旋挖鉆機施工是鉆孔灌注樁施工中一種較先進的施工方法，該施工方法的主要特點是施工效率高。旋挖鉆機因其具有程控速度快，移動靈活方便，產生廢漿少，低噪音，環境污染小、適應地層較廣泛等特點，在橋梁樁基施工中得到廣泛應用，適用于工期要求進的工程項目，在特大橋施工發揮著重要作用。

1?? 工程概況
基礎大多采用鉆孔樁基礎，樁基直徑均采用1.0m，根據不同跨度和地質條件，單個承臺的樁基數量多采用8根，部分采用10根或12根。樁長一般采用20m～30m。橋址區為剝蝕平原，地形平緩，多為農田，果園。表覆第四系全新統坡洪積層（Q4dl+pl）粉質黏土、黏土、粉土、粉砂、細砂、中砂、粗砂及砂礫。下伏白堊系上統王氏群（K2w）泥質粉砂巖、砂巖及礫巖，產狀為180°∠30°。

2?? 設備特點
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。主要適于砂土、粘性土、粉質土等土層施工，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，最大成孔直徑可達1.5～4m，最大成孔深度為60～90m，可以滿足各類大型基礎施工的要求。該類鉆機一般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，整機操縱一般采用液壓先導控制、負荷傳感，具有操作輕便、舒適等特點。主、副兩個卷揚可適用于工地多種情況的需要。該類鉆機配合不同鉆具，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，還可配掛長螺旋鉆、地下連續墻抓斗、振動樁錘等，實現多種功能，主要用于市政建設、公路橋梁、工業和民用建筑、地下連續墻、水利、防滲護坡等基礎施工。適用于填土層、粘土層、粉土層、淤泥層、砂土層以及短螺旋不易鉆進的含有卵石、碎石的地層。青榮城際鐵路馬格莊跨軍用專線特大橋采用SR220C機型，最大扭矩220kN·m，最大成孔直徑2000mm，工作狀態高度20852mm，工作狀態寬度4300mm，運輸狀態寬度3000mm，運輸狀態高度3210mm，運輸狀態長度15020mm。

3?? 施工工藝及質量控制
3.1施工前的基本準備
開工前應具備場地工程的地質資料和必要的水文地質資料、樁基工程施工圖及圖紙會審紀要。收集施工現場環境和鄰近區域內的地下管線（管道、電纜）、地下構筑物、危險建筑、精密儀器車間等的調查資料。施工機械與設備用的測量儀器，如經緯儀、水準儀、鋼卷尺、旋挖鉆機、電焊機等機械設備須有出廠合格證及計量器具的檢定合格證。
施工場地平整處理，保證旋挖鉆機底座場地平整，夯實，避免在鉆進過程中鉆機產生沉陷。根據線路勘測時放出的中心樁位，提前挖好泥漿池，并蓄積好用于配置泥漿的水。
3.2樁位放樣
按“從整體到局部的原則”進行樁基的位置放樣，進行鉆孔的標高放樣時，應及時對放樣的標高進行復核。采用全站儀準確放樣各樁點的位置，使其誤差在規范 <http://www.jianshe99.com/web/zhuanyeziliao/biaozhunguifan/>要求內。樁位確定后利用十字線放出四個控制樁位（十字護樁），并以十字護樁為基準進行護筒埋設。
圖1 十字護樁示意圖
3.3鉆機就位
