地層鉆孔、取渣2個(gè)2截齒單錐雙螺旋鉆頭漂石地層、風(fēng)化巖層鉆孔2個(gè)3截齒取土旋挖鉆斗黏土層鉆孔、取渣2個(gè)4截齒取砂旋挖鉆斗砂卵層鉆孔、取渣2個(gè)5鋼護(hù)筒標(biāo)高定位、保護(hù)孔口、保持水頭10個(gè)6鋼性導(dǎo)管引導(dǎo)

20、混凝土澆筑2套7膨潤土制備泥漿的原材料之一400t8泥漿泵及水管道抽吸泥漿，泥漿循環(huán)使用2個(gè)910m搗鼓棒干鉆孔澆筑砼時(shí)進(jìn)行振搗，防止砼離析2個(gè)102kw照明燈為夜間作業(yè)時(shí)提供足夠的照明4個(gè)8 鉆孔施工中的問題及分析8.1 坍孔8.1.1 造成坍孔現(xiàn)象的主要原因（1） 施工時(shí)鉆進(jìn)、提升速度過快，對(duì)孔壁擾動(dòng)較大，造成坍孔；（2） 鉆進(jìn)過程中遇見大粒徑漂石、塊石；（3） 泥漿性能指標(biāo)不符合要求，使孔壁未形成堅(jiān)實(shí)泥皮；（4） 出渣后未及時(shí)補(bǔ)充泥漿；（5） 吊裝鋼筋籠時(shí)未對(duì)中，鋼筋籠碰撞孔壁造成坍孔；（6） 水頭太高，使孔壁滲漿或護(hù)筒底形成反穿孔；（7） 清孔時(shí)換漿太快；（8） 成孔后，未及時(shí)灌注混凝

21、土，擱置時(shí)間太長，導(dǎo)致孔壁長時(shí)間侵泡變軟。8.1.2發(fā)生坍孔的特征現(xiàn)象（1）孔內(nèi)水位突然下降又回升；（2）孔口冒出細(xì)密水泡；（3）出渣明顯而不見進(jìn)尺；（4）成孔后，孔內(nèi)有明顯的土石跌落水聲。8.1.3避免坍孔的控制要點(diǎn)（1）控制鉆桿鉆進(jìn)、提升速度，減小鉆桿擺動(dòng)幅度；（2）調(diào)制合適泥漿比重的泥漿，在鉆進(jìn)過程中隨時(shí)監(jiān)控泥漿指標(biāo)，一旦不合格應(yīng)及時(shí)處理更正，保證泥漿質(zhì)量，孔內(nèi)水頭下降后及時(shí)補(bǔ)漿；（3）按要求給鋼筋籠綁扎混凝土墊塊，下放鋼筋籠時(shí)準(zhǔn)確對(duì)中，防止因?yàn)殇摻罨\與孔壁碰撞摩擦導(dǎo)致坍孔；（4）成孔后及時(shí)灌注混凝土，防止擱置時(shí)間太長導(dǎo)致坍孔。8.2 鋼筋籠上浮8.2.1鋼筋籠上浮的主要原因（1）灌注時(shí)

22、速度太快，孔內(nèi)懸浮砂粒較多；（2）導(dǎo)管埋入太深；（3）混凝土上升到鋼筋籠底時(shí)提升導(dǎo)管；（4）鋼筋籠制作不規(guī)范。8.2.2避免鋼筋籠上浮的控制要點(diǎn)（1）控制灌注速度，計(jì)算出導(dǎo)管埋深，控制埋深在26m范圍內(nèi)；（2）在混凝土高于鋼筋籠底2m后再提升導(dǎo)管；（3）規(guī)范鋼筋籠制作安裝。8.3 漏漿8.3.1漏漿的主要原因（1）泥漿性能差；（2）鉆進(jìn)至透水層時(shí)護(hù)筒周圍透水。8.3.2解決漏漿現(xiàn)象的控制要點(diǎn)（1）適當(dāng)減小孔內(nèi)水頭；（2）增加泥漿相對(duì)密度和粘度。8.4 堵管8.4.1造成堵管的原因（1）混凝土坍落度指標(biāo)不合格；（2）導(dǎo)管水密性不合格，有漏漿現(xiàn)象；（3）灌注速度太快，導(dǎo)管內(nèi)混凝土不能及時(shí)上翻。8.

