旋挖樁工藝發(fā)展的論文

　　摘要：旋挖樁工藝在我國是近幾年才推廣使用的一種先進(jìn)的樁基施工工藝，廣泛應用于公路、鐵路、橋梁和大型建筑的樁基施工。近幾年，在青藏鐵路、北京地鐵、奧運場(chǎng)館、首都機場(chǎng)新航站樓等大型工程的施工中，旋挖樁高效、環(huán)保、效益高的優(yōu)勢得到公認，國內掀起了“旋挖樁熱”，旋挖鉆機是“十五”期間發(fā)展最快的樁工機械產(chǎn)品。廣州地區應用旋挖樁工藝較遲，實(shí)例不是很多，下面以某工程圍護結構采用旋挖樁施工的成功例子分析該施工工藝在廣州地區的應用和發(fā)展前景。

　　關(guān)鍵詞：旋挖鉆機；工藝；優(yōu)點(diǎn)；局限性；應用；發(fā)展

　　1工程概述

　　1.1工程基坑支護設計

　　某工程建設規模為地上16層、地下2層，場(chǎng)地地面標高7.24～7.75m，基坑開(kāi)挖深度7.62～10.00m�；�坑支護的做法為：采用間距為1400的Ф1000鉆孔樁加設一道預應力錨索+水泥攪拌樁止水的支護形式，其中鉆孔樁的樁長(cháng)有12.12、10.50、9.50、8.44、10、9.10、9.07、11m等8種，混凝土等級為C25。

　　1.2工程地質(zhì)特征

　　根據野外鉆探結果，場(chǎng)地巖土層按成因類(lèi)型自上而下分別為人工填土層（Qml）、沖積層（Qal）、殘積層（Qe）l以白堊系（K）風(fēng)化巖帶。其中人工填土層為①雜填土，沖積層包含②1粉土、②2淤泥、②3粉質(zhì)粘土、②4粉土和②5中砂，風(fēng)化殘積層為③粉土，基巖為白堊系泥質(zhì)粉砂巖巖體，包括④1全風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖帶、④2強風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖帶、④3中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖帶和④4微風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖帶。

　　1.3水文情況

　　場(chǎng)地地下水屬第四系孔隙潛水類(lèi)型，地下水位主要受大氣降水的影響，水位埋深為0.8～1.5m，標高為6.12～6.95m。在場(chǎng)地地層中，雜填土層、粉土和層為相對透水層；中粗砂層為主要含水層，沖積粉質(zhì)粘土層、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、殘積粉土層、全風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖帶為相對隔水層。場(chǎng)地含水層呈透鏡狀，局部分布，儲水量不大，總的來(lái)說(shuō)場(chǎng)地地下水不豐富。

　　1.4鉆孔樁的實(shí)施情況

　　鉆孔樁共264條，投入20臺鉆孔樁機，計劃13d完成。在施工過(guò)程中，由于樁機損壞及天氣原因影響，8d成孔122條樁，比計劃慢了約40條，即每臺鉆孔樁機每天成孔0.76條。

　　現場(chǎng)項目部經(jīng)過(guò)與樁施工隊協(xié)調，增加投入1臺廣州地區較少使用的旋挖鉆機（如圖1）。結果，在最后5d的時(shí)間里，鉆孔樁機成孔92條，旋挖鉆機成孔50條，平均10孔/d。支護樁施工按計劃順利完成，為整個(gè)地下室施工贏(yíng)得了時(shí)間。

　　2旋挖鉆機的成孔工藝

　　旋挖鉆機成孔首先是通過(guò)底部帶有活門(mén)的桶式鉆頭回轉破碎巖土，并直接將其裝入鉆斗內，然后再由鉆機提升裝置和伸縮鉆桿將鉆斗提出孔外卸土，這樣循環(huán)往復，不斷地取土卸土，直至鉆至設計深度。對粘結性好的巖土層，可采用干式或清水鉆進(jìn)工藝，無(wú)需泥漿護壁。而對于松散易坍塌地層，或有地下水分布，孔壁不穩定，必須采用靜態(tài)泥漿護壁鉆進(jìn)工藝，向孔內投入護壁泥漿或穩定液進(jìn)行護壁。旋挖樁施工流程圖見(jiàn)圖2：

