時間：2022-02-01 19:39:10
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇旋挖樁施工總結，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞：旋挖樁；成孔方法；擴孔；鋼護筒
中圖分類號： U443.15+4 文獻標識碼： A 文章編號：
1 引言
由于人工挖孔樁存在安全隱患，在很多地區限制使用；旋挖鉆孔作為灌注樁中的一種施工工藝，相比其它鉆孔灌注樁有作多方面的優勢，主要優點：1、施工速度快，施工效率在適合的地層同比鉆、沖孔樁機可提高5～6倍；2、施工精度比較高，施工過程對樁深度、垂直度、鉆壓、鉆筒內裝土容量等均可以通過機身電腦控制；3、噪聲小，特別適合在市區或居民區使用；4、有利于環保，旋挖樁機施工泥漿用量比較少，施工過程中泥漿的主要作用在于增加孔壁的穩定性，大大減少了泥漿的排放，對周圍環境的影響比較小，同時節省了泥漿外運的成本；5、無需提供動力電源，目前市場上使用的旋挖樁機都采用機身柴油發動機提供動力；6、適用地層廣泛，如果在旋挖樁機施工過程進行相應的技術控制，由于旋挖樁機配置鉆頭的多樣性，旋挖樁機可以適用各種地層；7、經濟性好，由于旋挖樁機自身特點，同比鉆、沖孔樁以及人工挖孔樁的經濟性都較好，較低碳環保。山東省頒布了《旋挖鉆孔灌注樁施工技術規程》，重慶地區也正在頒布《旋挖成孔灌注樁工程技術規程》；為旋挖成孔灌注樁設計和應用提供了依據和規范。以后對旋挖成孔灌注樁的使用將更加廣泛。但由于旋挖成孔灌注樁做為一項新技術，實施經驗較少，加之基礎工程復雜多變；本文主要和同行探討旋挖樁設計常見問題及成孔工藝選擇等技術問題。
2 設計旋挖成孔灌注樁的常見問題
1、設計需考慮地質特性的差異，旋挖樁灌注樁（以下簡稱旋挖樁）與普通鉆孔灌注樁相比，其造價低，優勢明顯。但如果無視實際地質情況，濫用此樁型，將會得不償失。旋挖樁有一定的適應范圍，旋挖成孔灌注樁宜用于填土、粘性土、粉土、砂土、碎石土、軟巖及風化巖等巖土層以及較松散的、粒徑較小的卵礫石層，在粘性土層鉆進效果最佳，而在硬巖層、較致密的卵礫石、孤石層施工比較困難，并容易發生孔內事故和機械事。重慶地區地層從上至下大多數為雜填土、粉質粘土、強風化泥巖（砂巖）、中風化泥巖（砂巖）；適合使用旋挖樁。
2、設計需考慮樁型的差異，旋挖樁較少用于大樁徑施工，由于大樁徑施工需要的馬力較大，對旋挖機動力頭與液壓系統要求較高，而馬力越大型號越高的旋挖樁機的價格也相對較高（目前施工隊較少），因此在我國目前大樁徑施工較少采用旋挖樁，大樁徑工程樁施工仍被傳統沖孔樁機占主導地位。旋挖機主要適合樁徑為800mm、1000mm、1200mm、1600mm。另外由于旋挖樁樁基直接用電動機作為傳力機構，沒有變速裝置，產生的扭矩較小，樁長不宜大于40m。旋挖樁也可以采用擴底的方式提高承載力；當采用擴底旋挖灌注樁時，擴底直徑不應大于2.5d；重慶一廠區使用的廠房項目，設計采用擴底旋挖灌注樁（考慮擴底增加承載力），樁徑800mm每邊擴底200mm。但由于擴孔一般采用的是機械重力式雙翼合金擴底專用鉆頭，擴底工序較復雜，擴底后沉渣更難清理；目前大多數施工隊伍難于施工擴底旋挖灌注樁，建議設計人員從經濟和施工綜合考慮，對一些擴底要求不大的樁，如廠區構建筑物樁基采用增加樁長（包括嵌巖深度）的方式提高承載力以滿足要求，做成不擴底樁。
3、設計需考慮施工操作的差異，重慶地方標準《旋挖成孔灌注樁工程技術規程》（征求意見稿）要求旋挖樁操作的場地滿足“場地平整度、承載力應滿足旋挖鉆機使用說明書對場地的要求。使用說明書未作具體要求時，應滿足桅桿傾斜小于2度，場地地面（地基）承載力大于150kPa要求或采取其它有效保證措施”。旋挖樁對場地要求比較嚴格，旋挖樁機工作狀態自重一般在70t左右，但其履帶與地面接觸面積約7.0m2，所以要求的地基承載力在lOOkPa左右，特別在填土地區，如果地表沒有進行硬化或換填處理，地表水比較豐富或雨季施工要慎重考慮，否則采用旋挖樁機施工移機就非常困難，嚴重浪費機械優勢。一般填土層地基承載力通常不能滿足要求，所以對于表層為填土的場地對旋挖樁機的施工路線應進行處理；建議處理方式采用需鋪200mm厚一層（厚度可根據具體情況調整）片石或碎石碾壓。當由于下雨造成回填土飽和性過高時采用擠於置換法，先在場地設排水溝，沿開挖的基坑邊設300mm寬水溝一道，溝深最淺處不小于200mm，縱坡不小于5‰。沿溝長不大于30m設500ⅹ500ⅹ1500（深）集水坑一個井設潛水泵一臺抽水。然后鉆機分層碾壓，直到碾壓不動為止。換填骨料：分為基礎骨料、中層骨料和面層骨料，最大粒徑不應超過400mm，均采用強度不低于30MPa的砂巖片石，各種粒徑所占比例大致如下：（1）基礎骨半：300mm~400mm占40%, 200mm~300mm占40%，200mm以下的占20%;（2）中層骨料：200mm~300mm占40%, 100mm~200mm占30%,100mm以下的占30%;（3）面層骨料：50mm~100mm占30%,50mm以下的占70%。從經濟性考慮，建議基礎施工避開雨季。
3 旋挖成孔灌注樁的成孔方式選擇
目前挖成孔灌注樁的成孔方法有四種：干作業旋挖成孔、濕作業旋挖成孔、全護筒護壁旋挖成孔、復合工藝旋挖成孔。干作業旋挖成孔適用于地下水位以上的素填土、粘性土、粉土、砂土、碎石土及風化巖層等無需護壁措施的相對較好地質條件的場地。濕作業旋挖成孔（即泥漿護壁）適用于地下水位以下的粘性土、粉土、砂土、填土、碎石土及風化巖層。全護筒護壁旋挖成孔適用于適用于松填土地質、砂卵石地質、厚度較大的淤泥（質）地質等軟弱地質、喀斯特溶巖地質、地下水位較高、有承壓水的砂層。復合工藝結合旋挖成孔適宜用于漂礫石層、多年凍土地層以及堅硬巖石地層中，在這類地層中施工凸顯了旋挖鉆機施工的局限性，只有采用與其他鉆進工藝相結合才能最大限度的發揮旋挖鉆機的優越性，否則在現有技術和條件下很難發揮其優越性。幾種成孔方式，孔頂部都需要護筒，防止頂部土層的坍塌，一般情況的項目干（濕）作業旋挖成孔就能滿足要求。在高填方地基也需要采用全護筒護壁旋挖成孔，建議采用規程方法下部采用穩定液，但填土多數含有開山放炮形成的塊石．而塊石填土與鋼套管管壁之間的摩阻力遠比粘性土、粉土及淤泥等填土大，造成鋼護筒下管后拔出困難，若將套管留在孔內則施工費用太高，需要采用振動錘邊振動邊上拔套管，由于邊提套管邊澆筑混凝土，保證樁身混凝土質量至關重要。總之，成孔方式主要影響著孔洞的坍塌和樁身質量。
4 結束語
旋挖鉆機作為一種新型鉆孔設備，它比普通鉆孔灌注樁相比，具有相應的優越性。要充分發揮其優點需要因地制宜，但由于目前實施經驗較少，需要更多的總結和研究；本文主要從重慶地區的項目實踐探討旋挖樁設計常見問題及成孔方式選擇等問題，為旋挖樁的使用提供參考。
參考文獻
[1]《旋挖鉆機》中華人民共和國國家標準GB/T21682—2008
關鍵詞：旋挖樁；嵌巖能力；沉渣；質量
中圖分類號：TU473文獻標識碼： A
近年來，隨著我國經濟的快速發展，工業與民用建筑、公路、鐵路等工程項目不斷增多，旋挖灌注樁因其效率高、適應性強、污染少，廣泛應用于我國的工業與民用建筑、鐵路、橋梁等大型建筑的基礎樁施工。但隨著應用范圍的擴大，受到各類主客觀因素的影響，導致各類技術問題的普遍存在，本人通過長期一線工作經驗，總結出主要的兩大問題，希望能引起施工單位和科研設計單位的高度重視，并積極制定有效的對策。
1、旋挖樁施工的特點
1.1成孔速度快
一般情況下，旋挖鉆機的鉆孔與成孔速度可以達到1-1.5mmin，與國內樁基礎工程中傳統的循環鉆機相比，其優勢極為明顯。由于旋挖鉆機的成孔速度快，在保證施工進度的基礎上，有效減少了施工的人力、物力投入。
1.2適應性強
旋挖鉆機采用液壓履帶式伸縮底盤、自行起落可折疊鉆桅、伸縮式鉆桿、帶有垂直度自動檢測、調整、孔深數碼顯示等。旋挖鉆機配合不同鉆具，適用于干式（短螺旋）或濕式（回轉斗）及巖層（巖心鉆）的成孔作業。旋挖鉆機還可配掛長螺旋鉆、地下連續墻抓斗、振動樁錘等，實現多功能特點，其施工效率高，是市政建設、鐵路、公路橋梁、地下連續墻、水利、防滲護坡等理想的基礎施工設備。旋挖鉆機適用于填土層、粘土層、粉土層、淤泥層、沙土層以及短螺旋不能鉆進的含有部分卵石、碎石的地層。采用巖心鉆頭，還可嵌入巖層。據國內機械技術部門研究，旋挖鉆機的成孔速度是循環鉆機的5-10倍之間。
1.3環保性能突出
國內傳統循環鉆機普遍采用連接鉆桿與掏渣桶掏渣的泥漿循環方式，在施工現場必須設置一定容積的泥漿池，從而難以保證文明施工。而現階段使用的旋挖鉆機則是采用動力頭的循環形式，其基本工作原理為：使用螺旋鉆頭與旋挖斗，通過強大的扭矩將土、砂礫等鉆進中產生的鉆渣直接進行旋挖挖掘，并快速提至孔外。由此可見，旋挖樁在施工中無需設置泥漿支護結構，實現了較為環保的干法施工，必然使施工作業過程的污染源明顯減少，有利于改善施工現場的作業環境。
2 旋挖樁施工工藝流程
旋挖樁的施工工藝流程為：場地平整孔位測定埋設護筒鉆機就位開鉆成孔提鉆清空檢孔安放鋼筋籠下導管水下混凝土灌注提拔導管成樁拔出護筒檢測。
3 旋挖樁施工出現的主要問題
3.1嵌巖能力差
旋挖鉆機施工原理是利用可以伸縮的旋式鉆桿在鉆具重量、油缸壓力及動力頭扭矩的共同作用下，鉆機自動定位，垂直旋孔，將地下土、巖屑裝入鉆頭（筒），再用卷揚機提升取土（巖）成孔。配合不同鉆具，可用于不同孔徑及地質條件的成孔作業。這就決定了如果遇到硬度較大的基巖時，鉆進難度就會明顯加大。
廣州某部隊辦公指揮大樓樁基礎施工，根據勘察資料，該地區基巖為燕山期花崗巖。場地中風化巖面埋深32.9～45.2m，平均37.8m；層厚0.0～2.2m，平均1.2m；取巖樣飽和單軸抗壓強度范圍值為7.38～39.6MPa，平均值為18.7MPa。下覆微風化花崗巖飽和單軸抗壓強度范圍值為42.2～86.5MPa，平均值為68.1MPa。設計要求樁入中/微風化巖0.5m。在樁的成孔方式上，相關單位考慮到工期及環保因素，決定采用旋挖樁成孔。試樁時，約用時1小時便穿過上部約35m厚的土層，在遇到硬度相對較大的中風化花崗巖時，鉆進速度極劇下降，表現出明顯的鉆進困難。經多次反復旋挖，仍然沒用明顯的鉆進效果。最終不得不停止旋挖，改用鉆樁機成孔，造成了一定的經濟損失并延誤了工期。
廣州地區基巖多為花崗巖和紅層（泥質粉砂巖、粉砂質泥巖、泥巖等），在樁基礎的選擇上，相關單位應充分考慮到基巖的強度。如果采用嵌巖樁，在較硬的花崗巖地區，不建議采用旋挖樁；在較軟的紅層地區，則可采用旋挖樁，成孔速度較理想。
3.2樁底沉渣厚度大
當鉆孔到達設計樁長以及進入持力層規定深度后，直接利用鉆具進行換漿清孔工作，利用鉆頭葉片的攪動作用和泥漿對沉渣的浮力，將孔底沉渣排出孔外。清孔時應另行輸入比重在1.1g/cm3以下的經沉淀除渣后較潔凈的泥漿嗎，逐步置換出孔內較粘稠、含較多泥砂的泥漿，而不直接輸入清水，以防止發生孔壁坍塌。清孔后孔底500mm以內泥漿比重應小于1.25，含砂率不大于8%，粘度不大于28s。第一次清孔是能否達到技術要求的根本基礎，第一次清空的沖力大，清孔能力強，可以把絕大部分沉渣和較大的泥塊都清除孔外，二第二次清孔是利用導管來進行的，沖力要小很多，不能讓它來承擔主要的清孔任務。如果第一次清孔能達到規定的沉渣厚度要求，第二次清孔作為儲備，要保險很多。而每次施工結束后都清孔，同時又要保證孔壁的巖土層不再坍塌，在實際施工中很難做到這兩者之間到理想的平衡狀態，容易造成塌孔、縮頸等問題，進而將會不同程度地影響到施工的施工效率和質量。因此，在進行旋挖樁施工時，一定要按規定要求嚴格實施，控制好孔底的殘留沙土，確保孔底的殘留沙土不會影響到整個施工工程的質量。
廣州越秀區某辦公大樓，地上18層，地下2層，基坑開挖深度約14m。根據勘察資料，本場地基巖為紅層，上覆殘積土層、全/強風化泥質粉砂巖層厚度約為31m，以下為中/微風化泥質粉砂巖，設計要求樁入中/微風化巖深度1.0m，當時施工時采用的是旋挖樁。本工程樁基礎施工完成后共抽芯檢測8條樁，其中一條樁的兩個檢測鉆孔分別發現的樁底沉渣厚度達到了207mm、189mm；另一條樁的兩個檢測鉆孔分別發現的樁底沉渣厚度達到了55mm、57mm，其他樁也分別有厚度相對較小的沉渣，造成了較大的經濟損失。
4 結束語
由于人們對工程施工質量的要求逐步提高，在旋挖樁施工中相關技術問題必須予以高度的重視，并且積極制定科學有效的對策，這是保證旋挖樁施工進度和質量的重要條件，也是企業最終實現經濟效益和社會效益的可靠保障。