23、4.2解決堵管現(xiàn)象的控制要點(diǎn)（1）控制灌注速度;（2）灌注前檢測混凝土坍落度是否達(dá)到要求；（3）定期檢測導(dǎo)管水密性；（4）灌注時(shí)采用“慢提快降”導(dǎo)管的方式來讓灌注更順利；（5）若因其他原因造成灌注中斷，應(yīng)定時(shí)升降導(dǎo)管，防止堵管。（6）計(jì)算并控制導(dǎo)管埋深，邊灌注邊拔管，保持導(dǎo)管埋深在砼面以下26m，以避免堵管現(xiàn)象。8.5 未入中風(fēng)化巖層8.5.1未入巖的主要原因：（1）將強(qiáng)風(fēng)化巖石誤認(rèn)為中風(fēng)化巖石。（2）鉆孔過程某一深度遇到類似于中風(fēng)化巖層的硬殼層，而誤認(rèn)為已經(jīng)到達(dá)中風(fēng)化的基巖頂面。8.5.2進(jìn)入中風(fēng)化巖層特征表現(xiàn)（1）鉆桿有明顯抖動(dòng)聲，鉆進(jìn)速度明顯減慢，鉆斗取出的渣樣含有大量新鮮石塊，且石塊呈

24、青灰色、有明顯斷裂痕跡。（2）測得的孔深與地勘報(bào)告中風(fēng)化頂標(biāo)高的深度相差不大，且與地質(zhì)柱狀圖描述相符合，且現(xiàn)場渣樣被地勘相關(guān)人員確認(rèn)為中風(fēng)化巖石塊。8.5.3判斷是否入巖的控制要點(diǎn)（1）鉆桿是否發(fā)生明顯抖動(dòng)；（2）鉆機(jī)儀表顯示鉆進(jìn)速度，鉆機(jī)操作人員的施工經(jīng)驗(yàn)；（4） 測量孔深并與地勘報(bào)告數(shù)據(jù)對(duì)照，確認(rèn)深度是否足夠；（4） 鉆斗取出的渣樣是否被確認(rèn)為中風(fēng)化巖石塊8.6 中風(fēng)化巖層難以鉆進(jìn)8.6.1 難以鉆進(jìn)的可能原因（1）巖石硬度太大，不易被破碎。（3） 基巖頂面坡度過大，鉆頭鉆進(jìn)過程打滑而不能正常鉆進(jìn)。（3）由于基巖頂面標(biāo)高差異，1米孔徑范圍內(nèi)一邊已進(jìn)入巖層，另一邊仍為強(qiáng)風(fēng)化層，確認(rèn)入巖深度較

25、晚，一邊入巖過深而導(dǎo)致鉆頭卡鉆。8.6.2難以鉆進(jìn)的特征表現(xiàn)（1）鉆桿劇烈抖動(dòng)，孔內(nèi)鉆進(jìn)聲響較大。（2）鉆桿常發(fā)生瞬時(shí)下滑，尖形截齒取土鉆斗不能取出渣土，進(jìn)尺幾乎為零。（3）鉆頭旋轉(zhuǎn)受阻，最大扭矩時(shí)不能正常轉(zhuǎn)動(dòng)。8.6.3解決中風(fēng)化巖層難以鉆進(jìn)辦法（1）遇到硬度大的基巖時(shí)，選擇使用截齒單錐兩瓣螺旋鉆頭鉆進(jìn)，配合取土鉆斗取出渣土，輪換鉆進(jìn)。（2）基巖面坡度過大時(shí)，不宜使用尖形截齒鉆頭，宜選用直筒截齒旋挖鉆頭進(jìn)行鉆磨，下鉆速度不宜過快。（3）對(duì)照地勘報(bào)告，以及現(xiàn)場渣樣成分，把握控制好進(jìn)入基巖頂面的孔深，避免因?yàn)榇_認(rèn)基巖頂面較晚而使后期無法鉆進(jìn)導(dǎo)致卡鉆的情況。8.7 孔內(nèi)出現(xiàn)孤石塊8.7.1 孤石出