　　3旋挖鉆機成孔的優(yōu)點(diǎn)

　　3.1廣泛的適應性

　　在硬土地層，由于傳統鉆機的自重有限，不可能給鉆頭施加更大的進(jìn)給壓力。而旋挖鉆機由于采用動(dòng)力頭裝置，動(dòng)力頭的給進(jìn)力加上鉆桿的重量，鉆進(jìn)能力強。據統計，在相同的地層中，旋挖鉆機的成孔速度是轉盤(pán)鉆機的5～10倍。

　　3.2成孔速度快

　　旋挖鉆機的成孔速度最快能達到1m/min，與傳統的循環(huán)鉆機相比優(yōu)勢明顯，這樣就有效地保證了工程的進(jìn)度，節省了工期，減少了施工投入。

　　3.3環(huán)保特點(diǎn)突出

　　目前國內傳統鉆機多采用連接鉆桿形式和掏渣桶掏渣，在鉆進(jìn)過(guò)程中多采用泥漿循環(huán)方式，在施工中需在場(chǎng)內設置泥漿池，文明施工難以控制。而旋挖鉆機采用動(dòng)力頭形式，其工作原理是用短螺旋鉆頭或旋挖斗，利用強大的扭矩直接將土或砂礫等鉆渣旋轉挖掘，然后快速提出孔外，在不需要泥漿支護的情況下就可以實(shí)現干法施工，即使在特殊地層需要泥漿護壁的情況下，泥漿也只起支護作用，鉆削中的泥漿含量相當低，這使污染源大大減少，改善了施工環(huán)境，成孔效率大大提高。

　　3.4提高樁的承載力

　　由于旋挖鉆機的特殊成孔工藝，其鉆頭的多次上下往復，使孔壁粗糙、不易產(chǎn)生縮徑。與傳統的鉆孔樁相比，旋挖樁的承載力顯著(zhù)提高。

　　3.5行走移位方便

　　旋挖鉆機的履帶機構可將鉆機方便地移動(dòng)到所要到達的位置，而不像傳統循環(huán)鉆機移位那么繁瑣，從而加快了施工速度，對場(chǎng)地的適應能力極強。

　　3.6樁孔對位方便準確

　　這是傳統循環(huán)鉆機根本達不到的，在對位過(guò)程中操作手在駕駛室內利用先進(jìn)的電子設備就可以精確地實(shí)現對位，使鉆機達到最佳鉆進(jìn)狀態(tài)。

　　4旋挖鉆機的局限性

　　4.1受施工土層的制約較大

　　旋挖鉆機主要適用于土層、砂層，以及較松散的、粒徑較小的卵礫石層，在粘性土層鉆進(jìn)效果最佳，而在硬巖層、較致密的卵礫石、孤石層施工比較困難，并容易發(fā)生孔內事故和機械事故，體現不出旋挖鉆進(jìn)的優(yōu)越性。

　　4.2整機的價(jià)格較貴

　　目前國產(chǎn)旋挖鉆機價(jià)格約為400～500萬(wàn)元，進(jìn)口鉆機價(jià)格要600多萬(wàn)元人民幣。對于一般的基礎施工企業(yè)，一次性投資幾百甚至上千萬(wàn)元購置設備有一定困難。

　　4.3維修費用高、時(shí)間長(cháng)

　　旋挖鉆機的全負荷正常工作壽命為6000多個(gè)小時(shí)，超過(guò)這一壽命后，一些部件就需要更換修理，尤其是液壓系統主泵、動(dòng)力頭以及鉆桿鉆具，而往往這些關(guān)鍵部件的維修費用較高，時(shí)間也較長(cháng)。