參考文獻：
[1] 國家標準《巖土工程勘察規范》(2009年版)（GB 50021-2001）
[2] 廣東省標準《建筑地基基礎設計規范》（DBJ 15-31-2003）
[3] 廣東省標準《建筑地基基礎檢測規范》（DBJ15-60-2008）
關鍵詞：湖區復雜地質旋挖鉆機大直徑
中圖分類號：TE922文獻標識碼： A
在高速公路鉆孔灌注樁施工的過程中，采用旋挖鉆機的形式已經非常普遍，但在湖區、厚軟土、厚砂層、大樁基、深樁長這樣的條件下，旋挖鉆進施工過程往往質量事故高發，本文將結合中交一公局常嘉高速CJ-A4標在采用旋挖鉆施工的工程實例，探討湖區復雜地質條件下大直徑深孔灌注樁施工的關鍵技術。
1、工程概況
常嘉高速公路CJ-A4標為純橋標，全線一座特大橋——白蜆湖特大橋，有鉆孔灌注樁共計412根，除去橋臺24根樁徑1.5m外，其余樁徑全部為2.0m，樁長62m～72m不等，根據項目現場實際情況，樁基采用鋼板樁圍堰施工后將水中樁轉變為陸地樁的施工方法，全部采用SR280R型號旋挖鉆施工工藝。項目區屬古瀉湖堆積平原工程地質區水網平原工程地質亞區，根據鉆探資料，場地以淺部厚層軟土及中下部粉質粘土、粉土、粉細砂為主。
2、施工難點分析
由地質情況可知，施工區地層為淤泥軟土層及下部粉土、粉質粘土、粉砂層組成，其中淤泥質軟土層為1～3m厚，粉質粘土層平均32m，粉土層平均38m，粉砂層2m，其中粉土層均呈松散狀態，在該地質條件下旋挖鉆施工具有一定的風險，如果控制不當，易發生塌孔、超灌、樁偏位、成樁質量差等現象，其難點主要為以下幾個方面：
⑴旋挖鉆機樁孔垂直度對地基基礎的要求較高，針對項目處于湖區施工，雖采用鋼板樁圍堰將水上施工變為陸地施工，但最厚達3m的淤泥層給旋挖鉆機施工帶來難度；
⑵旋挖鉆機在松散粉土地層易發生塌孔，在粘土地層中易發生縮頸，必須選擇合適的鉆斗、鉆壓、鉆進速率才能保證施工順利進行；
⑶鉆進過程中泥漿護壁是重點，因此選擇泥漿指標及制備過程中的調試必須嚴格進行；
⑷樁孔為大直徑、深孔灌注樁，孔底沉渣厚度的控制是難點，樁頂質量不易保證。
3、施工工藝及關鍵技術
旋挖鉆灌注樁施工的主要流程為：樁位放樣、埋設護筒、制備泥漿、鉆進成孔、鋼筋籠加工安裝、清孔、水下混凝土灌注。
本項目樁位放樣、鋼筋籠加工及安裝、水下混凝土灌注幾個工藝流程與常規灌注樁差別不大，也沒有較高的難度，在此不再贅述。其它幾項工序由于特殊地質條件及施工環境的影響而顯示出其特有的難度，施工中需要分析造成事故的原因及總結避免出現事故的關鍵技術。
3.1護筒埋設
由于地處湖區厚淤泥軟土層，因此護筒在埋設后的穩定性及鉆機在鉆進過程中對樁孔垂直度的控制得不到保障，對此主要采取以下措施避免:
⑴護筒的選擇
護筒選擇較厚鋼板制成、同時直徑需保證在2.3m以上，埋設好的護筒采用鋼絲吊在機架下，以免發生意外時護筒掉入孔內，給施工造成困難。
⑵地基的換填處理
對樁位及鉆機施工區域內進行換填處理，將淤泥層清淤后換填外運來的粘土層，再埋設護筒，即保證了護筒的穩定性，也保證了鉆機在鉆進過程中由于地基不穩造成的樁孔垂直度不達標。
3.2鉆進成孔
⑴鉆頭選擇
通過試驗確定鉆頭直徑與現狀：應選用雙腰箍三翼合金鉆頭，鉆頭的魚尾宜尖不宜鈍，根據以往施工經驗，鉆頭的直徑一般比設計的孔徑小20mm左右即可保證達到設計要求，但在前期施工的幾根樁發現粘土層出現縮頸現象，粉質粘土層又出現擴孔現象，因此鉆頭的直徑需根據不同地層的狀態，通過摸索試驗確定，通過約10根樁的實踐，我們發現造成粉質粘土層縮頸與粉土層擴孔的原因并不在鉆頭的大小，而在泥漿及鉆進速率的控制，因此鉆頭最終確定比設計孔徑小25mm控制，以達到控制充盈系數的目標。
⑵鉆壓、鉆速控制
旋挖鉆機啟動后，初始采用低俗鉆進，保證孔位不產生偏差，在粘土層鉆進時，考慮到粘土塑性好，土質硬、穩定性好，采用中等壓力高檔鉆速鉆進，每鉆進尺控制在55cm左右，粉土層鉆進時由于穩定性較差，土體經擾動后易塌孔，采取增壓抵擋鉆進，每鉆進尺控制在40cm以內，并加入大泥漿泵控制孔內泥漿量。
⑶提鉆、下鉆速率控制
鉆斗提升時，泥漿在鉆斗與孔壁間流速加快會沖刷孔壁，有時還會在孔內產生負壓，遇有松散層極易塌孔，因此必須控制提鉆和下鉆速度，應以慢速、勻速提升和下方。本工程經實踐最終將鉆斗提升速率控制在0.7m/s以內。
3.3泥漿控制
⑴泥漿制備
針對旋挖鉆自造漿能力差的特點，必須人工造漿并及時補充孔內以維持孔壁穩定。考慮到粉土穩定性差的特點，造漿采用優質膨潤土為原料，并摻入適量的純堿配制而成。
泥漿制備必須遵循以下原則：嚴格按照施工配合比拌制，拌制好的泥漿必須在泥漿池中水解25h后才可使用，期間必須采用泥漿泵進行池內循環。
⑵泥漿指標控制
現場需設專人及時對泥漿進行稠度、比重、砂率三大指標的測試，當泥漿指標不合格時及時調整。項目采用新型的輕型泥漿，制漿流速快，護壁效果好，沉淀凝聚速度快，在旋挖鉆施工過程中能夠加快施工進度，大大提高了施工效率。為降低含砂率及孔底沉渣厚度，保證成樁質量，除了初始泥漿必須按高性能配置外，我們參照正反循環回旋鉆成孔工藝增加了2道清孔工序：
一清安排在終孔后3～4h內進行，一清后泥漿相對密度不能太低，以防產生縮頸并出現大量沉渣，同時一清的泥漿指標要盡量接近二清，以縮短二清時間，防止樁底清孔時間過長而擴孔，從而保證成樁質量，提高效率。
二清指標泥漿在施工過程中發現要達到規范要求的1.03～1.10比較困難，但我們在實際過程中發現泥漿指標控制在1.1～1.2之間即可保證沉渣厚度的要求，分析原因為地質條件下出現的粘土層增加了泥漿比重，而砂率對比重的影響較小，砂率最終均能控制在小于2%。
當前廣西很多地區的城鄉建設與住房都是應用了旋挖樁的施工技術。
2旋挖樁施工流程
機械設備的確定泥漿的配制護筒的連接鉆頭的選擇變換選擇清孔方法樁孔驗收鋼筋籠制作、驗收、沉籠導管清孔排氣和混凝土就位澆筑混凝土。
3操作要點
3.1施工準備工作
認真學習規范，熟悉圖紙設計的各項技術要求，了解工程的質量要求。編寫施工方案，選擇施工機械設備，泥漿池砌筑及配制泥漿，現場水電布置。材料進場后做好材料的檢驗、安排，施工人員進場，施工機具到位等施工準備工作。
3.2機械設備選擇調試
采用旋挖成孔的灌注樁技術是建筑工程施工的基礎，可以很大程度上提高施工精度、施工效率和施工速度。旋挖一般采用大口徑的旋挖鉆機，它的主要優點表現在移動方便并且對樁孔的定位也比較準確。由于地質條件比較復雜，對于鉆機的選擇也有很大影響。比如在地質條件比較好的地區有可能遇到碎石土或砂土粉土粘土風化巖石等地質，有的甚至可能遇到淤泥較厚、地下水位偏高等情況，所以對于鉆機的選擇要靈活。
3.3樁孔位布設
根據圖紙設計用全站儀測出要鉆孔的樁位位置并做標記，以便樁機就位成孔。
3.4旋挖鉆機的操作
鉆進時先慢轉輕壓，之后逐漸加大轉壓和轉速，在鉆孔過程中根據當地地質實際情況控制好鉆進速度。必須按要求測試出、進口泥漿指標，若發現問題要及時調整解決。開孔至地下4~5m時，鉆機要慢轉輕壓逐漸進入正常施工，要保證鉆斗對準樁位，預防樁位偏差和斜孔。在進入正常施工之后，要隨時灌注泥漿，平衡孔內外側壓力。鉆機在砂層要輕放、輕提，不要強行加壓。工作人員要隨時觀察孔內泥漿變化，保持注滿泥漿。
3.5鉆孔
（1）旋挖機械就位前，勾機先把場地平整，平整須填入400~500mm磚渣或廢混凝土塊這樣起到穩固作用，鋪上兩塊1.8m×4m鋼板，使旋挖機械受力平均，且始終保持垂直。（2）泥漿：旋挖機開鉆前必須配制好泥漿（土為黏性土質），每m3泥漿滲入kg工業堿使泥漿更有稠度不易沉淀。鉆機開鉆下好護筒后開始注入泥漿。邊鉆邊注入泥漿，注入泥漿量與鉆頭沉完時護筒頂下1m左右即可。（3）接護筒：本工程回填土為7~10m。開鉆時出現大量塌孔，開鉆時先下2m護筒，當鉆到3m時拔出第一個2m護筒，沉入4m護筒。邊鉆邊壓護筒與鉆孔深度一致。第一個護筒埋完后接第二個4m護筒，利用勾機配合壓第二個4m護筒，始終保持護筒垂直。護筒壓至硬土為止。混凝土澆筑完成后可以利用勾機配合挖出頂上4m護筒循環利用，減少成本。（4）強風化泥巖當鉆至強風化泥巖時一般勾機齒鉆頭、子彈頭鉆頭進度很慢（因泥巖遇水有吸鉆頭的特性），改用螺旋鉆頭先鉆入2m深后，再用子彈頭鉆頭清修孔，循環施工直到設計樁深（2m×70m深可節約時間為5～8h）。（5）清孔成孔后，在沉鋼筋籠前先用平頭鉆頭進行清孔底沉渣，再用潛水泵清渣，時間大大減少，質量有得到保證（2m寬×70m深樁可節約時間為3～5h）。（6）鋼筋籠制作與吊裝鋼筋籠、主筋為焊接，搭接長度按規范要求。鋼筋籠分節長度以現場吊裝機具能力確定。為減少分節數，第一節鋼筋籠可做長些，采用倒、換吊點傾斜入孔的方式進入孔內，現場采用了1臺起重機（1臺25t）保證鋼筋頂的標高與設計一致。節與節的連接方式為在孔口焊接。（7）排氣排氣對超大超深樁來說必須注意。反完漿后導管有大量氣體容易造成混凝土塞管斷樁現象。利用吊車配合把導管提上2m左右再慢慢放下等導管泥漿流出，反復排氣直到導管泥漿比樁內泥漿底即可。再用吊車把導管提高20～30m再慢慢放下確保氣體排完。最后裝料斗打料前先把泥漿抽入料斗（把泥漿當是混凝土料看是否能下去），確保不塞管后方可打混凝土料。這樣確保萬無一失，質量又得到保證。（8）空樁處理因兩根樁間距只有300mm且又有13.4m空樁，影響第二根樁的施工，所以把第一根樁空樁部分搗C15混凝土（搗C15混凝土與搗樁混凝土時間最少間隔12h才能進行），這樣又安全施工又順利。（9）完成搗完混凝土后利用勾機拔出第一個4m護筒（搗有C15混凝土樁時搗至護筒時勾機邊拔護筒邊打C15混凝土直至拔出護筒），整個樁基完成。
4旋挖樁施工常見問題及質量控制
4.1成孔移位
造成成孔移位的原因有很多，其中最主要的有以下幾條：復核不嚴，擾動護筒，記點不牢，測量不準。所以，我們應把護筒看作參照物，認真控制孔位的圓心，以保障樁位是否符合規范及要求。施工人員可以利用全站儀測出孔的圓心位置，再按照十字交叉確定圓心的方法，在孔位的旁邊場地上確定好4個點，以準25鋼筋當做標記，將其牢牢固定，在必要的時候，可以使用龍門樁。同時可以在護筒的頂部圓周上的每1/4圓弧處預留的缺口上使用兩根廣線，再用十字交叉定圓心法，方便工作人員隨時可以進行檢查復核。
4.2鉆孔傾斜
致使鉆孔發生傾斜的原因主要是旋挖鉆機的場地遇到孤石、軟硬不均、復雜地質條件，巖層處理不當、鉆桿擺動過大等也是造成鉆孔發生傾斜的原因。由于樁過長，在轉動時上部的擺動幅度較大，這樣非常容易造成孔位的傾斜，因此，施工人員必須要在旋挖鉆機的鉆架上安裝導向架，以此來控制鉆桿上提引水的籠頭，使其能夠沿著導向架鉆進。當遭遇到傾斜的巖層時，必須要時刻注意操作室內的儀表盤，利用巖芯的筒鉆先處理槽，之后再用嵌巖截齒的鉆頭進行低速慢進，同時與鉆桿的傾斜度相結合校正其垂直度。
4.3沉渣過厚
當砂土等粗顆粒的沉渣比較厚時，進行首灌混凝土的時候便很難將全部沉渣反送至混凝土的表面以上，這樣就會經常導致樁底爛根等質量問題。在導管與鋼筋籠下放的過程中，如果側壁發生了坍塌的情況，則會直接造成較厚沉渣；或是工作人員的操作不當而引起鉆進成孔的過程中，孔內泥的漿含砂量比較高。在鋼筋籠下放之前，一定要嚴格按照要求與規范使用優質的泥漿來置換孔內的泥漿，最大程度地降低孔內的泥漿含砂率，鋼筋籠下放的時候要注意垂直度，在下放遇到困難時，不可以強行下放，以避免增加對孔壁的刮蹭，盡量減少孔壁出現塌方的現象。若下放的導管沉渣較厚，可使用氣舉反循環清渣的方法來進行二次的清渣，同時合理安排清孔時間、置換泥漿的質量與壓氣的流量，以避免因此再誘發孔壁的持續坍塌。
4.4斷樁問題
斷樁的處理方法重在預防。擰緊下放導管的接頭，保證密封圈的完好，以避免漿漏；確保混凝土坍落度能夠在18～22cm之間，流動性與和易性好；嚴格對灌注前孔內泥漿的含砂率與比重進行控制，用優質的泥漿置換孔內的泥漿。
5結語
旋挖樁其成孔速度、效率、質量都要遠超其他施工技術，并且不會對周圍環境造成很大影響，對于環境適應性也比較高。由于此工藝所涉及的施工環節較多，所以為了防止發生施工事故，施工人員一定要具備較強的責任心和專業技術。在施工過程中進行嚴格的管理，不斷對施工方法與施工工藝進行總結，抓好事中控制與事前控制，確保施工質量。
作者:伍啟運 韋力群 單位:廣西建工集團第五建筑工程有限責任公司
參考文獻
[1]王寧川.旋挖樁施工中的優勢與常見技術問題分析及應對方法研究[J].門窗，2014，02：190+192.