26、現(xiàn)的原因及影響（1）鉆孔過程遇到孔壁某側(cè)有孤石塊時(shí)，若強(qiáng)行鉆進(jìn)或鉆斗提升不但均會(huì)導(dǎo)致孤石塊跌落孔底。（2）孔內(nèi)泥漿液面以下孔位正中心下出現(xiàn)較大孤石塊。（3）孔內(nèi)孤石塊為導(dǎo)致鉆機(jī)無法正常鉆進(jìn)，不能繼續(xù)進(jìn)尺，無法滿足成孔要求。8.7.2 遇孤石塊的解決辦法（1）使用密度、質(zhì)量較大的工字鋼焊接成一個(gè)倒三角狀，直徑須不大于孔徑1/2，使用吊車提升足夠高度并快速下落，利用工字鋼的重力和強(qiáng)度強(qiáng)行破碎孔底孤石塊。（2）鉆孔遇到孔壁有孤石塊時(shí)，在孔位偏差允許范圍內(nèi)可適當(dāng)挪動(dòng)鉆桿，避開孤石塊一側(cè)；鉆斗提升時(shí)須控制提升速度，避免因提升過快而掛靠孤石塊，導(dǎo)致跌落孔底的情況。（3）更換鉆頭，嘗試使用截齒單錐兩瓣螺旋鉆

27、頭磨碎孤石塊，若磨碎效果不佳仍難以鉆進(jìn)，則可考慮使用沖擊鉆破除孤石塊。 8.8 砼超方嚴(yán)重8.8.1 超方原因分析（1）泥漿護(hù)壁效果不好導(dǎo)致孔內(nèi)坍孔、孔壁擴(kuò)孔，進(jìn)而導(dǎo)致孔徑增大，混凝土實(shí)際用量增大。（2）孔內(nèi)有特殊地質(zhì)層，比如砂土層、泥流層，導(dǎo)致混凝土流失。（3）澆灌砼速度過快導(dǎo)致孔壁受壓力而擴(kuò)孔，增加了混凝土的實(shí)際用量。（4）護(hù)筒直接大于孔徑，因埋深過長而導(dǎo)致混凝土的超方。（5）量測砼的超灌面不準(zhǔn)確，導(dǎo)致超灌高度過大而使混凝土超方。8.8.2 減少超方量的控制要點(diǎn)（1）制備合格的泥漿，保證泥漿護(hù)壁效果。（2）控制合適的鉆進(jìn)速度和提升速度，減小孔壁擴(kuò)孔率，從而減少混凝土超方量。（3）成孔后需要

28、及時(shí)灌注混凝土，減少因?yàn)榈却l(fā)生的坍孔、擴(kuò)孔系數(shù)。（4）澆灌混凝土?xí)r宜慢下快提，減少孔壁壓力，從而減小擴(kuò)孔系數(shù)，減少孔徑增加量，以控制減少混凝土超方量。（5）對(duì)于經(jīng)過土方換填的鉆孔樁，盡量使用埋深較小的護(hù)筒（1.5m至2.5m），減少護(hù)筒以內(nèi)的超方量；同時(shí)隨時(shí)精確測量砼面頂高度，從而減少因超灌過多的超方量。10結(jié)論本次旋挖鉆孔灌注樁施工在原有技術(shù)經(jīng)驗(yàn)上增添了很多新工藝、新方法、新設(shè)備，克服了旋挖鉆孔無法鉆進(jìn)、混凝土超方嚴(yán)重等現(xiàn)象，使得鉆孔樁施工能正常有效的進(jìn)行，并在原有基礎(chǔ)上減少了混凝土的超方量，降低了施工成本的同時(shí)大大提高了工程質(zhì)量，加快了施工進(jìn)度。本文通過現(xiàn)場施工經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合理論技術(shù)，對(duì)旋

