旋挖鉆機(jī)在淤泥土層中樁基施工的應(yīng)用

1、旋挖鉆機(jī)在淤泥土層中樁基施工的應(yīng)用摘要：本文以重慶長(zhǎng)壽湖游客接待中心的樁基施工為例，介紹 了旋挖鉆機(jī)針對(duì)遇淤泥地層中，采用振動(dòng)樁錘配合下沉鋼護(hù)筒形成 鋼護(hù)壁的工法，輔助成孔的方式在樁基方式中的運(yùn)用，改變了旋挖 鉆機(jī)在該種地質(zhì)條件下傳統(tǒng)的做法，有效的實(shí)現(xiàn)的施工進(jìn)度及經(jīng)濟(jì) 效益的雙贏。本工法改變了習(xí)慣于在樁孔坍塌位置補(bǔ)灌砼然后重新 鉆進(jìn)的工藝，目前國(guó)內(nèi)尚無(wú)相關(guān)資料對(duì)此方法介紹，經(jīng)過(guò)本工程的 成功經(jīng)驗(yàn)，算是一次有益的嘗試。關(guān)鍵詞：旋挖鉆機(jī) 鋼護(hù)筒 振動(dòng)樁錘 淤泥地層一、工程概況重慶長(zhǎng)壽游客接待中心位于長(zhǎng)壽區(qū)長(zhǎng)壽湖鎮(zhèn)，功能為旅游的集 散地，為景區(qū)的門(mén)戶，房屋為建筑面積為3115.89血，基底面積 16

2、34.89血,地下室面積為721.72血，地下室的地面標(biāo)高為-7.00m, 地面建筑高度為15m，結(jié)構(gòu)型式為三層框架結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)壽湖游客接待 中心工程樁基共計(jì)78根，均為圓形樁基礎(chǔ)，其中位于地下室的樁 基為39根。樁基直徑分別為：p 100 cm、 120 cm、 150 cm、 180 cm四種規(guī)格。項(xiàng)目地點(diǎn)位于地勢(shì)低洼處。二、地質(zhì)情況根據(jù)工程地質(zhì)報(bào)告以及開(kāi)挖地下室時(shí)地質(zhì)剖面的揭露，本工程 位于原水庫(kù)位置，現(xiàn)狀地貌為松散回填土，粒徑最大約2m,地下水 位于-7.50m處，持力層深度為1m18.5m不等，最厚淤泥厚度有 10m左右，泥土的自立力較差，開(kāi)挖過(guò)程樁壁土體易坍塌，項(xiàng)目地 點(diǎn)位于地勢(shì)低洼處

3、，施工產(chǎn)生的廢水不易排出。三、樁基成孔方案的選擇目前在重慶地區(qū)樁基施工主要成孔方法有：1、人工開(kāi)挖干作業(yè) 成孔灌注樁，2、反循環(huán)泥漿護(hù)壁沖擊實(shí)心錘沖擊成孔灌注樁，3、 旋挖鉆機(jī)鉆機(jī)成孔灌注樁。因本工程工期十分緊張，施工進(jìn)度計(jì)劃 的樁基施工時(shí)間只有25天，而且場(chǎng)地十分狹窄，而且周邊的綠化 環(huán)境已經(jīng)成型，無(wú)比較大的動(dòng)力電源。因人工挖孔樁進(jìn)度較慢，在淤泥土層及豐富地下水條件不能保 證成樁，而且如果所有樁基同時(shí)開(kāi)孔施工，施工干擾多，安全風(fēng)險(xiǎn) 大，故排除；同時(shí)因反循環(huán)泥漿護(hù)壁沖擊實(shí)心錘沖擊成孔樁架的移 動(dòng)較為困難，需要較大的泥漿池，環(huán)境影響大，同時(shí)要求用電負(fù)荷 大，現(xiàn)場(chǎng)不具備該工藝的實(shí)施條件。旋挖鉆機(jī)鉆