關鍵詞：鉆孔樁設備 橋梁樁基 施工 組合應用
1、前言
橋梁樁基礎的成本、進度控制，直接影響著單位利潤和工期要求，所以橋梁樁基礎的施工在橋梁工程中顯的尤為重要，現在鉆孔樁設備在施工中的單一應用不能滿足加快工期和降低成本的要求。本文就三種鉆孔設備在樁基施工中的組合應用進行了闡述。
2、 常用的鉆孔樁施工設備及適用地質
2.1 沖擊鉆機
主要適用于黏性土、卵石土、砂性土、漂石、各種巖層，屬“軟硬統吃”型，但對黏性土的適應性較差。
2.2回轉鉆機
無論正循環還是反循環的鉆機，均適用于黏土、軟巖，其中正循環鉆機更適用于粉土、細、中、粗砂層，反循環鉆機更適用于砂性土、砂卵石、風化巖層，但卵石粒徑不得超過鉆機內徑的2/3，且含量不能大于20%。
2.3旋挖鉆機
主要適用于砂性土、砂卵石和風化巖層，是一種近幾年迅速被大家接受的成孔設備，成孔速度在一般地層中是沖擊鉆的10-12倍，是回旋鉆的4-6倍。
3、三種成孔設備的優劣勢分析
3.1沖擊鉆機優勢：適應性強，萬能性，特別是質堅的巖層、易坍塌地層工效顯著。
沖擊鉆機劣勢：整體成孔效率低，震動大，移機對位慢，在土層中施工易出現傾斜，擴孔的狀況，砼易超灌，增加材料成本。在黏土層中很容易粘錘，易造成錘提不起來、后機架翹起、鋼絲繩斷絲、樁機錯位、鋼絲繩掉道等事故、故障。當遇到黏土層時，應控制提錘高度，沖程控制在100cm以下，慢慢過，這樣就大大延長了成孔時間，增加工期和管理成本。每米成孔單價最高。
3.2 回轉鉆機優勢：移機對位快，護壁效果好，成孔質量高，無噪音，無震動。每米成孔單價最低。
回轉鉆機劣勢：適應性差，不能對付強風化層以外的硬巖，成孔速度較慢，用水量大。
3.3旋挖鉆機優勢：適應性較強，自動化程度高，移機方便，定位非常準確，施工速度快，成孔質量高，施工現場干凈。每米成孔單價介與沖擊鉆和回旋鉆之間。
旋挖鉆機劣勢：地表如是松土層，不易使用，容易塌陷。對硬巖，雖然可用沖擊鉆頭，但效率非常低。擴孔率大，比實際孔徑大5%-20%。自身不能澆筑砼，需吊車配合。
4、根據不同地質，一般有以下三種組合應用
4.1先旋挖鉆后沖擊鉆：適用于一般樁長20米以上支撐柱樁，且柱狀圖為砂性土，砂卵石，強風化，弱風化，硬巖。這樣的組合應用廣泛，四臺沖擊鉆機配合一臺旋挖鉆機施工，工效最高，四臺沖擊鉆機分別在四個順序墩位上，先利用旋挖鉆移機方便，定位準確的特點，從第一個墩位遠離便道的一側選一個樁定位開孔，下護筒，泥漿選用優質粘土或膨潤土造漿，并在泥漿中摻入適量火堿或碳酸鈉等外加劑，鉆至弱風化巖層，然后轉到第二個墩位，以同樣的方法鉆至弱風化巖層，然后第三個、第四個墩位，再轉回第一個墩位隔孔選樁定位開孔循環。當旋挖鉆機在第一個墩位上移機后，等在旁側的沖擊鉆機對位，利用旋挖鉆泥漿，沖擊弱風化巖層至設計樁底， 然后清孔、下鋼筋籠、再清孔、利用沖擊鉆機進行水下砼灌筑。一般情況下，如果施工組織合理連續，一晝夜可以完成3-5根樁的灌筑。這樣組合應用旋挖鉆機和沖擊鉆機的合成孔，汲取了兩種設備各自的優勢，同時彌補了單獨使用旋挖鉆機和沖擊鉆機缺點和不足，成孔速度快，質量好，大大提高了施工效率，加快工期，降低設備使用成本，施工場地干凈。
4.2先回旋鉆后沖擊鉆：適用于支撐柱樁，且柱狀圖為黏性土，粉土，細、中、粗砂層，強風化，弱風化，硬巖。這樣的組合應用較少見，二臺沖擊鉆機配合一臺回旋鉆機施工，效率最好，二臺沖擊鉆機分別在二個順序墩位上，先用回旋鉆從第一個墩位遠離便道的一側選一個樁定位開孔，下護筒，泥漿采用自造方法調制，鉆至弱風化巖層，然后轉到第二個墩位，以同樣的方法鉆至弱風化巖層，然后再轉回第一個墩位隔孔選樁定位開孔循環。當回旋鉆機在第一個墩位上移機后，等在旁側的沖擊鉆機對位，利用已有泥漿，沖擊弱風化巖層至設計樁底， 然后清孔、下鋼筋籠、再清孔、利用沖擊鉆機進行水下砼灌筑。這樣組合成孔的最大優點是成本最低，更適合應用在大直徑深樁中，經濟效益非常可觀，在以后的鉆孔樁施工中會被人們漸漸認識并應用。
4.3先沖擊鉆后旋挖鉆：適用于摩擦樁，且柱狀圖為疏松土層，砂層，砂卵層，強風化層。這種組合的目的是考慮上部土質疏松，旋挖鉆機自重大，單一旋挖鉆鉆進時上部容易塌陷，所以用沖擊鉆擠密加固上部孔壁，當通過疏松層后再換旋挖鉆，利用沖擊鉆泥漿加水稀釋調制泥漿黏度，可以保證旋挖鉆機安全，減少事故發生，加快施工進度，降低成本。這樣沖擊鉆和旋挖鉆的數量組合要根據疏松土層的厚度合理配備，根據經驗一般5-10米左右疏松層三臺沖擊鉆配合一臺旋挖鉆較為經濟，設備利用率也最高，同樣也是在三個順序墩位上循環，利用吊車進行水下砼灌筑，如果旋挖鉆不能及時完成三個樁位的循環，沖擊鉆可以繼續向下鉆進，設備不停滯。
5、結束語
總之,我們在施工鉆孔樁時,設備的選型非常重要,要根據現場條件、工期要求、地質情況及成本分析等，用科學的方法對不同的地層采用不同的施工設備和工藝手段，用最佳的施工工藝，提高鉆進效率，在保證質量、工期、安全的情況下產出最佳的經濟效益。隨著科技的進步，設備的更新會越來越快，我相信在不久的將來會有更好的多功能的鉆孔設備問世。
參考文獻：
《巖土工程新技術實用手冊》(地質科學出版社)
《建筑地基處理計術規范》JGJ79-2002
關鍵詞: 區間隧道; 暗挖; 非降水; 施工技術
1 工程概況
1.1 設計概況
深圳地鐵大劇院—科學館站區間隧道， 埋于深南中路解放路口至上步路段地面下10～ 19m ， 設計長1144.7m 。分左右兩條單線隧道， 標準地段線間距為13.2～17.2m ， 基本與地面道路中線對稱。區間隧道內設2 號線聯絡線預留接口一處， 縮短單渡線一處， 設計斷面變化多樣， 除單線段為單孔圓形斷面外， 聯絡線預留接口和單渡線設計有單孔雙線、雙孔雙線、三孔三線斷面， 其開挖最大寬度分別為12.9m 、12.6m 和20.0m ， 隧道接口型式多， 工法轉換頻繁。區間隧道原設計為2 座豎井， 后因工期需要增設一座3 號豎井， 豎井通過橫通道與正線相連。
1.2 工程及水文地質條件
隧道范圍內上覆第四系全新統人工堆積層、海沖積層和第四系殘積層， 下伏燕山期花崗巖。洞身主要
穿越殘積層和風化花崗巖。有三處含水豐富的砂層位于隧道上部， 部分侵入隧道斷面， 層厚度2～10m 不等， 長度近700m ， 占隧道全長達2/3 。有一處流塑狀飽和粘土層侵入隧道斷面內， 如圖1 所示。
本區間地下水為第四系孔隙潛水和基巖裂隙水， 主要補給為大氣降水。根據勘測， 地下水埋深1.93～ 5.73m 。水位高程0.5～7.5m ， 水位變幅0.5～2.0m 。隧道東端(靠近大劇院站地段) 北側的荔枝湖與本區間地下水存在水力聯系。
1.3 地面和交通條件
本區段為交通主干道和商住區。地面交通繁忙， 車行如梭; 地下管線密集， 縱橫交錯; 道路兩側大廈林立， 花紅草綠， 環境優美。途經市委、市政府， 是深圳市政治、經濟、文化中心地帶。
2 技術特點和關鍵技術
隧道穿越的第四系殘積層和全(強) 風化花崗巖， 含水量豐富。除因南國多雨， 補給充沛外， 并與荔枝湖水系相連， 潺潺水流供給不斷。據測， 1 # 豎
圖1 大劇院—科學館區間隧道不良地質分布剖面圖
井24 小時抽水量達410t 以上。此外， 地面由原溝谷成， 西南交通大學、中鐵四局集團公司、鐵道第四勘山地回填而成， 局部水囊空洞， 還有地質鉆孔， 人工測設計院聯合成立了科研技術攻關小組， 在現場試洞穴， 更給暗挖施工留下層層隱患， 危機四伏。驗、監控、室內離心模型試驗、三維數值仿真分析等由于本標段地面交通繁忙， 環境優美， 不容許在多種手段綜合應用情況下， 取得了較好的施工效果， 地面采取任何工程措施。這些邊界條件界定了本工程多項施工指標達優。的技術特點是: 在補給充分的富含水地層(砂層、流塑狀粘土層) 采取非降水的技術措施進行暗挖隧道施
3 超前預加固施工技術研究工， 特別是渡線段的大斷面暗挖施工。其需要解決的主要關鍵技術是:
3.1 方案比選與特征
(1) 超前地質預報與動態設計;(2) 超前預加固和防水; (3) 復雜斷面隧道暗挖施工洞內超前預加固的目的是改善圍巖土體物理力學工法研究; (4) 軟弱地層暗挖隧道施工控制地面下沉性能和止水防涌， 以保證施工安全， 減小地面下沉。技術(特別是在穿越特殊管線時) 。
在現場多次試驗的基礎上， 比選了三種樁體加固方鑒于本工程地質條件的復雜性、結構端面型式的案。(1) 水平旋噴樁加固; (2) 間隔水平攪拌樁與水多樣性、施工工藝難度極大、周圍環境限制條件十分平旋噴樁加固; (3) 水平旋噴2化學灌漿加固。如圖2 嚴格， 深圳市地鐵總公司把本標段工程列為深圳市地所示。其優缺點比較見表1 。鐵工程的重點和難點工程。為了保證工程得以順利完
圖2 洞內超前預加固方案示意圖
表1 超前預加固方案比較表
圖3 拱部土體水平旋噴加固示意圖
經在1# 豎井橫通道中組織的幾次試驗效果綜合分析比較， 確定采用第一方案。其主要特征是: 仰角為5°的洞內水平旋噴樁超前預加固形成拱棚。開挖掘進時， 用
3.2 水平旋噴樁超前預加固
3.2.1 拱部土體加固
水平旋噴樁在洞內以5°的仰角鉆進旋噴成樁， 因始端侵入隧道開挖斷面， 故在前端3.5m 范圍內不注漿， 旋噴加固體搭接長1.7m 。每一循環鉆孔15m ， 旋噴長度11.5m ， 開挖掘進10m (開挖時小導管注漿補充填塞樁間的空隙)， 如圖3 所示。
3.2.2 掌子面加固防涌坍
處于流塑狀粘土層地段， 掌子面緩慢順淌而下引起拱部下沉和仰拱開挖困難。施以旋噴樁拱密和加固， 取得了很好的效果(如圖4 所示) 。
圖4 掌子面水平旋噴加固拱密示意圖
3.2.3 邊墻仰拱土體加固
在SK3 + 240～280 和SK3 + 960～990 地段， 拱部圍巖為砂粘土， 具有一定的自穩時間， 足以開挖初支成型。但下臺階土層呈流塑狀， 邊墻開挖困難， 甚至導致已施作好的噴射混凝土初支護外鼓開裂。以圖5 所示進行加固， 成功通過。
圖5 水平旋噴樁加固邊墻及掌子面示意圖
3.3 水平旋噴加固力學效果研究
對于水平旋噴預加固效果的認識， 由于我國在這方面起步較晚， 目前， 基本上還處在試驗階段或定性的描述上， 而客觀現實常常需要我們做出定量的分析， 特別是在淺埋軟弱的富水地層中進行城市地鐵近鄰開挖時尤其如此， 為了研究水平旋噴預加固效果， 在多次現場試驗的基礎上， 進行了離心模型試驗和三維彈塑性數值模擬研究。
試驗和數值分析所得結論基本一致， 主要有:
(1) 研究成果和現場測試數據吻合較好; (2) 水平旋噴樁預加固對控制地表沉降的效果是非常明顯的， 與不施做水平旋噴樁相比， 地表的最大沉降值可減小51 % 左右(如圖6 、圖7 所示) ; (3) 旋噴樁預加固對提高圍巖的穩定性是非常有效的， 相比之下， 有旋噴樁時拱頂的最大沉降可降低53 % 左右， 同時， 洞周圍巖塑性區的面積大大減小。
圖6 無旋噴樁時地表沉降示意圖
圖7 有旋噴樁時地表沉降示意圖g
4 渡線段施工技術研究
4.1 指導思想
在含水豐富的淺埋軟弱圍巖(粘砂土和流塑狀粘土層) 中， 由于環境所限， 采用非降水的手段， 進行渡線段大斷面隧道的暗挖法施工， 在國內外的地鐵修建史上鮮見先例。本工程在這一特定條件下， 以防坍保安全為主要目標， 選取最佳的超前預支護方案和合適的工法， 同時謀求控制地面沉降， 減小對管線的破壞和影響又兼顧施工速度的技術措施。本區段隧道有眾多橫穿管線， 其中SK3 + 355 有一條煤氣管(