　　5旋挖樁在廣州地區的應用情況分析

　　5.1旋挖樁適用地層

　　旋挖樁適用地層范圍較廣，有較強的適應性，其適用地質(zhì)條件如下：

　�、龠m用于砂巖、灰巖、花崗巖及黏土層、砂層、淤泥質(zhì)等地層中；②適用于進(jìn)入硬巖施工，一般在單軸抗壓強度30MPa以下硬巖中成孔速度較理想；③軟弱地層成孔速度較快，如有塌孔情況可采用套管跟管鉆進(jìn)或鋼護筒護壁的方法處理。

　　5.2廣州地區地質(zhì)情況

　　廣州位于粵中拗陷（三級單元）的中部，廣從、瘦狗嶺、廣三斷裂是本區構造的基本骨架，主要以廣從斷裂和瘦狗嶺斷裂為界線(xiàn)分成4個(gè)構造區：增城凸起，廣花凹陷，東莞盆地，三水斷陷盆地。瘦狗嶺斷裂以南構造區，包括廣州市中心及黃埔港一帶，處于三水斷陷盆地東延部分。主體構造走向是東西向，其次是北西向。巖層埋深較淺，一般為10～20m左右，有的地方甚至從5m開(kāi)始即進(jìn)入巖層。該地區微風(fēng)化巖層單軸抗壓強度一般在30MPa左右，有的達到35MPa，有一定起伏。

　　5.3應用情況分析

　　根據旋挖樁適用的地層情況，旋挖鉆機在廣州地區土層中成孔較為理想，其不僅適用于工程圍護結構的施工，同時(shí)可以作為工程樁的理想樁基施工機械。

　　6發(fā)展前景

　　旋挖樁技術(shù)被譽(yù)為“綠色施工工藝”，在我國有很好的發(fā)展前景，進(jìn)口產(chǎn)品正大量涌入我國市場(chǎng)，而我國同類(lèi)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)尚處于初始階段，未來(lái)幾年將處于急速發(fā)展的上升和成熟時(shí)期。今天，我國正處在一個(gè)大發(fā)展時(shí)期，各種工程建設急需大量的建設機械，特別是公路橋梁、鐵路、水利、城市發(fā)展，需要大量的樁工機械設備，從其發(fā)展的速度來(lái)看，旋挖鉆機的市場(chǎng)需求量還是比較大的。

　　在廣州，旋挖樁的應用處于萌芽階段，只在一些大型的工程（如地鐵）施工中使用過(guò)，可供參考的施工經(jīng)驗較少。但是隨著(zhù)廣州及周邊城市建設規模的不斷擴大，大型地下工程必然越來(lái)越多，旋挖樁施工工藝必將具有非常廣闊的前景。

　　參考文獻

　　[1]張啟君國內旋挖鉆機的現狀與施工技術(shù)點(diǎn)交通世界(建養.機械)2005年07期.

　　[2]張啟君國內外旋挖鉆機發(fā)展現狀與結構特點(diǎn)分析(上篇)建設機械技術(shù)與管理2006年04期.

　　[3]陶坤旋挖鉆機在樁基礎施工中的應用與分析探礦工程(巖土鉆掘工程)2007年02期.

　　[4]劉偉旋挖鉆機的發(fā)展及應用建筑機械化2004年第11期.

【旋挖樁工藝發(fā)展的論文】相關(guān)文章：

旋挖樁施工合同05-02

旋挖鉆孔灌注樁施工方案01-09

旋挖樁合同范本（精選6篇）01-29

旋挖樁的合同范本（精選8篇）01-16

旋挖鉆機租賃合同03-19

旋挖鉆機租賃合同09-24

旋挖機租賃合同02-28

工程旋挖機租賃合同03-28

工程旋挖機租賃合同08-01

挖孔樁勞務(wù)合同03-08