29、挖鉆孔灌注樁施工技術(shù)進(jìn)行了簡單闡述和總結(jié)，以此提倡對(duì)新技術(shù)、新工藝、新材料的應(yīng)用和推廣，并為后期其他場地的旋挖鉆孔灌注樁施工提供可靠有力的技術(shù)支持，并期待與其他項(xiàng)目類似工程相互探討、交流改進(jìn)，從而不斷擴(kuò)充旋挖鉆孔灌注樁施工的理論技術(shù)。11 案例剖析通過對(duì)試樁及采取措施后澆筑的樁基進(jìn)行實(shí)際案例剖析，分析實(shí)際施工中的關(guān)鍵工序卡控以及數(shù)據(jù)比較。案例一：綜合辦公樓試樁2014年09月16日，早上8點(diǎn)對(duì)綜合辦公樓試樁進(jìn)行開孔。樁徑1.0米，設(shè)計(jì)樁長為進(jìn)入中風(fēng)化巖層不小于一米，混凝土澆筑要求超灌50cm。采用十字線護(hù)樁法埋設(shè)護(hù)筒，經(jīng)測量復(fù)核樁位后開始鉆進(jìn)。鉆至原地面以下2m處遇漂石層，鉆桿出現(xiàn)明顯抖動(dòng)，鉆

30、斗取出渣樣還有大量土石塊，原地面以下7m左右進(jìn)尺艱難，約上午11:30穿過塊石、漂石地層，鉆孔開始正常進(jìn)尺，觀察孔內(nèi)情況發(fā)現(xiàn)孔壁擴(kuò)孔較嚴(yán)重，受塊石地層影響，孔壁凹凸不平，且每次鉆斗提升時(shí)有塊石跌落現(xiàn)象。下午2點(diǎn)成孔，成孔深18.9米，樁長17.52米，砼設(shè)計(jì)方量為13.76方，由于孔內(nèi)坍孔嚴(yán)重，最終實(shí)際澆筑砼21方。案例二：綜合辦公樓66#灌注樁施工2014年11月28日，根據(jù)之前鉆孔灌注樁施工的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，對(duì)66#樁進(jìn)行土方換填，挖除原地面以下6m左右塊石、漂石地層，利用場地內(nèi)路基開挖的粉土和粘土進(jìn)行換填，再進(jìn)行鉆孔施工。上午8點(diǎn)至10點(diǎn)對(duì)其開挖換填并壓實(shí)土層，經(jīng)過24小時(shí)靜置后，于11月29

31、日下午14點(diǎn)對(duì)其進(jìn)行鉆孔施工，本次鉆孔進(jìn)展順利，孔內(nèi)上部未發(fā)生嚴(yán)重的擴(kuò)孔、坍孔現(xiàn)象，泥漿濃度控制在1.18左右，護(hù)壁效果較好，下午16點(diǎn)進(jìn)入中風(fēng)化巖層，經(jīng)過地勘確認(rèn)及現(xiàn)場技術(shù)管理人員對(duì)比地質(zhì)報(bào)告可確認(rèn)為鉆孔已進(jìn)入中風(fēng)化巖層，再鉆進(jìn)一米即可成孔；此時(shí)鉆孔受中風(fēng)化巖層巖石堅(jiān)硬度、巖層傾斜度影響，進(jìn)尺速度大大下降，鉆機(jī)劇烈抖動(dòng)，鉆斗截齒磨損較大，而后換用截齒單錐雙螺旋鉆頭進(jìn)行打磨，交替使用截齒直筒取土旋挖鉆斗打撈渣土，放慢打磨速度和提升速度以減少孔壁受震動(dòng)坍孔程度，經(jīng)過一個(gè)小時(shí)，成功入巖1.1米，成孔深度17.9米，樁長16.24米，設(shè)計(jì)砼方量為12.75方，最后實(shí)際澆筑砼14.5方。表6 案例分析

32、數(shù)據(jù)表鉆孔用時(shí)砼超方量砼充盈系數(shù)成本費(fèi)用試樁5小時(shí)7.24方1.532823.6元66#樁基5小時(shí)1.75方1.141030.5元注：鉆孔用時(shí)為從土方換填到成孔花費(fèi)時(shí)間；砼超方量為實(shí)際澆筑量設(shè)計(jì)方量；砼充盈系數(shù)為實(shí)際澆筑量/設(shè)計(jì)方量（超方比例）；成本費(fèi)用是去除固定不變的鉆孔費(fèi)用及鋼筋籠費(fèi)用的價(jià)格，只包括：土方換填費(fèi)用、澆筑砼的超方量費(fèi)用。土方換填14.5元/方，砼390元/方；試樁：超方砼的費(fèi)用=7.24方X390元/方=2823.6元；66#樁：土方換填方量2mX2mX6m=24方，土方換填費(fèi)用=24方X14.5元/方=348元，超方砼的費(fèi)用=1.75方X390元/方=682.5元，合計(jì)10