4.2.1 數值模擬進行施工優化
對于管線所在的SK3 + 355 斷面， 采用平面彈塑性有限元模擬圖8 的6 種施工工法對管線的沉降影響， 模擬結果( 見表2) 表明: ① 先開挖右線隧道(小洞) 后開挖左線隧道(大洞) 比先開挖左線隧道管線的沉降和內力影響更小; ② 左線隧道影響進行三維數值模擬、室內離心試驗、現場監控量采用CRD 法施工， 左右斷面開挖比上下斷面開挖對測， ③ 開挖左線隧道對近鄰右線隧道及地層位移影響較為明顯。綜合考慮各種因素后， 最后確定采用工法2 為過管線段的施工方法。
表2 不同工法對管線沉降影響值mm
圖8 不同工法示意圖
4.2.2 模型試驗模擬隧道開挖對煤氣管線的影響采用離心模型試驗， 對煤氣管線所在的位置SK3 + 355 斷面進行施工模擬試驗， 試驗結果表明， 采用水平旋噴樁和小導管注漿預加固技術進行施工， 地表沉降最大值為31.6mm ， 管線最大沉降為29.5mm ， 管線仍處于安全狀態。
4.2.3 三維數值模擬隧道開挖對煤氣管線的影響
基于著名的ANSYS 軟件， 建立土體2支護結構2管線三維彈塑性耦合模型， 其中， 管線和隧道襯砌的位置關系及有限元模型見圖9 。
通過對隧道的開挖過程進行仿真分析， 計算結果表明: (1) 右線隧道施工時， 管線最大沉降值為19.8mm ， 左線隧道施工時， 最大沉降值為28.9mm ; (2) 地表最大沉降為29.8mm ; (3) 經過對管線的變形和受力進行驗算， 管線滿足強度和剛度要求， 施工期間管線是安全的。
4.2.3 施工監測隧道開挖對煤氣管線的影響
圖10 所示為SK3 + 355 斷面(煤氣管線) 左線隧道中線與地表交點的沉降隨開挖掌子面距離的關系曲線， 量測結果表明施工期間管線是安全的。綜上所述， 通過對隧道開挖過程中對煤氣管線的后開挖右線隧道對管線的變形影響更大;
圖9 管線和隧道襯砌的位置關系及有限元模型
圖10 SK3 + 355 斷面地面沉降與掌子面的關系圖
的工程條件下， 管線在施工期間是安全的， 而且分析數據彼此吻合較好， 為施工提供了重要的理論依據和指導作用。
圖11 SK3 + 355 斷面地表沉降的數值模擬、離心試驗和現場量測值比較
4.3 施工路線選擇
渡線段位于1 號、3 號豎井中間， 經過相關的理論分析和綜合考慮各種施工因素， 最后確定如下施工路線(圖12) :
4.4 工法和主要技術措施
4.4.1 采用工法
本區間隧道掘進主要采取的工法是: ① 標準段采用上、下臺階法(圖13a) ， 下臺圍巖特別軟弱時， 分三個臺階開挖(圖13b) ; ② 開挖寬度10m ， 高度8m 以下， 采用CD 或CRD 工法( 圖13c) ; ③ 開挖寬度10～12m ， 高度10m 以下， 采用雙側壁導坑工法(圖13d) ; ④ 雙孔雙線斷面， 采用中洞法(圖13e) ; ⑤ 三孔三線斷面， 采用雙中洞法(圖13f) 。
4.4.2 主要技術措施
隧道掘進除采用超前預加固外， 還需根據圍巖地質條件的變化， 采取如下技術措施:
(1) 如下臺土體軟弱， 增設臨時仰拱( 見圖13b) ， 可有效減少拱部和地面下沉;
(2) 增設鎖腳錨管， 每榀格柵在拱腳部位設2～ 4 根， 錨管長3m ， 并及時注漿;
(3) 嚴格遵循短進尺， 小步距、快循環、強支護、早噴錨、緊封閉的原則施工， 縮小臺階距離， 盡早封閉;
(4) 及時對初支背后進行注漿。
5 結 束 語
大—科區間隧道工程現已順利竣工， 施工期間隧道結構及周圍環境沒有出現安全隱患， 取得了良好的施工業績， 獲得了深圳市地鐵建設單位的高度評價并授予施工優秀獎。現總結起來主要有以下幾點。
(1) 水平旋噴樁和小導管補充注漿超前預加固改善了圍巖的物理力學性能， 起到了較為顯著的拱棚作用， 配合其它綜合處理措施， 較好地解決了非降水條件下的施工安全， 通過深圳地鐵大—科區間的施工實踐、離心機模型實驗、數值模擬理論分析得到了驗證， 為這一工法的發展積累了經驗和寶貴的數據。
(2) 在富水的軟弱(砂土、流塑狀粘土) 地層， 采用淺埋暗挖法施工地鐵隧道， 在對圍巖進行超前預加固和止水基礎上， 應用合適的工法和技術措施， 施工安全、質量、工期都能予以保證。
(3) “ 地質預報—動態設計(模型試驗、模擬理論分析) —合適的施工技術措施—監控量測” 是地下工程施工的重要環鏈， 特別是在通過重點管線地段。大—科區間重視每一環鏈， 取得了良好的施工效果。
(4) 水平旋噴施工在設備、工藝、漿液材料、參數等方面還須進一步加強研究， 以滿足日益發展的施工需要。
圖12 渡線段施工路線示意圖
圖13 開挖掘進工法示意圖
參 考 文 獻
[1 ] 李遠寧， 段玉剛. 淺埋軟弱地層隧道旋噴預襯砌支護技術的研究[J ] . 探礦工程， 2001 ， (5) : 58～61
[ 2 ] 孫星亮， 景詩庭. 水平鉆孔旋噴注漿加固地層效果研究[J ] . 巖石力學與工程學報， 1998 ， 17 (5) : 589～593
[ 3 ] 張民慶， 王汝澄. 飽和含水砂層垂直注漿技術試驗研究[J ] . 施工技術， 1998 ， (4) : 28～29
[ 4 ] 秦愛芳， 李永圃. 上海地區基坑工程中的土體注漿加固研究[J ] . 土木工程學報， 2000 ， 33 (1) : 69～82
關鍵詞：旋挖鉆；工藝；優越性；注意事項
中圖分類號：K928文獻標識碼： A
引言：隨著我國社會經濟的快速發展和技術的不斷進步，大型工程建項目建設不斷竣工，工程建設技術含量越來越高，橋梁施工技術得到極大的發展，大橋、特大橋的不斷涌現，樁基施工越來越多，以往的施工機械及技術顯然已不能滿足需要，近年來出現的旋挖鉆機施工，較沖擊鉆、循環鉆等顯現出了極大的優越性；現結合紹興濱海產業集聚區錢清至濱海工業區公路工程第1標段橋梁樁基工程，就旋挖鉆機的施工工藝、特點、注意事項及優越性進行簡要闡述。
一、工程概況
1、工程概況
紹興濱海產業集聚區錢清至濱海工業區公路工程第1標段，主線起訖樁號K0+000~K5+300，除主線外另含一條連接線，即連接線I。主線起點杭金衢連接線與柯袍線平交處，起點K0+000，路線自南向北，跨越東小江，經遺風村、蜀風村東側穿過，利用規劃稽山路北延走廊北至徐家畈后，路線走向轉向由西向東，跨越盛陵江后，于李家北側至合同設計終點，樁號K5+300，合同段主線長5.3km。
連接線I起點位于紹興縣安昌鎮徐家畈北側與主線平交處，起點LIK0+000，路線自東向西，跨越九墩直江，至安昌鎮鼎豐鋁業南側村道，終點樁號LIK1+098.246，全長1098m。
工程由路基、路面、橋梁涵洞組成，其中橋梁8座，大橋5座，中橋2座，小橋1座，東小江大橋為本工程的關鍵工程；路基由軟基工程和路基填筑組成；路面由水穩層、瀝青路面及附屬工程組成。工程總造價4.227億元。
2、工程地質
本合同段位于海積平原區，為軟土路段，表層為硬殼層，厚度0.5～4.7m，局部夾海積粉土層，厚度較薄，沿線地表填土分布較為廣泛；下伏為厚層海積淤泥質土層，流塑，厚度6.4～35.9m，近山前厚度急劇變小，壓縮性高，性質差；中部為厚層海積淤泥質土層，流塑～軟塑，厚度2.8～28.5m，壓縮性高，性質差，其下為海積流塑～軟塑粉質黏土，局部夾沖湖積硬土層；下部為沖湖積硬土層、沖積粉細砂、礫砂、含黏性土圓礫（卵石）層，性質較好。
二、工程試樁及方案比選
工程正式開工之前，項目部從保證工程建設工期、工程建設質量、工程實施安全等方面進行了充分的準備工作；由于整個標段地質變化不大，為避免試樁過程中相互干擾，致使數據采集失真，因此試樁選擇在蜀風2#橋和九墩直江大橋分開進行，蜀風2#橋和九墩直江大橋分別采用正循環鉆機和旋挖鉆機進行了試樁。
試樁數據對比
三、旋挖鉆機的應用
旋挖鉆機是一種適合建筑基礎工程中成孔作業的施工機械。旋挖鉆機適用于粘性土、沙類土，含量較小的礫石、卵石層，軟石層，強風化巖層、等地質情況，地勢平坦的地理環境條件下作業，近年來隨著材料科學的進步，已經在更廣泛的地質中使用，在灌注樁、連續墻、基礎加固等多種地基基礎施工中得到廣泛應用，旋挖鉆機的額定功率一般為125～450kW，動力輸出扭矩為120～400kN?m，成孔直徑可達0.8～4m，最大成孔深度為60～90m，可以滿足各類大型基礎施工的要求。
1、旋挖鉆機的發展以及國內現狀
旋挖鉆機在二戰以前首先在美國卡爾維爾特公司問世，二戰之后在歐洲得到發展，1948年意大利邁特公司首先開始研制，接著意大利、德國開始發展，到了70～80年代在日本得到快速發展，當時日本稱之為回轉斗成樁，也叫阿司特利工法（EarthDriII），在德國、日本這類工法相當普遍。中國在80年代初從日本引進過工作裝置，配裝在KH-125型履帶起重機上。1984年，天津探礦機械廠引進美國RDI公司的旋挖鉆機并進行消化吸收。1987年在北京展覽館首次展出了意大利土力公司（SOILMEC）產品，1988年北京城建機械廠根據土力公司的樣機開發了1.5m直徑的履帶起重機附著式旋挖鉆機。
2、應用
目前旋挖鉆機在土建、市政、高鐵等方面已經廣泛應用，如京滬高鐵、滬杭高鐵的施工中各主要施工單位在橋梁樁基中得到大規模使用，并取得的不錯的效果；廣州地鐵建設中地鐵站中也得到了廣泛應用，主要用于圍護結構的施工，如地鐵小北站、五羊站等。紹興地區的公路工程中使用的案例較少，據了解在紹諸高速中使用過，并取得不錯的效果。
四、旋挖成孔樁的工藝特點與循環鉆機成孔樁工藝區別
1、旋挖鉆成孔工藝原理
泥漿旋挖鉆機施工是通過旋挖鉆機的液壓系統及自重給筒式鉆頭或螺旋式鉆頭施加壓力，鉆頭在負載條件下通過鉆桿的旋轉使其旋挖鉆進，當筒式鉆頭或螺旋式鉆頭盛滿鉆渣后，鉆桿收縮，將筒式鉆頭或螺旋式鉆頭提出孔外，打開筒式鉆頭底部封蓋或通過鉆桿帶動螺旋鉆頭旋轉以清除鉆頭內的鉆渣。同時用泥漿泵向孔內注入泥漿，在孔壁快速形成一層薄膜，保持孔內的水頭高度。
2、濕孔作業法旋挖成孔灌注樁工藝流程
3、與循環鉆機成孔樁工藝區別
1）、成孔速度快、效率高。旋挖鉆機平均鉆進速度為：8m―15m/h。循環鉆機平均鉆進速度為0.5米/h（本工程中蜀風2#橋采集的數據）。
2）、既可干孔作業 ，亦可水中鉆孔。干孔作業主要適用于地質條件好、地下水匱乏、樁長較短的條件下作業，主要適用地區在北方。本工程中的地質條件適用于濕孔作業（泥漿作業）。
3）、成孔內沉渣少，鉆孔時用泥漿量少。循環鉆鉆機施工中的泥漿主要功能為浮渣、護壁（保持孔壓）；循環鉆機成孔中泥漿以護壁保持孔壓為主要目的。由于成孔內的沉渣少，大幅降低了樁基清孔時間。
4）、旋挖鉆機成孔中，由于成孔位于鉆機外側，旋挖鉆機自重大于循環鉆機，因此對于樁孔產生的測壓大于循環鉆機對于樁孔產生的側壓力，為保證樁基成孔質量，護筒深度不同于循環鉆機，循環鉆機的護筒深度為5～8m，循環鉆護筒深度為2～3m。
五、旋挖鉆機成孔操作要點
1、場地平整：將旋挖鉆機位置夯實、現場整平，適宜施工機械旋挖鉆機、吊車、混凝土罐車出入施工現場。施工現場水、電、路三通，達到施工要求。