鉆機就位時，要事先檢查鉆機的性能狀態是否良好。保證鉆機工作正常。要檢查鉆機工作地面基礎穩固情況，不穩固的需處理好后方能進行下步工序施工。使鉆頭中心與控制樁十字線中心吻合，不能超出規范要求。鉆機操作人員必須有操作證，其他相關作業人員也都必須持證上崗。鉆機行走時盡量不破壞場地，觀察便道寬度、坡度和密實程度。注意上空有無障礙物及電線，確定下一平臺的樁位鉆進順序及將要開孔的樁號，觀察平臺場地平整度及密實度，并確定鉆機定位位置，定位后是否影響灌注、倒渣、清渣，并盡可能的不破壞樁位，檢查泥漿存儲量及質量等等。
3.4埋設護筒
鋼護筒埋設前，先準確測量放樣，保證鋼護筒頂面位置偏差不大于5cm，埋設中保證鋼護筒斜度不大于1％；埋設鋼護筒前，采用較大口徑的鉆頭先預鉆至護筒底的標高位置后，提出鉆斗且用鉆斗將鋼護筒壓入到預定位置。用粗顆粒土回填護筒外側周圍，回填密實，以保證其垂直度及防止泥漿流失及位移、掉落。如果護筒底土層不是粘性土，應挖深或換土，在孔底回填夯實300-500mm厚度的粘土后，再安放護筒，以免護筒底口處滲漏塌方，夯填時要防止鋼護筒偏斜。護筒上口應綁扎方木對稱吊緊，防止下竄。長度4m以內的鋼護筒，采用厚4-6mm的鋼板制作，長度大于4m的鋼護筒，采用厚6-8mm鋼板制作；鋼護筒埋置較深時，采用多節鋼護筒連接使用，連接形式采用焊接，焊接時保證接頭圓順，同時滿足剛度、強度及防漏的要求；鋼護筒的內徑應大于鉆頭直徑，具體尺寸按設計要求選用；鋼護筒埋設深度應滿足設計及有關規范要求。若樁孔在河流中，應將鋼護筒埋置至較堅硬密實的土層中深0.5m以上；鋼護筒頂高出施工水位或地下水位1.5-2.0m，并高出施工地面0.3m-0.5m。
在護筒的安裝和拆除時應特別注意護筒吊點位置的正確，護筒頂部應該對稱設置2個吊點，護筒吊點對稱起吊才能護筒才能垂直。如果使用兩根鋼絲繩起吊，兩根鋼絲繩長度必須一致，特別是在復雜地質下護筒時，對于控制護筒偏差和垂直度是特別有益的。

圖2 護筒埋設示意圖
3.5泥漿拌制
在鉆孔灌注樁的施工過程中，為了防止坍孔，穩定孔內水位及便于挾帶鉆碴，通常采用澎潤土制備成泥漿進行護壁。泥漿護壁是利用泥漿與地下水之間的壓力差來控制水壓力，以確保孔壁的穩定，所以泥漿的比重在起到保持這種壓力差方面具有關鍵作用。如果鉆孔中的泥漿比重過小，泥漿護壁就容易失去了阻擋土體坍塌的作用；如果泥漿的比重過大，則容易使泥漿泵產生堵塞甚至使混凝土的置換產生困難，使成樁質量難以得到保證。要充分發揮泥漿的作用，其指標的選取是非常重要的。就要求在實際工程的施工中，根據工程地質具體情況，合理地控制不同土層中泥漿的指標。
3.6鉆進施工
成孔前必須檢查鉆頭保徑裝置、鉆頭直徑、鉆頭磨損情況，施工過程對鉆頭磨損超標的及時更換。成孔中，按試施工確定的參數進行施工，設專職記錄員記錄成孔過程的各種參數，如鉆進深度、地質特征、機械設備損壞、障礙物等情況。記錄必須認真、及時、準確、清晰。旋挖鉆機配備電子控制系統顯示并調整鉆進時的垂直度，通過電子控制和人工觀察兩個方面來保證鉆桿的垂直度，從而保證了成孔的垂直度。隨時保證水位不得低于護筒頂0.5米。任何情況下加漿，不得使水頭沖擊孔壁，造成孔壁失穩。鉆孔過程中根據地質情況控制進尺速度：由硬地層鉆到軟地層時，可適當加快鉆進速度；當軟地層變為硬地層時，要減速慢進；在易縮徑的地層中，應適當增加掃孔次數，防止縮徑；對硬塑層采用快轉速鉆進，以提高鉆進效率；砂層則采用慢轉速慢鉆進并適當增加泥漿比重和粘度。鉆進過程，回轉斗的底盤斗門必須保證處于關閉狀態，以防止回轉斗內砂土或粘土落入護壁泥漿中，破壞泥漿的配比；每個工作循環嚴格控制鉆進尺度，避免埋鉆事故；同時應適當控制回轉斗的提升速度，施工實踐表明，1000毫米的樁徑升降速度宜保持在0.7-0.8m/s，提升速度過快，泥漿在回轉斗與孔壁之間高速流過，沖刷孔壁，破壞泥皮，對孔壁的穩定不利，容易引起坍塌。