4、機(jī)成孔施工進(jìn)度快， 不需要外電源，護(hù)壁可采其它措施穩(wěn)定，對(duì)周邊環(huán)境的影響較小， 同時(shí)也有利于保證工期。經(jīng)對(duì)以上三種成孔方案比較，決定采用旋 挖鉆機(jī)配合鋼護(hù)筒成孔。四、旋挖鉆機(jī)鉆機(jī)成孔灌注樁方案1、施工機(jī)具因本工程的工期十分緊迫，根據(jù)工程現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況以及設(shè)計(jì) 圖紙中樁基的布置，以及施工進(jìn)度計(jì)劃安排，擬定本工程采三臺(tái)280 旋挖鉆機(jī)進(jìn)行，分別布置在：一臺(tái)-7.00坑中，別兩臺(tái)布置于基坑 的兩側(cè)（見(jiàn)旋挖鉆機(jī)布置圖）；同時(shí)針對(duì)本工程淤泥土層特厚，不 易成孔的特點(diǎn)，采用各種樁徑厚12mm鋼護(hù)筒護(hù)壁兩套，利用一臺(tái)vm2-2500g型振動(dòng)樁錘和70t汽車吊助沉及抽拔護(hù)筒。2、施工順序及組織因地下室樁基數(shù)量

5、較多，而且受場(chǎng)地的限制，以地下室的樁基 為工期控制要點(diǎn)，即以1#旋挖鉆機(jī)施工為主，其余的2#、3#根據(jù) 現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況進(jìn)行開(kāi)挖鉆孔。另外在進(jìn)入基坑布置出渣通道，以 及70t吊車的停機(jī)點(diǎn)位置。3、施工方法本方案在樁基開(kāi)挖的過(guò)程中，對(duì)樁基孔壁的支護(hù)，不采用以一 定濃度的泥漿對(duì)孔壁進(jìn)行支護(hù)，而是采用振動(dòng)樁錘下沉一定厚度鋼 護(hù)筒對(duì)樁孔進(jìn)行支護(hù)，當(dāng)樁基開(kāi)挖完成后，及時(shí)利用鉆筒清孔，在 澆筑砼的同抽拔出鋼護(hù)筒。采用這種方式成孔優(yōu)點(diǎn)在于：比購(gòu)買一 套全護(hù)筒套管經(jīng)濟(jì)得多，在挖孔過(guò)程中的棄土及時(shí)清運(yùn)出場(chǎng)，相對(duì) 來(lái)說(shuō)污水也較少，故對(duì)周邊的環(huán)境影較小，同時(shí)采用旋挖鉆機(jī)成孔 的樁基施工進(jìn)度也能得到保證。3.1測(cè)量定位

6、及埋設(shè)定位護(hù)筒根據(jù)樁位在平整好的場(chǎng)地進(jìn)行測(cè)量精確定位，樁基定位后，根 據(jù)樁定位點(diǎn)拉十字線釘放四個(gè)控制樁，以四個(gè)控制樁為基準(zhǔn)埋設(shè)定 位鋼護(hù)筒，為了保護(hù)孔口防止坍塌，形成孔內(nèi)水頭和定位導(dǎo)向，護(hù) 筒的埋設(shè)是旋挖作業(yè)中的關(guān)鍵。護(hù)筒選用10mm厚鋼板卷制而成， 護(hù)筒內(nèi)徑為設(shè)計(jì)樁徑+20+40cm，高度2.0m，護(hù)筒埋設(shè)時(shí)頂端高出 地面0.3m，由人工、機(jī)械配合完成，主要利用鉆機(jī)旋挖斗將其靜力 壓入土中，其頂端應(yīng)高出地面20cm，并保持水平，埋設(shè)深度1.8m， 護(hù)筒中心豎直線應(yīng)與樁中心線重合，平面位置允許偏差為5cm,傾 斜度的偏差不大于1%。3.2鉆孔先采用比設(shè)計(jì)樁徑大8cm的鉆孔筒（鉆筒通過(guò)四周加齒改