2、測量定位：開工前對圖紙提供的所有樁基坐標進行復合，測量儀器應按規定進行檢驗合格后使用。測量其地面標高，根據施工需要定出施工平臺標高。準確測量定出樁基中心位置。護筒埋設好后應復核樁位，設置十字護樁。
3、鉆機就位對中：履帶式旋挖鉆機有自動行走系統，旋挖鉆機行走就位對中，對中完成后設置并鎖定樁基中心相對坐標，設定樁基中心護筒頂坐標為（0，0，0），并將其輸入旋挖鉆機電腦系統。用全站儀或經緯儀復核鉆桿垂直度。
4、埋設護筒：護筒宜用10―12mm的鋼板制作，內徑大于樁徑30―40cm，護筒高200―250cm，用旋挖鉆機將護筒壓入土層中，使護筒中心與樁設計中心一致，中心偏差不大于5cm，傾斜度偏差不大于1%護筒頂面標高宜高于地下水位1.5～2.0m高出地面0.3m。
5、泥漿池、沉淀池開挖及泥漿調制
（1）、泥漿池、沉淀池開挖：施工前選定泥漿池及沉淀池的位置，泥漿池宜低于沉淀池，泥漿經過沉淀后流入泥漿池，以便泥漿能循環利用。根據樁基的直徑及孔深 確定泥漿池及沉淀池的大小，泥漿池的體積宜為井孔體積的1.5倍。沉淀池宜位于易清理沉淀物的位置，其體積宜大于井孔體積。在水源不方便的位置，應開挖清水池。
（2）、泥漿調制：根據地質條件盡可能使用原土配置，在原土不能滿足泥漿要求時，選擇泥漿護壁速度快、效果更好膨潤土進行配置。配置參數通過試驗取得。
在造漿過程中對泥漿池中的相對密度、粘度、酸堿度、膠體率等性能指標進行檢測，泥漿的各項指標符合上表中的要求后投入使用，泥漿池中的泥漿循環使用前適檢測其含砂率、相對密度、粘度、酸堿度膠體率等性能指標，泥漿池中泥漿的含砂率不宜超過0.5%。否則泥漿應經過沉淀后將沉淀物清理干，對泥漿池中的泥漿重新進行調配。砼灌注過程中快速聚集、分層而加速沉淀，沉淀后的泥漿用泥漿泵抽到泥漿池中，經調制后再循環使用。
6、鉆孔
（1）、用全站儀或經緯儀復核鉆桿垂直度，開始旋挖鉆進時，在護筒刃腳處，宜低檔慢速鉆進，使刃腳處有牢固的護壁。鉆至刃腳下1m后可按土質以正常速度鉆進，旋挖鉆機挖出的鉆渣等用裝載機裝車清理出施工現場。
（2）、每鉆進5m或地層變化處應從鉆筒取樣查明土質并記錄，與設計資料核對。
（3）、樁基在旋挖鉆進過程中要對樁位進行復測，在孔深1/2及終孔時，用檢孔器（檢孔器用鋼筋做成，其外徑為鉆孔樁鋼筋籠直徑加100mm，長度等于孔徑的4～6倍）檢查垂直度、孔徑，以便及時調整鉆頭直徑。
（4）、在鉆進過程中，宜檢測泥漿的主要指標，主要是檢測泥漿的比重和含砂率。
（5）、邊旋挖鉆進邊用泥漿泵從泥漿池中向孔內注入泥漿，保持孔內的水頭高度。
7、成孔檢測：樁基成孔后，用檢孔器檢查孔的中心位置、孔徑，用筒式鉆頭清除孔底沉淀，用測繩查測孔深，同時宜用鋼尺復核測繩的長度。
8、清孔：檢孔完成后用筒式鉆進行掏渣清孔，清孔過程中速度不宜過快，同時保持孔內的水頭高度。
9、鋼筋籠制作、焊接安裝
（1）鋼筋籠制作：首先對施工圖中各種規格的鋼筋長度、數量核對，其次對圓盤條鋼筋進行調直，鋼筋表面應保持潔凈和平直。鋼材進場后用墊木或其他方法墊起，工地臨時保管鋼筋時，應選擇地勢高，地面干燥的露天場所，根據天氣情況，在雨雪天氣，必要時加蓋雨棚布。鋼筋加工時，按照施工設計圖紙結合鋼筋原材料尺寸進行配料、加工、制作、安裝、不得隨意改變鋼筋長度和構造形式，所有鋼筋加工、焊接都應符合《公路橋梁工程驗收標準》要求。鋼筋焊接前根據具體施工條件（特別是對焊施工）進行試焊，然后進行大批量施工。
（2）鋼筋籠焊接安裝：鋼筋籠安裝前應檢查鋼筋根數、直徑、間距、鋼筋籠是否變形，焊接點、焊接長度、寬度、厚度滿足規范要求。為避免鋼筋籠起吊過程中局部受力發生變形。在吊車安放鋼筋籠時，每節鋼筋籠保證有三個吊點，且吊車大小鉤配合使用將鋼筋籠吊起。在孔口焊接，采用搭接焊，確保其上、下成一直線，均勻入孔，并隨時調整鋼筋籠位置，避免碰掛孔壁及發生塌孔現象。
（3）檢測管安裝：檢測管安裝在鋼筋籠內側，成等邊三角形分布。鋼管下端與樁底平齊，上端要露出鉆臺作業平面。檢測管安裝順直、牢固，接縫無接茬，用套管焊接密封，不漏漿，套管長度不小于20cm.檢測管兩端用3mm鋼板焊接密封。
（4）安裝完鋼筋籠后宜量測孔底沉淀厚度，根據沉淀后計算此階段的沉淀速度。
10、二次清孔：導管安裝完成后，宜進行二次清孔，用揚程不小于20m的泥漿泵配導管進行正循環清孔，以降低泥漿比重及含砂率，二次清孔時間以1―2小時為宜。在泥漿比重及含砂率符合施工要求（泥漿比重1.08―1.10之間、粘度18-22S、含砂率≤2%）后立即進行樁基水下砼灌注。
11、灌注混凝土
（1）砼拌和供應：澆注混凝土前檢查水泥、砂石料質量和數量，混凝土拌和嚴格按試驗室提供配合比進行，混凝土拌和前檢修拌和設備，檢查計量系統的準確性，特別要經常檢查用水計量系統，否則將會影響混凝土強度。同時混凝土拌和前精確測量骨料含水量，以調整拌和用水量。混凝土的出盤坍落度應符控制在180―220mm之間，混凝土坍落度每10m3―20m3測定一次。澆注混凝土的數量由現場技術人員作記錄，并隨時測量并記錄導管埋置深度和混凝土的表面高度。
（2）首批砼灌注數量：用混凝土罐車連續將砼送入儲料斗，首灌混凝土方量不小于應使首灌混凝土后導管埋置深≥1.5m。
（3）連續灌注
A、混凝土澆注過程中，提升儲料斗和導管的鋼絲繩以及吊車的吊裝能力不小于16t，吊車靠孔口安放。
B、砼運送至灌注地點時，由現場技術員對每一車混凝土的均勻性、坍落度進行檢測，符合要求后進行砼灌注。砼灌注開始后，應連續進行，并盡可能縮短拆除導管的時間。當導管內砼不滿時，應徐徐地灌注混凝土，防止在導管內形成高壓空氣囊。
C、在灌注過程中拆卸導管時，用測深錘測井孔內砼混凝土面位置，及時調整導管埋深，導管埋深在2-6m范圍內。
D、當灌注至樁頂時，適當用吊車提升導管（提升時導管在混凝土內埋深大于2m）。
E、灌注的樁基頂標高預加0.5m-0.1m。預加高度在開挖完承臺基坑后鑿除，鑿除時防止損壞樁身。在水下混凝土灌注完畢后24小時內，距離樁位5m以內不進行鉆孔樁施工或其他具有振動性的作業，以保護新澆注的砼。
12、樁基無破損檢測：混凝土澆注完成15天后即讓有相應資職的檢測單位進行樁基無破損檢測。然后進行下道工序承臺、系梁的施工。
六、質量控制
(1)樁位放樣
在進行場地整平后，組織有資格的測量放樣人員將所有樁位放出，釘好十字保護樁，做好測量復核，并記錄放樣數據備案。
(2)成孔
采用鉆頭鉆進，根據不同層次的土質結構選擇不同的轉盤轉速和進尺進行控制。在砂層鉆進和進入強風化層后，因土層太硬會引起鉆錐跳動及偏斜、加大鉆桿擺動，故應選擇低檔慢速，轉盤轉速參數取值 13～40v/ min,成孔深度按設計要求進行控制。
(3)孔內事故預防措施
①選擇有經驗、責任心強的施工隊伍，保證操作人員的素質。
②加強鉆具檢查，對加工不良的鉆具嚴禁使用。
③對孔內水頭高度，泥漿的相對密度和粘度經常觀察和檢測，發現問題及時解決，尤其在鉆孔排渣、提錐除土或因故停鉆時應保持孔內規定水位和規定的泥漿性能指標，以防坍孔。
④鉆孔作業應分班連續進行，在土層變化處撈取渣樣判明土層，并與地質資料核對，根據土層情況采取相應措施，保證施工質量。
⑤升降鉆錐須平穩，鉆錐提出井口應防止碰撞護筒或孔壁,防止鉤掛護筒底部，鉆桿的拆裝應迅速。
六、旋挖鉆機在施工中遇到的問題及解決辦法
旋挖鉆機施工作為一種新興的施工工藝，是一種適合建筑基礎工程、橋梁樁基、維護結構中成孔作業的施工機械。在建筑行業中應用越來越廣泛，施工中遇到問題也越來越多，為保證成樁質量，為后期施工奠定基礎，我們需要了解鉆機施工中遇到的問題，知道如何解決，總結分析了旋挖鉆機在施工遇到的各種不良的成因及其防治措施。
1、坍孔
在灌注過程中如發現井孔護筒漿內泥漿位忽然上升溢出護筒，隨即驟降并冒出氣泡，應懷疑是坍孔征象，可用測深錘探測。
坍孔原因可能是護筒底腳周圍漏水，孔內水位降低，不能保持原有靜水壓力，以及由于護筒周圍堆放重物或機器振動等均可引起坍孔。
發生坍孔后應查明原因，采取相應的措施，如保持或加大水頭、移開重物、排除振動等，防止繼續坍孔，然后用吸泥機吸出坍入孔中的泥土，如不繼續坍孔可恢復正常灌注。坍孔不嚴重時可回填至坍孔位置以上，并采取改善泥漿性能、加高水頭、埋深護筒等措施，繼續鉆進。坍孔嚴重時應立即將鉆孔全部用砂或小礫石夾粘土回填，暫停一段時間后查明坍孔原因，采取相應措施重鉆。坍孔部位不深時可采取深埋護筒法，將護筒周圍土夯實重新鉆孔。
2、孔身偏斜
遇有孔身偏斜、彎曲時應分析原因，進行處理。一般可在偏斜處吊住鉆錐反復掃孔，使鉆孔正直；偏斜嚴重時應回填粘性土到偏斜處，待沉積密實后再鉆進。
3、擴孔、縮孔
遇有擴孔、縮孔時應采取防止坍孔和防止鉆錐擺動過大的措施。縮孔是鉆錐磨損過甚、焊補不及時或因地層中有遇水膨脹的軟土、粘土泥巖造成的，前者應注意及時焊補鉆錐，后者應采用失水率小的優質泥漿護壁。已發生縮孔時宜在該處用鉆錐上下反復掃孔以擴大孔徑。
4、卡鉆
卡埋鉆具是旋挖鉆進施工中最容易發生的、也是危害較大的事故，因此在施工過程中一定要采取積極主動的措施加以預防，一旦出現事故，要采取有效措施及時處理。
發生的原因及預防措施：
①、較疏松的砂卵層或流砂層，孔壁易發生大面積塌方而造成埋鉆。在鉆遇此地層前，應提前制定對策，如調整泥漿性能、埋設長護筒等。
②、軟弱層一次進尺太深孔壁易縮徑而造成卡鉆。所以，在這類地層鉆進要控制一次進尺量，一次鉆進深度最好不超過40cm。
③、鉆頭邊齒、側齒磨損嚴重而無法保證成孔直徑，鉆筒外壁與孔壁間無間隙，如鉆進過深，則易造成卡鉆。所以，鉆筒直徑一般應比成孔直徑小6cm以上，邊齒、側齒應加長，以占鉆斗筒長的2／3為宜，同時在使用過程中，鉆頭邊齒、側齒磨損后要及時修復。
④、因機械事故而使鉆頭在孔底停留時間過長，導致鉆頭筒壁四周沉渣太多或孔壁縮徑而造成卡埋鉆。因此，平時要注意鉆機本身的及時保養和維修，同時要調整好泥漿性能，使孔底在一定時間內無沉渣。
5、掉鉆落物
掉鉆落物時宜迅速用打撈叉、鉤、繩套等工具打撈，若落體已被泥沙埋住，應按前述各條，先清除泥砂，使打撈工具接觸落體后再打撈。
在任何情況下，嚴禁施工人員進入沒有護筒或其它防護設施的鉆孔中處理故障。當必須下護筒或其它防護設施的鉆孔時，應檢查孔內無有害氣體，并備齊防毒、防溺、防坍埋等安全設施后方可行動。
對于旋挖鉆機施工這種新的工藝來說，我們還需要積累更多的經驗，特別是對于施工中遇到的各種問題，都需要我們認真的總結，分析，確保以后遇到相同情況不會茫然不知所措。相信隨著旋挖鉆機的深入推廣，我們學到的會越來越多，處理問題會越來越來簡單，工作也會越來越順利。
七、效益分析
利用旋挖鉆機施工將最大在限度地加快施工進度，從鉆機就位、埋設護筒、至開始鉆進只需30分鐘，對于一般化土層，平均每鉆進速度8～15m/小時，是一般沖擊鉆進尺速度的10～15倍。由于旋挖鉆機自帶動力，節省了大量的線路費用及電費，同時還節省了大量清除泥漿的費用。施工現場低泥漿污染，無噪音，現場整潔。施工進度快，成孔質量優良，有著較好的經濟效益和社會效益。
參考文獻 :
[1] JTJ 041-2000，公路橋涵施工技術規范[S]. [2] JFJ F80/1―2004，公路工程質量檢驗評定標準.