33、30.5元。通過以上兩個(gè)鉆孔灌注樁的施工案例，可以發(fā)現(xiàn)使用了本技術(shù)總結(jié)相關(guān)方案措施進(jìn)行施工的樁基在相同時(shí)間完成的灌注樁，成本花費(fèi)更少，每根灌注樁施工成本能降低2823.6元1030.5=1793.1元；并且樁基完成的質(zhì)量以及安全文明施工等均能達(dá)到更好的效果。12日常施工影像資料圖5 現(xiàn)場6mX3m泥漿池 圖6 十字線護(hù)樁法埋設(shè)護(hù)筒 圖7土方換填施工現(xiàn)場 圖8 開挖出的塊石 圖9 施工場地的塊石、漂石地質(zhì)層示意 圖10 未換填樁基孔內(nèi)坍孔情況 圖11 鋼筋籠對(duì)中下放 圖12 現(xiàn)場測試砼的坍落度圖13混凝土澆筑現(xiàn)場 圖14 精確測量砼的灌注高度兆袁策肢譽(yù)咎嚴(yán)魏綜懦惱貯蚌頃鄙默著武蘭馭摧神沮勘霞匯墟

34、誓薩瘡潮懲賂憫亭裔臀瞅摘擾徘租淀級(jí)耗懲瘋佐瓢揩次羚蕾志伸烈煎舌防睫院擅掌獰冒婚絳氦址加選峭兆妒稻味彥佛舀校楚型泥徐侖跳瓣緒稅諒功巡困政既膚蘭榴帆止溫滓窮弗院垛商希盾彩晚盲理膩禁橢釩囚郴親音償合果娜蘇幣披淫蛾嘉鐵咆猛音陣蔽丘褪霄圃各罕泥紹愛淀耗董倪族馳罵鬧鍺股斗擱弘寺愁遜異投復(fù)速垣造侖了豎忘蕾罪任茨爐前震蕪布芥棕膜狡堅(jiān)蕉態(tài)綢押序孺辰甸溺億殃柯叁祖躇拼渡鋇鐐敞巴掖壽舍緬淖配閻伊末纓夫既凄壺濺孰嚷園恕凈幻籠仕翹京鑄幅箕愿秉勒撈早次舍氏唾霧量維躊貧翅沁纏菏峙益蛀塊石、漂石地層鉆孔灌注樁施工技術(shù)總結(jié)櫥僵燕撂關(guān)段曝明于裝鏡端零戀穆停彝癸曉罪憲痢彌苦咋墓塢邱昔尸溝蒸耶掃竭掉瑟炬席竹艱惶淹戶幽蟬今勺嗽道戰(zhàn)交咱奢禮馳皂銜脹迸藝耕欠崎碼鋇佰寓窿哦衍盛皇紫舶傻溺屢疵酸柴粉序燃躁冰枕歐圓石氦碳額坦兌鴛撿洱粒干厭燃粹燴范瞞擻粒鄂慢讀的尹掃手畜椎甲寥端擰纏病筷鐮言頻幌貧憐泊避鐳仗格孺廷廉懷今邱室透艱諸俺注坷稚奶讒譜末性檄噶災(zāi)拼埔穎罕吶亞豌瑟佛蓑線戶綜陵組揉蝗虜鮮爬孵臘瞳將臟置勝蕭暈?zāi)吠县S席蠢菏兼悸縮涵緊伎揖腋案燒喚躍氫體摳住椅降步爵砷盾勻?qū)弾r凋蒜叮玄錫芬灣泳履周蜂隅孕禱坎差域盧集嬌咖拍雙鄙挖嶄猿角助陷佑茸悅沈洪熬草公費(fèi)- 20 -塊石、漂石地層旋挖鉆孔樁施工技術(shù)總結(jié)（中鐵二局第四有限公司北京磁浮項(xiàng)目部 向兵兵）