7、裝） 預(yù)鉆進(jìn)，如遇孔內(nèi)泥壁坍塌，采用快速鉆進(jìn)，以切除孔內(nèi)周邊8cm 范圍內(nèi)的孤石，一直到到樁基的基巖頂，以方便鋼護(hù)筒的下沉，這 時(shí)如遇孔內(nèi)壁坍塌，就不需處理了；如遇孔內(nèi)掏渣出現(xiàn)大范圍的坍 塌，則采用將鉆筒頂?shù)捻斏w打開(kāi)，鉆筒采用空心筒，在鉆進(jìn)的過(guò)程 中只起切除周邊孤石的目的，不進(jìn)行掏渣。在實(shí)踐過(guò)程中，整個(gè)15m 左右的土層采該方式，時(shí)間僅需30min60min,故該方法是比較行 之有效的。利用旋挖鉆機(jī)附臂吊鉤吊起定制加工好的鋼護(hù)筒，鋼護(hù)筒直徑 比樁直徑大5cm,鋼護(hù)筒的壁厚12mm，鋼護(hù)筒節(jié)段長(zhǎng)度為2m、4m、 8m，在筒外周邊設(shè)置連接裝置，以有便于筒的接長(zhǎng)（也可采用焊接）， 利用埋設(shè)樁圈的護(hù)筒

8、的卡子，使護(hù)筒在垂直狀態(tài)下就位，在下第一 節(jié)段護(hù)筒，必須控制好筒的垂直度，待筒在自重狀態(tài)下不能下沉?xí)r， 采用70t汽車吊吊起振動(dòng)樁錘，將振動(dòng)樁錘的夾具夾緊護(hù)筒壁，觀 測(cè)筒壁的垂直度，必要是進(jìn)行糾偏，先開(kāi)振動(dòng)樁錘的低速檔進(jìn)行緩 慢助沉，直至將護(hù)筒打至基巖頂。（見(jiàn)右側(cè)振動(dòng)樁錘沉樁圖）待護(hù)筒下沉至基巖面時(shí)，重新?lián)Q上正常樁徑的鉆頭，準(zhǔn)確就位 后，選擇好合適的油壓、鉆進(jìn)速度進(jìn)行鉆孔，當(dāng)鉆至基巖時(shí)，為避 免樁孔傾斜，適當(dāng)放慢鉆進(jìn)速度，在基巖的接觸面上下反復(fù)升降鉆 桿，以保證樁孔的垂直度，待進(jìn)入基巖1m左右時(shí)，鉆桿就能很穩(wěn) 定保持在樁軸線上，再正常鉆至樁底。3.3清孔因采用鋼護(hù)筒護(hù)壁，樁壁較為穩(wěn)定，如地下水

9、流不大，利用旋 挖鉆機(jī)的鉆筒，將基底的沉渣清出，如有少量積水則通過(guò)水泵將樁 底的積水排凈，如地下水較大，可采用吸泥水泵將孔底的沉渣吸出， 同時(shí)換注清水，以保持樁內(nèi)水頭壓力，按相應(yīng)的規(guī)定檢測(cè)泥漿指標(biāo)。3.4澆筑砼及抽拔鋼護(hù)筒因采用本方法成孔的樁，孔內(nèi)沉渣少，加之有穩(wěn)定的鋼護(hù)筒護(hù) 壁，可采用將樁孔的水用水泵抽干，進(jìn)行干作業(yè)澆筑，也按水下砼 的方式埋設(shè)導(dǎo)管進(jìn)行澆筑；在澆筑時(shí)采用汽車吊振動(dòng)樁錘，夾緊鋼 護(hù)筒壁，根據(jù)樁內(nèi)砼的澆筑計(jì)算量與實(shí)際砼量計(jì)算出，砼液面高度 與鋼護(hù)筒度的高差，同時(shí)開(kāi)動(dòng)振動(dòng)樁錘，利用振動(dòng)力進(jìn)行抽拔鋼護(hù) 筒，在抽拔時(shí)必須保證護(hù)筒底與砼液面的高差大于1m。結(jié)語(yǔ)：采用本工法使旋挖鉆機(jī)成孔除適用于常規(guī)作業(yè)成孔外， 還適用于松散土層、回填土、淤泥土砂土、粉土等不良土層；克服 了過(guò)去以在塌孔位置補(bǔ)灌砼然后重新鉆