【關鍵詞】鉆孔樁；樁基礎；爆破技術；技術方案
樁基礎爆破的技術是一種比較重要的爆破技術，它廣泛應用于工程生產活動中。隨著鉆孔樁施工技術的研究與發展，爆破技術也開始使用到鉆孔施工過程中，并發揮了一定的功效。當鉆孔過程中遇到較大的孤石、探頭石，可使用爆破技術予以清除。但鉆孔施工與爆破相結合的施工技術在我們房屋建設中使用的歷
史還不長，目前正處于實踐摸索階段，施工工藝并不完善，操作也有難度，使用不當則達不到預期的爆破目的或適得其反。
以下介紹高層房屋施工中部分樁基礎所采用的鉆孔與爆破相結合施工技術的實踐過程，以期能起到拋磚引玉的作用。
1 技術方案的確定
1.1工程概況
高層房屋位于湖北省西北部，共12層，基礎采用28根￠1.0m的樁基，呈正方形布置，樁基平均嵌巖深度約11.9m。
1.2工程地質條件
根據勘察報告，橋位各層地質分布較均勻，地下水位較低，屬潛水型，其主要來源是地面水補給，無動水影響。地質條件自上而下依次描述如下：①人工填土，厚2.0m左右，主要由黏土混爐灰、礦渣組成，呈松散～稍密濕狀態；2亞黏土，厚9.8m，飽和狀態，中壓縮性，上部軟塑，下部硬塑；③粗砂，厚0.8m，石灰質混粒結構，含少量黏性土，呈中密飽和狀態；④亞黏土，厚17m，硬塑、石灰～長石質，含少量黏性土，中密飽和；5粗砂，厚2m，石英～長石質，含少量黏性土，中密飽和；⑥亞黏土，厚13m，呈硬塑，飽和狀態，中性壓縮；⑦碎石，厚3m，石英巖為主，混和巖次之，粒徑20mm～40mm，密實飽和，由黏性土和砂填充；⑧千枚巖強風化層，厚1m，質地較軟，片狀礦物較多，大部分風化；⑨千枚巖中風化層，礦物成分由石英、云母、綠泥石組成，巖芯呈碎塊狀、塊狀，部分片狀，厚度為3m；10千枚巖微風化層，位于中等風化層下，呈整體巖石狀，屬質地較軟的巖石。
1.3技術方案的確定
樁基礎位于河道邊緣，在施工中力求提高文明施工程度和加快施工進度，在充分考慮了地質條件、操作簡便程度、工程進度、文明施工及經濟性等諸多因素后，決定采用旋挖鉆（R518）鉆機鉆孔，護壁材料采用膨潤土造漿。采取爆破技術進行巖層松動以輔助旋挖鉆孔，這樣既保證了文明施工，又加快了施工進度，同時與其他施工方法相比有一定的經濟優越性。
2 爆破技術實踐
2.1爆破材料的選擇
炸藥采用具有防水性能的硝化膠質炸藥（即硝化甘油）。由于該爆破目的是進行巖層松動且盡可能不使孔徑擴大，故決定首先采用巨能穴膠質炸藥的形式，使爆破產生的巨大能量主要向下沖擊巖層，致使巖層松碎，對孔壁影響較小。炸藥采取雷管引爆，雷管類型經比選采用MS-3毫秒雷管，該類型雷管只能用引爆器發射沖擊波進行引爆，有較好的防水性和安全性。
2.2爆破方法
為了使松動爆破盡可能起到功效，應將炸藥送到孔底正中，并與孔底巖層盡可能接觸，炸藥上方須有一定的負荷來均衡向下的爆破力，爆破所用的工具有用鋼筋制成直徑1.2m的圓環（在圓環內用棉繩編成倒錐形的網，錐底較密，用于放炸藥）、卷揚機、支架、鋼絲繩及塑料袋等。爆破時，先將炸藥與雷管連接好，用塑料袋封好，裝入有少量土質的塑料袋中，使其居中并使巨能穴豎直朝下，然后將該塑料袋放入錐形網的錐底擺正，其上再用裝土的塑料袋（重約300kg）均勻覆蓋，然后用卷揚機將其吊放至孔底，在檢查確保安全的情況下，用引爆器進行引爆，爆破結束后用卷揚機將網提上來，旋挖鉆即可重新開始鉆進，此時一定要有豐富的司鉆操控鉆進，謹防因爆破后巖層無明顯松動等原因，而在重鉆時對鉆具及人員造成傷害。
2.3鉆孔爆破實踐
樁位地理條件較特殊，鉆孔施工質量要求高。為此決定在樁位處，首先用旋挖鉆與爆破技術對2號，3號樁進行技術摸索實踐。3號樁，旋挖鉆鉆深48.6m時，鉆機負荷較大，鉆進困難，進入了強風化地質層，采取爆破技術。第一次爆破硝化甘油藥量為1kg，將炸藥吊入孔底，爆破后量測無坍孔現象，旋挖鉆機鉆進，鉆深加深0.5m，即此次爆破松動效果0.5m。接著第二次爆破，藥量增至1.5kg，無坍孔，松動效果0.52m。第三次爆破藥量為2kg，無坍孔，松動效果0.52m。第四次爆破藥量為3kg，松動效果為0.6m，達到了設計孔深，此次爆破出現了微弱護壁坍落，但對孔質量無影響。由于鉆孔樁首次采用爆破，施工缺少協調性，此次爆破鉆孔共歷時10h，通過該樁混凝土灌注記錄來看，實際灌注混凝土與理論混凝土消耗之比為1：1，考慮混凝土的壓縮性及旋挖鉆自身的擴大系數，則可以認為本次爆破對成孔質量無明顯影響。接著對2號樁進行試樁，該樁共進行5次爆破，第一次用藥量2.5kg，后4次用藥量都為3kg，爆破過程中，量測沒有出現明顯坍孔現象，該樁的實際灌注混凝土量與理論混凝土量之比為96/86，爆破對該樁鉆孔無明顯不良影響。
1號樁旋挖鉆鉆至千枚巖強風化層，開始爆破，共進行10次爆破，用藥量都是3kg，松動效果分別為90cm，70cm，50cm，45cm，50cm，40cm，35cm，0cm，60cm，30cm，達到設計孔深，爆破過程中無坍孔現象。4號樁旋挖鉆鉆進過程中出現護筒下沉，停鉆用編織袋裝黏土回填護筒周圍，并搗實加固牢護筒。加固后，旋挖鉆重新開鉆，鉆至強風化巖層開始爆破，這次共進行11次爆破，用藥量分別是3kg，3.5kg，松動效果分別為70cm，50cm，70cm，40cm，60cm，50cm，30cm，20cm，20cm，10cm，40cm，爆破過程中量測無坍孔現象，只有護筒微有下沉（下沉量不足20cm）。在樁基的無破損（超聲波）檢測過程中，旋挖鉆孔與爆破技術相結合施工的4根樁基經檢測全部為優良樁，標志著爆破技術在高層房屋樁基礎工程施工中應用成功。
關鍵詞：挖色特大橋；旋挖鉆；施工；應用
1?引言
旋挖鉆成孔施工法，又稱鉆斗施工法。成孔原理是在一個可閉合開啟的鉆斗的底部及側邊，鑲焊切削刀鋸，通過鉆斗的旋轉、削切、提升、卸渣，反復循環而成孔。旋挖鉆成孔施工具有成孔速度快、移位方便、自帶動力、定位準確、低噪音、低振動、環保等優點，主要適用于粘土層、粉土層、淤泥層、砂土層以及含有部分卵石、碎石的地層。
2?工程概況
挖色特大橋地處洱海盆地邊緣以及侵蝕、溶蝕構造低中山山邊，海拔1950～2100米，全長2640米。大橋起止兩端地形起伏稍大，地勢較高，陡坎發育；大橋中間段為洱海盆地邊緣帶（挖色壩子），地形平坦，地表水地下水豐富，地表水田旱地及水塘溝渠分布，該段落地層為沖洪積夾沖湖積土層，厚度大、孔隙率大、含水率高。
根據實際地質地形情況，本次旋挖成孔施工集中在挖色特大橋中間段落，其地層主要由粉質黏土層、圓礫土層、砂礫土層交替組成，圓礫、砂礫成分為砂巖玄武巖，粒徑0.2～3厘米。該段落樁基設計均為摩擦樁，樁徑φ1.6米，樁長從52米至60米不等，數量為340棵。
3?施工工藝
3.1?施工準備
由于旋挖成孔施工速度快，對于挖色特大橋所處地質特點，鉆進速度平均在每小時12～16米，所以在基樁開鉆之前，必須做好各項保障工作，具體有：思想保障、技術保障、生產保障、材料保障、設備保障、施工人員保障等。
（1）思想保障：施工前對各級參建人員進行技術交底工作，闡明旋挖鉆成孔施工的特點和控制要點，使大家在思想上形成統一的認識，在行動中各司其職，確保各道工序的順利銜接；
（2）技術保障：編制技術方案并制定詳細的作業指導書，明確每個人在每道工序中的操作程序和職責；進行測量導線點的復測以及加密點布設；完成施工所需配合比的設計及各種原材料的檢驗工作；
（3）生產保障：建立統一、高效的生產指揮體系是保障旋挖鉆成孔施工成敗的重要因素。因旋挖成孔鉆進速度快，在鉆進過程中護壁的泥皮厚度較薄，所以成孔后必須及時灌注，否則極易發生縮孔、塌孔等事故；
（4）材料保障：在開鉆前，必須確保各種施工材料已準備齊全，包括：泥漿（不小于1.5倍單樁混凝土方量）、鋼筋籠、拌制混凝土所需的各種材料；
3.2?主要設備的配置
SR250型旋挖鉆機兩套、吊車兩輛、平板車兩輛、挖掘機兩臺、自卸汽車6輛、混凝土導管及料斗兩套、250KW柴油發電機一套等。
3.3?泥漿調制
泥漿作為穩定基樁孔壁穩定的重要因素，尤其本橋位所處地質含較多砂礫、圓礫層，且地下水位很高（距地表2米左右），配制出優質的泥漿至關重要。
施工時泥漿配比為：水1000Kg：膨潤土162.6 Kg：PAM1.12 Kg：純堿4.45 Kg。
泥漿的各項指標為:相對密度1.05～1.2；粘度1622；砂率≤4%；膠體率96%～98%；PH值＞7。
旋挖成孔施工的泥漿周轉次數高，所以施工過程中要隨時檢測泥漿的各項指標，確保泥漿對孔壁的撐護作用，以免發生質量事故。
3.4?鉆孔施工
旋挖鉆機行走至樁位后，利用鉆頭和鉆臂的液壓系統將護筒擠壓進土層中，經測量復測護筒位置滿足要求后，準備開鉆；鉆孔前，根據地質剖面圖中各地層的地質特點，以便按不同地層選用適當的鉆進壓力、鉆進速度、泥漿指標等。
鉆機就位后，調整鉆桿垂直度，注入調制好的泥漿，進行鉆孔。當鉆頭下降到護筒內后，旋轉鉆斗并施加壓力，將巖土擠入鉆斗內，在儀表自動顯示筒滿時，關閉鉆斗底部，提升鉆斗將鉆渣卸于堆放地點。鉆進過程中必須嚴格控制孔內水頭不低于護筒底部，以保證孔壁穩定。通過鉆斗的旋轉、削切、提升、卸渣，反復循環直至成孔。
鉆進時，還應嚴格控制鉆進速度，避免進尺過快造成縮孔或塌孔事故。經現場施工得知，鉆斗提升速度宜保持在0.7～0.85米/秒。當鉆至砂礫層或圓礫層時，鉆斗提升速度應更緩慢，保持在0.6～0.7米/秒為宜。
3.5?施工常見事故及預防措施
（1）塌孔及預防措施
坍孔原因：①泥漿性能指標不符合要求，鉆進時孔內未形成堅實的泥皮；② 泥漿補充不及時，或孔內出現承壓水，或鉆孔通過砂礫、圓礫等強透水層，孔內水份流失過多等而造成孔內水頭高度不夠；③在砂礫層或圓礫層中進尺過快，泥皮厚度不足；④安裝鋼筋籠時刮蹭孔壁過重。
塌孔的預防和處理：①在鉆進時，應嚴格控制進尺速度，選用較大相對密度、粘度、膠體率的優質泥漿，并隨時對泥漿進行檢測；②如發生孔內坍塌，判明坍塌位置，回填粘質土到坍孔處以上1～2米，如坍孔嚴重時應全部回填，待回填物沉積密實后再行鉆進；③鉆進、清孔時應指定專人補漿，保證孔內必要的水頭高度；④安裝鋼筋籠時應對準鉆孔中心豎直放入，嚴防觸及孔壁。
（2）傾斜度超標預防措施：①每次加壓過后，利用旋挖鉆機定位系統進行一次十字絲對中；②在地層交界處或遇到軟硬夾層時，采取減壓慢速鉆進的方式；③接近孔底時，慢速鉆進；④鉆機就位時，應使轉盤、底座水平；使天輪的輪緣鉆桿底卡盤和護筒的中心線在同一垂直線上，并在鉆進過程中對鉆機進行限位防止鉆機發生位移；⑤鉆進過程中應隨時檢查鉆桿的垂直度。
4?結語
旋挖鉆成孔施工相比較其它鉆孔工藝，其主要特點是成孔速度非常快，能明顯加快施工進度，而且鉆機操作由全液壓系統控制并自帶鉆頭定位功能，在成孔質量上更有保證。另外，該工藝噪音污染較低，泥漿排放很少，產生的震動小，更適合對周邊環境保護要求高的工程。
通過挖色特大橋的旋挖成孔施工，既在生產進度上得到明顯加快，又較大地降低了施工成本，而且成樁質量高，其綜合經濟效益遠大于回旋、沖擊成孔施工工藝，是一種較好的施工工藝。
參考文獻：
[1]《旋挖鉆機施工技術》,黎中銀等編著,人民交通出版社
[2]《公路橋涵施工技術規范實施手冊》,劉吉士等主編,人民交通出版社
【關鍵詞】灌注樁；造孔；施工方法；費用
1 工程概況
克拉瑪依至塔城高速公路位于新疆北部克拉瑪依市和塔城地區，路線總長217km，為4車道高速公路，設計車速100km/h。共劃分為三個標段。KT-1標段線路全長80.7km，沿線包括3個互通式立交、1個停車區和1個服務區，大小橋粱7530 m /50座，其中主線（不含互通主線橋）共設置特大橋1座、大橋21座、中橋7座，大中橋全長6582m，涵洞、通道213座，分離式隧道1座，其余部分均為路基。
2 本標段灌注樁類型、數量及地層情況
本標段3座互通主線橋、1座特大橋、28座大中橋均設置為灌注樁基礎，灌注樁類型、數量及地層情況如下：
2.1 本標段灌注樁類型及數量
經統計，本標段灌注樁分為摩擦樁和端承樁兩種類型，其中摩擦樁樁徑為1.0m、1.2m、1.4m、1.5m 4種，最大樁長31m，最小樁長16m，總長9078m；端承樁樁徑為1.0m、1.2m、1.4m、1.5m、1.7m、1.8m 6種，最大樁長30m，最小樁長10m，總長18570m。
2.2 灌注樁所在位置的地層情況
本標段線路全長80.7km，橋梁灌注樁總數1518根，因此，灌注樁所在位置的地層情況特別復雜。經統計整理，灌注樁所在位置的地層情況分為以下幾種情況：
2.2.1 上部覆蓋層較薄或基巖外露，下部為凝灰巖
從K6+834.6百戶村1號大橋到K63+542.5大橋（達爾布特特大橋14#、15#、16#墩處除外），灌注樁位置地層情況依次為角礫土（深度0 ～3m，[fao=400kPa]）或強風化凝灰巖（深度0 ～5m，[fao=600～800kPa]）、中風化凝灰巖（深度3 ～35m以下，[fao=1500～2500kPa]），部分地層在中風化凝灰巖以下（距地面12m）為微風化凝灰巖深度（12～35m以下，[fao=2500～3000kPa]）。該段地層在5～10m以下有少量地下水，水量不大。
2.2.2 上部覆蓋層厚度大，下部為凝灰巖
達爾布特特大橋14#、15#、16#墩位于達爾布特河主河道上，橋墩處長年有河水經過。地層情況依次為角礫土（深度0 ～17m，[fao=400kPa]，部分地層中有流砂夾層）、強風化凝灰巖（深度17 ～21.7m，[fao=600～800kPa]）、中風化凝灰巖（深度21 ～35m以下，[fao=1500～2500kPa]）。該處角礫土地層中地下水極為豐富，部分段落有流砂夾層。
2.2.3 上部覆蓋層較薄或基巖外露，下部為花崗巖
從K68+767.5大橋到K74+570等6座大橋，灌注樁所處位置的地層情況依次為角礫土或礫砂（深度0 ～5m，[fao=200～300kPa]）或強風化花崗巖（深度0 ～17m，[fao=500～1200kPa]）、中風化花崗巖（深度5 ～35m以下，[fao=1500～3000kPa]）。該段地層在5～10m以下有少量地下水，水量不大。
2.2.4 上部覆蓋層厚度大，下部為花崗巖
K71+575大橋2#、3#墩、K74+570大橋6～#9#墩，位于河谷的主河道上。其中K71+575大橋2#、3#墩處長年有地表水，地層情況依次為角礫土（深度0 ～3m，[fao=200～350kPa]），礫砂（深度3 ～10m，[fao=200～250kPa]，中間夾淤泥質粉土夾層，[fao=150kPa]），強風化花崗巖（深度10 ～25m，[fao=600～1000kPa]），中風化花崗巖（深度25m以下，[fao=2000～2500kPa]）。K74+570大橋6～#9#墩處地層情況依次為角礫土（深度0 ～3m，[fao=350kPa]），淤泥質粉質黏土（深度4 ～10m，[fao=100kPa] ），礫砂（深度11 ～12.5m， [fao=300kPa] ），粉土（深度12.6 ～20m， [fao=240kPa] ），全風化花崗巖（深度21 ～25m，[fao=400kPa]），中風化花崗巖（深度25m以下，[fao=2500kPa]）。該兩處地層中地下水極為豐富，并有流砂夾層。
2.2.5 上部覆蓋層厚度較大，下部為砂質泥巖或粉砂質泥巖
K76+155鐵廠溝互通主線橋、ZK78+572（YK78+563）鐵廠溝1號大橋、ZK79+153（YK79+130）鐵廠溝2號大橋，地層情況基本相同，依次為角礫土或粉土（深度0 ～5m，[fao=240～400kPa]），圓礫土（深度0 ～12m，[fao=600kPa]），強風化泥巖（深度13 ～18m，[fao=500～600kPa]），中風化砂質泥巖或粉砂質泥巖（深度18m以下，[fao=700～800kPa]）。由于該處灌注樁位于河道上或河道附近，地層中地下水豐富。
3 灌注樁造孔施工方法的選擇
灌注樁造孔施工方法的選擇，要結合所處位置的地形地貌、地層情況、臨時電力供應、施工便道等綜合考慮。本標段由于線路長，灌注樁數量大，因此，選擇合理的灌注樁造孔施工方法，對灌注樁施工的進度、安全及費用影響巨大。通過對以上條件的綜合分析，并結合本標段的實際情況，灌注樁造孔采用以下施工方法：
3.1 人工挖孔
由于本標段橋梁位于重丘區或低山區，地形極為復雜，加之本地區人跡稀少，沿線幾乎沒有電力供應，且灌注樁處下端地層基巖硬度極大，承載力極高，因此，除地下水豐富且含有流砂夾層的達爾布特特大橋14#、15#、16#墩、K71+575大橋2#、3#墩、K74+570大橋6～#9#墩、鐵廠溝互通及1號2號大橋，跨越S201省道的大中橋外，均采用人工挖孔，混凝土護壁。具體方法是覆蓋層段采用人工挖他，人工配合卷揚機出渣，15cm厚C30混凝土護壁，基巖段采用風鉆打眼，乳化防水炸藥爆破，人工配合卷揚機出渣，15cm厚C30混凝土護壁，如有地下水，采用潛水泵抽排。
3.2 旋挖鉆造孔
對于地下水豐富且含有流砂夾層的達爾布特特大橋14#、15#、16#墩，因人工挖孔存在安全隱患，因此采用旋挖鉆造孔。對于跨越S201省道的大中橋，因爆破時對行車安全有影響，因此也采用旋挖鉆造孔。鐵廠溝互通及1號2號大橋，因最下端為中風化砂質泥巖或粉砂質泥巖（[fao=700～800kPa]），承載力較低，基巖硬度較小，采用旋挖鉆造孔，具有施工進度快，費用較低的優點，因此也采用旋挖鉆造孔。
達爾布特特大橋14#、15#、16#墩及跨越S201省道的大中橋，灌注樁最下端地層均為中風化凝灰巖（ [fao=1500～2500kPa]），基巖硬度大，抗壓強度高，此段地層中旋挖鉆造孔極為緩慢，扭矩小于360KN?m的旋挖鉆，幾乎沒有進尺，因此，必須選用扭矩大于360KN?m的旋挖鉆，才能保證成空。而鐵廠溝互通及1號2號大橋，因最下端為中風化砂質泥巖或粉砂質泥巖（[fao=700～800kPa]），基巖硬度較小，抗壓強度較低，采用扭矩為260～320KN?m的旋挖鉆，就能保證成孔。
3.3 沖擊鉆造孔
K71+575大橋2#、3#墩、K74+570大橋6～#9#墩，上部覆蓋層厚度大，且地下水豐富，并有流砂夾層，采用人工挖孔存在極大的安全隱患。因下端為中風化花崗巖（ [fao=2500kPa]），花崗巖具有結構細密，硬度大，抗壓強度極高的特點，根據以前的施工經驗，并查閱相關資料，旋挖鉆不適合在該地層中造孔。沖擊鉆雖然施工進度慢，但能在各種地層中造孔，因此，該處灌注樁采用沖擊鉆造孔，泥漿護壁的施工方法。
4 各種施工方法的施工費用
本標段灌注樁施工采用專業分包的管理模式，施工結束后，經對各種造孔方法的施工費用統計分析，具體如下：
4.1 人工挖孔
4.1.1 主要施工工序及工作內容：孔口護壁混凝土澆筑，挖孔（包括人工挖土或鉆爆石方、裝渣出渣、孔內排水、孔底找平及清理），護壁混凝土澆筑（包括模板支撐等材料的采購、制作、安裝、拆除及護壁混凝土材料采購、拌置、運輸、澆筑），清孔驗收，臨時支撐及防護警戒等。
4.1.2 施工費用：不論樁徑，凝灰巖地層單價為550元/m3，一般花崗巖地層單價為735元/m3，特別堅硬的花崗巖地層（該地層花崗巖結構細密，硬度極大，抗壓強度極高，單循環進尺只有30cm）單價為1015元/m3（樁徑1.7m為2303.85元/m），15cm厚護壁混凝土已包含在單價中。以上單價包括施工臨時設施費，完成施工項目所需的人工費、材料費、機械費，人員和機械進出場費、安全文明施工費、綜合管理費以及3.41%的稅金等所有可能發生的一切費用。
4.2 旋挖鉆造孔
4.2.1 主要施工工序及工作內容：安裝鋼護筒、鉆機就位、鉆孔、泥漿護壁、清孔、終孔驗收、廢渣清理、照明、警戒、安全防護等。
4.2.2 施工費用：不論樁徑，凝灰巖地層單價為1500元/m（樁徑1.7m為660.85元/m3），砂質泥巖或粉砂質泥巖地層單價為769.69元/m（樁徑1.4m為500元/m3），以上單價包含內容同人工挖孔。
4.3 沖擊鉆造孔
4.3.1 主要施工工序及工作內容：安裝鋼護筒、蓄水池開挖、泥漿池開挖、鉆機就位、鉆孔、泥漿護壁、清孔、終孔驗收、廢渣清理、照明、警戒、安全防護等。
4.3.2 施工費用：不論樁徑，花崗巖地層單價為2180元/m（樁徑1.7m為960.44元/m3），以上單價包含內容同人工挖孔。
5 結束語
經對本標段灌注樁所處位置的地形地貌、地層情況、造孔方法和造孔費用綜合分析，總結出以下幾條供在以后施工中借鑒：
5.1 對地形地貌復雜，鉆機就位困難、現場無電力供應、下部基巖硬度大、抗壓強度高的灌注樁，在確保安全的前提下，優先選擇人工挖孔。但人工挖孔由于采用混凝土倒掛壁，灌注混凝土量增加約30%左右（約增加混凝土費用100元/m3）。
5.2 對地形較為平坦，覆蓋層厚，地下水豐富、含有流砂夾層、下部基巖硬度不大、抗壓強度較低（如凝灰巖、泥巖、砂巖等）的灌注樁，優先選擇旋挖鉆造孔。由于旋挖鉆造孔具有擴孔系數小，施工進度快、施工安全等優點，而費用和人工挖孔基本相當，因此，在同等條件下，應優先選用旋挖鉆造孔。
關鍵詞：高層建筑；深基坑；邊坡支護；土方開挖；地下室
中圖分類號：TU473 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）08-0072-03
1 工程案例
某工商企業大廈：地下室2層，地上28層，建筑高度99.9m，上部結構體系為現澆鋼筋砼框架-筒體結構，PHC預應力管樁基礎，框架抗震等級三級，剪力墻抗震等級二級，抗震設防烈度7度，總建筑面積44208.9m2（地上建筑面積34869m2，地下建筑面積9339.9m2），地下室層高4.2m，建筑等級一級，地質狀況：根據工程地質報告：①素填土層，層頂埋深0.6～3.5m。②粉質粘土和粉土層，層頂埋深3.0～6.5m。③泥質砂土夾卵礫石土層，層頂埋深6.0～10.8m。④碎塊狀強風化砂巖，層頂埋深10.～15.5m。⑤中風化砂巖，層頂埋深15.5～21.6m。地下穩定水位埋深為4.4～11.1m。東、北兩向緊靠城市道路，與道路相距13m，西、南兩向為新建高層建筑，相距約50m。地下室呈長方形狀，長95m，寬56m。施工條件：本大樓地處舊城改造區，舊墻基及地下管線密集，工期緊，施工難度大。工程于2009年6月開工建設，并于8月份完成東、北兩向旋挖孔灌注排樁支護施工，為滿足建設單位的工期要求，春節前完成樁基、挖土及邊坡支護的目標，本深基坑工程土方量約65000m3，每天平均出土量需確保1500m3左右方能滿足進度要求。在工期緊迫的情況下完成深基坑的挖土作業，對挖土方案及現場管理提出了更高的要求。
2 邊坡支護
本工程基坑開挖深度約10.1m，為保證建筑基坑邊坡穩定及安全，根據現場的實際情況對基坑邊坡采用土釘墻及預應力錨桿和旋鉆孔灌注砼排樁兩種支護方案，西、南兩側鑒于有放坡條件，采用A型臺階式放坡土釘噴錨支護方案：該基坑邊坡高度9.5m，下層設置擊入式鋼管Φ48×3土釘3排，縱向間距2m，傾角15°，土釘水平間距1.5m，放坡坡比1：0.75，以梅花形布置。東、北兩側因地下室外墻邊線緊鄰用地紅線，采用B型排樁墻支護方案。根據設計該基坑邊坡高度9.5m，排樁總長度為143m，樁徑為700mm，樁長13.5m，樁間距1.4m，灌注樁混凝土強度等級C30，主筋為14Φ22，箍筋為Φ8@150；冠梁混凝土強度等級為C30，高0.5m，寬0.7m；豎向設置三排錨桿，豎向間距為1.5m，水平間距為1.4m；樁間采用掛Φ6@200×200mm鋼絲網噴C20混凝土止水帷幕。深基坑支護結構斷面如圖2所示。
3 降排水方案
在土方開挖過程中，當開挖底面標高低于地下水位的基坑時，由于土的含水層被切斷，地下水會不斷滲入坑內。地下水的存在，非但使得開挖困難，費工費時，邊坡易于塌方，而且會導致地基被水浸泡，擾動地基土，造成工程竣工后建筑物的不均勻沉降，使建筑物開裂或破壞。因此，基坑開挖施工中，應根據工程地質和地下水文情況，采取有效地降低地下水位的措施，使基坑開挖和施工達到無水狀態，以保證工程質量和工程的順利進行。本場地最高地下水位-4.4m，在基坑開挖前期，主要是做好基坑及周邊的截水、疏水和排水工作，以排水溝排水方法為主要措施，在邊坡設置砼300×300mm排水溝，將地表水導入水溝，并排至城市排水管網；當基坑第一階段土方開挖（達到標高-2.6m）后，為保證在基本無水狀況下進行土方開挖施工，主要采取坑底輕型井點降水措施，沿基坑四周1m處設置一道深于坑底的井點濾水管（@2000mm，長度10m，井管直徑50～55mm，井孔直徑300mm），直接與兩臺抽水設備連接從中抽水，使地下水位降落到基坑底0.5～1.0m以下，井點降水減小或消除了動水壓力，改善了土的性質，大大提高了邊坡的穩定性，改善了施工操作條件，加快了工程進度。在1～3層土方開挖過程中沿西、南兩向設置簡單排水溝、集水坑以排除基坑積水，當第四階段承臺基礎土方開挖時，沿支護四周距50cm處設置砼U型排水溝及集水井，以排除坑壁及地下滲水、露天雨水等，并用水泵及時將集水井內積水排出坑外。
4 土方開挖方法
4.1 深基坑土方開挖總體布置
高層建筑深基坑工程的土方開挖，在解決了地下水和邊坡穩定問題之后，還要解決土方如何開挖的問題，由于基坑自土方開挖就處于活動狀態，隨著開挖深度的增加，支護結構的受力狀態、大小、位移變形都相應地增加，稍有不慎隨時都可能發生邊坡垮塌事故。因此在深基坑施工過程中要認真做好施工組織設計及科學安排工期，選用什么方法、什么機械、如何組織施工等一系列問題在基坑土方開挖之前都要進行詳細的了解，在開挖過程中還要全面考慮人工和機械開挖的配合問題以及一些特殊地基的處理問題，同時合理安排各工序緊密搭接，以保證基坑暴露的時間盡量縮短，減少基坑支護結構因時空效應產生的不利影響。各層土方開挖以從①④的平面順序進行，本工程基坑土方開挖平面布置圖如圖3所示。
4.2 深基坑土方開挖順序
根據支護體系的設計特點及要求，本工程基坑土方開挖共分五層進行，施工順序如下：平整場地、修筑臨時便道第一層土方開挖東、北向旋噴支護樁施工西、南向第一道土釘噴錨施工井點降水施工第二層土方開挖西、南向第二道土釘噴錨施工第三層土方開挖東、北向排樁第一道錨桿及止水帷幕施工基礎樁基施工第四層土方開挖西、南向第三道土釘噴錨施工東、北向排樁第二道錨桿及止水帷幕施工基礎承臺土方開挖封底墊層地下室結構施工。
4.3 深基坑土方開挖組織
本工程由于支護體系外錨桿設計充分考慮到基坑挖運土機械化施工的需要，為挖運土的機械化施工提供了良好的作業條件。按深基坑土方開挖平面布置修建基坑土方臨時運輸道路，考慮到車輛交匯，設置7m寬便道，上鋪30cm厚磚、石道渣，挖掘機平整碾壓成型，配備20片1cm厚2×6m鋼板，基坑開挖采用3臺CAT320型反鏟挖掘機和3臺PC200小型挖掘機，土方隨挖隨運，8噸、12噸自卸汽車根據土方運距及現場需要量調配。
4.3.1 深基坑土方開挖按開挖平面布置分階段、分層進行，第一層開挖至標高-2.6m，西、南向從上邊坡起往基坑約8m開挖至標高-4.2m，第一層開挖完成安排東、北向旋噴樁施工及西、南向第一道土釘噴錨施工和井點降水施工。
4.3.2 第二層土方開挖待東、北向旋噴樁施工及井點降水施工完成，砼強度達到70%后進行，開挖至標高-4.2m。
4.3.3 組織第三層土方開挖，開挖至標高-6.2m，安排基礎樁基施工。
4.3.4 基礎樁基施工完成，第四層土方開挖，安排西、南向第三道土釘噴錨施工，東、北向排樁第二道錨桿及止水帷幕施工。
4.3.5 最后完成基礎承臺土方開挖，封底墊層。開挖分層斷面如圖4所示。
5 深基坑土方施工的關鍵要點
經過對本深基坑土方開挖施工方案的具體實施，工期緊湊，降低了工程成本，達到了預期的效果，滿足了工期、質量和安全的要求，高層建筑深基坑土方施工，雖施工難度大，但也并非沒有辦法，只要通過合理組織、精心安排，就能取得令人滿意的效果，現就深基坑土方開挖施工要點總結
如下：
（1）根據工程的特點、施工條件以及地質狀況科學合理地制定邊坡支護方案、降排水方案、土方開挖方案是深基坑土方施工成敗的關鍵。
（2）高標準、嚴要求保證邊坡支護的施工質量，落實降排水措施到位是深基坑土方施工的必要條件。
（3）建立以項目業主為主導的現場項目管理體系，充分協調各方關系，最大限度地將邊坡支護、降排水、樁基施工等各工序穿插施工，有效縮短工期。
（4）土方開挖必須嚴格按施工方案的順序均衡推進，嚴禁無序開挖，以保證支護體系均勻受力。施工中配備專職人員進行測量控制，及時將基坑開挖下口線測放到坑底，以控制開挖標高，避免超挖。為防止超挖和保持邊坡坡度正確，機械開挖至接近設計坑底標高或邊坡邊界時，應預留20～30cm厚土層，用人工開挖和修坡。
（5）視施工場地及作業面的情況，合理調配土方機械，實現挖、運平衡，避免造成機械閉置誤工，進行大面積的開挖后，土方隨挖隨運，以實現基坑四周的零堆載，同時基坑周邊嚴禁停滯大型機械。在支護樁邊、基底及承臺地梁等處無法進行機械開挖部位人工配合對開挖部分邊角進行修邊、平整。
（6）為減少基坑支護結構變形和荷載的積累，各層排樁支護結構前土方應待基坑內側土方開挖完畢后再挖除。
（7）建立測量控制網，土方開挖前，對鄰近道路、建筑物的資料進行收集、分析，對已有的裂縫等問題事先設置標記并備案，在基坑開挖過程中，加強對支護結構體系、基坑穩定性和鄰近道路、建筑物的監測，做到每一深挖一層就要進行及時監測，然后對監測值（樁頂位移、樁側斜、沉降等）進行分析并反饋，若監測值發生突變，說明基坑支護結構承受過大的壓力，需要放慢挖土速度或立即停止挖土，待基坑變形穩定后，方可繼續進行施工。
（8）運土汽車按施工組織設計指定運土路線行駛，指定棄土地點卸土，并按城建、環保部門規定在工地大門出口處設置標準洗車臺，配備沖洗設備，安排專人對路面進行清掃，確保路面清潔干凈。
（9）必須加強現場安全措施的有效落實，如基坑防護欄、水平安全網、基坑安全爬梯、基坑照明、配電箱設置等；要求編制詳細的專項方案，審查通過后嚴格執行。
6 結語
深基坑作為高層建筑基礎施工的重要環節，對保證高層建筑施工質量有著積極的影響。因此，在新的建設環境下加強對高層建筑深基坑施工技術的研究和總結，有助于改善深基坑施工的現狀，提升建筑工程的施工質量，確保施工安全。
關鍵詞:樁錨；基坑；止水帷幕；復合支護
中圖分類號：TU 文獻標識碼： 文章編號：
前言
在城市改造和市政建設過程中，基坑開挖必然對周邊環境造成一定的影響。在對一些城市建筑密集且富含地下水的地區進行基坑支護設計時，不僅要考慮基坑自身的穩定問題，還應保證基坑開挖影響范圍內既有建（構）筑物、道路、地下設施等周邊環境的安全，確保基坑支護設計方案安全適用、經濟可行 [1]。本文通過工程實踐，介紹了周邊環境復雜、地下水位較高的某基坑工程支護設計和施工，在綜合安全性、經濟性、可行性等多方面考慮后，采用排樁+錨噴結合旋噴樁止水帷幕的新型復合支護方案，取得了良好的支護效果。
工程概況
南寧市良種場•馬車隊安置回建樓地面以上18層，地下室2層，基礎型式擬采用樁基礎，基坑開挖深度約為自然地面下9.50m，地下孔隙承壓水最高穩定水位位于基坑底面以上4.20m。基坑西面0.80m外為寬約4.80m小區道路，道路西側分布樓高7層的住宅樓；基坑北面11.00m外為南寧市航道管理處16F住宅辦公綜合樓，2層地下室，基坑與住宅綜合樓之間為小區道路；基坑東面距一棟高8層住宅樓約3.80m；基坑南側距離凌鐵大橋最近處約25.00m。基坑場地現況為主要菜地，場地較周邊地勢普遍低約1.50m，周邊環境較為復雜。
工程地質條件
根據項目巖土工程勘察報告，擬建場區范圍內所分布的土層主要為雜填土、素填土、耕土、粉質粘土、中砂、圓礫，下伏基巖為泥巖，場地范圍內主要巖土體的具體分層及物理力學性質如表1所示。
基坑支護方案
4.1方案選擇
根據本基坑周邊環境、工程地質及水文地質條件，場地不具備放坡條件。而場地地下水位較高，基坑開挖難以滿足坑底抗滲流穩定，基坑支護設計必須考慮降（止）水；若長時間連續直接降水，可能引起東側住宅樓及周邊建筑基礎變形。
巖土體分布及其主要物理力學性質 表1
結合本工程實際情況，通過對類似場地條件下該地區常用的樁錨支護、復合土釘墻、地下室連續墻等深基坑支護方案進行技術和經濟論證，本著“安全第一、經濟合理、施工方便、技術先進”的原則，綜合考慮多方面因素后選擇排樁+錨噴結合高壓旋噴樁止水帷幕方案[2-3]。該方案通過鉆孔灌注樁與止水帷幕的共同作用，利用預應力錨索控制樁頂位移，輔以冠梁、環梁等將支護結構連為超靜定剛架體系，形成剛柔結合的基坑圍護結構，整體抗側移剛度較大、穩定性較好，相對其他支護方案具有位移小、施工占地較少、施工工藝簡單、造價較低等優點，從而帶來較為可觀的經濟效益和社會效益[4]。
4.2方案設計
本工程地下室開挖深度約為自然地面下9.50m，基坑挖方范圍內的土層主要為雜填土、素填土、耕土、粉質粘土，坑底主要坐落于軟塑粉質粘土層上，該層易受擾動，且基底下厚度較薄，下臥層中砂及圓礫含水量豐富、涌水量大、承壓水頭較高，因此必須采取有效措施，做好基坑側壁圍護及隔水帷幕。綜上所述，采用排樁+錨噴結合高壓旋噴樁止水帷幕的基坑支護方案，排樁+錨噴支護結構采用理正深基坑支護設計軟件進行計算分析，高壓旋噴樁止水帷幕的設計根據有關規范執行。通過反復分析及交互計算，最終形成以下設計及技術參數（見圖1、圖2）：
圖1 樁錨支護結構大樣圖
圖2 復合支護平面布置示意圖（單位：mm）
（1）排樁的主要技術參數：排樁采用Φ1000mm@1400mm的鉆孔灌注樁沿基坑周邊布置，樁長根據基坑各段地質條件及荷載確定，長度25.00m～29.00m不等，均穿透圓礫等含水層進入泥巖不少于0.50m；
（2）錨索主要技術參數：錨索采用Φ150mm孔徑的預應力鋼絞線錨索，錨索施工道數及長度根據基坑各段地質條件及荷載確定，錨索長度20.00m～30.00m不等。
（3）高壓旋噴樁主要技術參數：旋噴樁采用Φ800mm@1400mm與鉆孔灌注樁間隔布置，采用二重管法施工；高壓噴射注漿主要材料為水泥，水泥漿液的水灰比1：1，宜采用強度等級為42.5級及以上的普通硅酸鹽水泥；一般土層中高壓水壓力不應小于20MPa，圓礫及泥巖中水壓力不應小于25MPa，
（4）相鄰樁咬合長度不少于200mm，且所有鉆孔灌注樁及高壓旋噴裝嵌巖深度均不小于0.50m。
主要施工技術要點
5.1 鉆孔灌注樁施工
鉆孔灌注樁施工工藝流程：施工準備測量放線樁機就位泥漿制備成孔清理沉渣移走旋挖鉆機鋼筋籠制作與吊放插入導管成孔質量檢驗二次清底灌注混凝土成樁。
(1）支護樁由于樁間距較小，宜采取跳打法施工，并應在灌注混凝土24h后再進行鄰樁成孔施工。
(2）樁芯、冠梁及腰梁采用C25商品混凝土，樁的鋼筋籠保護層不宜小于50mm，應以牢靠的定位架等措施以保證保護層厚度；冠梁及腰梁砼保護層不宜小于35mm；
（3）支護樁施工必須控制好垂直度，以保證止水帷幕的效果；樁軸線偏差不宜超過50mm，垂直偏差不宜大于0.5%，樁底沉渣不超過200mm；
（4）鋼筋籠主筋采用搭接焊，焊接或搭接在同一斷面的接頭面積不應大于50%，且間隔布置；
(5）樁頂冠梁施工前，樁頂應鑿到新鮮砼面，出露鋼筋應平直，并保證設計要求的出露長度，灌注樁頂梁前，必須清理干凈，不得造成連接處產生薄弱面；
5.2 高壓旋噴樁施工[3]
高壓旋噴樁施工工藝流程：施工準備測量放線樁機就位泥漿制備成孔插管噴射作業退漿處理沖洗鉆具移動機具。
(1)旋噴樁在同一位置的支護鉆孔樁完成5天后方進行施工，避免影響鉆孔樁質量，高壓噴射注漿的施工參數應結合工程經驗通過現場旋噴試驗確定。
(2）確保引孔深度達到設計要求，保持引孔泥漿性能，孔壁完整、不塌孔，確保高噴管下至孔底；噴管插入預定深度后，由下而上進行噴射作業，噴射管分段提升的搭接長度小于100mm；旋噴樁施工中要保證樁體垂直，垂直度偏差不應超過1°，為確保支護樁與旋噴樁之間的耦合成功，旋噴施工過程中在與支護樁在圓礫層段接觸面宜進行多次噴射。
(3）噴射過程中應時刻注意檢查旋噴參數、漿液配方等并做好記錄，嚴格控制旋噴施工質量；在高壓噴射注漿過程中出現壓力驟然下降、上升或冒漿異常時，應立即停止提升，查明原因并及時處理。
(4）因故停機時，須將高噴管下放至超過原高噴深度以下0.10～0.50m處，重新開機作業，以避免出現斷樁。
5.3噴錨施工[5]
錨索施工工藝流程：施工準備測量放樣鉆機就位成孔錨索制作與安裝錨孔內注漿預應力張拉樁間掛網及錨固噴射混凝土。
(1)錨索成孔孔位偏差不大于50mm，成孔的傾角誤差控制在±3°。
(2) 錨索采用套管護壁成孔，避免造成軟塑粘性土及砂土層水土流失導致周邊地面沉降，鉆孔深度超過設計錨桿（索）長度不小于0.5m。
（3）本工程錨索采用15.2mm高強度低松弛無粘結預應力鋼絞線，保護錨索體的保護層厚度不小于25mm。
（4）沿錨體軸線方向每隔1.50m設置一個擴張環，桿體的保護層不宜小于25mm。
（5）注漿選用水灰比為0.5的水泥漿，水泥選用42.5級普通硅酸鹽水泥。水泥漿中不應含有影響水泥正常凝結與硬化的有害雜質，不得使用污水。
（6）預應力錨索采用二次注漿，第一次注漿壓力0.5MPa～1.0MPa之間，使用水灰比為0.45～0.50水泥漿；第二次高壓灌漿時, 應在一次灌漿漿體強度達5.0MPa后進行, 二次灌漿壓力宜控制在1.0MPa～3.0MPa之間，二次注漿管為高壓管，應插入至孔底200mm處，注漿管的出漿孔沿錨固段全長設置。
(7)錨索錨固段強度大于15MPa并達到設計強度的75%后方可進行張拉，錨索宜張拉至設計荷載的0.9～1.0倍后，再按設計值70%進行鎖定。
（8）樁間掛網采用14#鐵絲網，以Φ12mm鋼筋釘結合錨索固定，噴射C20砼進行封閉。
工程效果評價及總結
通過對基坑開挖過程中監測結果，基坑支護結構各向位移、周邊建筑位移及沉降均符合設計及施工規范要求。基坑開挖及地下室施工過程中，基坑側壁未發現大面積滲水及垮塌現象，支護效果良好。
該復合式支護方案根據本基坑工程特征設計，充分結合了樁錨支護結構和高壓旋噴樁的止水效果，施工工藝簡單，方案選擇前通過與其他支護方案的詳細對比論證，該復合型支護相比于其他支護方案工期較短，造價不高，對周邊環境影響及污染均較小，很好地解決了富水地區基坑開挖支護及地下水的防治問題。實踐證明，樁錨支護結構及高壓旋噴樁止水帷幕相結合的復合支護是一種經濟、有效的基坑支護處理方案，不僅有針對性，而且效果好、造價低，在以后的類似工程中值得推廣。
參考文獻：
熊智彪主編.建筑基坑支護[M].北京:中國建筑工業出版社,2008.
JGJ120-99.建筑基坑支護技術規程[S].
高大釗主編.地基加固新技術[M].北京:機械工業出版社，1999.