3.7地質情況記錄
地質情況記錄按相應的地質的相關的表記錄；旋挖鉆機鉆進施工時及時填寫《鉆孔記錄表》，主要填寫內容為：工作項目，鉆進深度，鉆進速度，及孔底標高；《鉆孔記錄表》由專人負責填寫，交接班時應有交接記錄；根據旋挖鉆機鉆孔鉆進速度的變化和土層取樣認真做好地質情況記錄，繪制孔樁地質剖面圖，每處孔樁必須備有土層地質樣品盒，在盒內標明各樣品在孔樁所處的位置和取樣時間；旋挖鉆機孔樁地質剖面圖與設計不符時及時報請監理現場確認，由設計單位確定是否進行變更設計；鉆孔時要及時清運孔口出渣，避免妨礙鉆孔施工、污染環境；鉆孔達到預定鉆孔深度后，提起鉆桿，用測量孔深及沉渣厚度。
3.8成孔檢查
成孔達到設計標高后，對孔深、孔徑、孔壁、垂直度等進行檢查，不合格時采取措施處理。成孔檢查方法常用下探籠方法測孔，簡單便捷。質量檢查合格后，移走鉆機，及時進行下步工序。
鉆孔過程中事故預防措施 ：
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具有規定的水位和要求的泥漿性能指標，以防坍孔；
④鉆孔作業應分班連續進行，經常注意土層變化，在土層變化處撈取渣樣，判明土層，然后跟地質剖面圖核對，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、孔壁，防止鉤掛護筒底部，拆裝鉆桿時力求迅速。
3.9鋼筋籠的安裝
鋼筋籠在鋼筋場一次性加工完成，采用大型平板車運輸到現場。鋼筋骨架吊裝就位采用25t汽車吊。采用兩吊點。第一吊點在骨架的下部，第二吊點設在第一層加筋箍處（或根據鋼筋骨架長度和施工現場具體情況確定）。對于長骨架，起吊前在骨架內部臨時綁扎Φ20鋼筋以加強其剛度。起吊時，先提起第一吊點，使骨架稍稍提起，與第二吊點同時起吊。待骨架離開地面后第一吊點停止起吊，繼續起吊第二點。隨著第二點不斷上升，慢慢放松第一點，直到骨架同地面垂直，停止起吊。當骨架進入孔口后，應將其扶正徐徐下降，嚴禁擺動碰壁。然后，由下而上地逐個解除臨時徑向骨架筋。直至該樁鋼筋骨架下完到設計標高為止。下鋼筋骨架的同時應取掉標示牌并將鋼筋“耳朵”保護層焊接上。特別注意鋼筋籠暗訪完成后，要采取必要的防浮籠措施，防止灌注混凝土的過程中鋼筋骨架上浮，如用一端帶有U型叉、一端配有扣件的鋼管兩根，向下叉住鋼筋籠，上端調節扣件高度并將扣件固定在護筒的兩個對稱吊孔上。
3.10清孔
清孔是孔樁施工、保證成樁質量的重要一環，通過清孔確保樁孔的質量指標、孔底沉渣厚度、循環液中含鉆渣量和孔壁泥垢等符合樁孔質量要求。本次采用正循環回轉鉆進技術，其清孔方法：樁孔終孔后將鉆具提高20~50cm,采用大泵量泵入性能指標符合要求的新泥漿并維持正循環30min以上，直到清除孔底沉渣且使孔壁泥質、泥漿含砂量小于4%為止。工程樁孔因有較厚的松散易坍土層，清孔后不能立即終孔，而在孔內下入鋼筋籠，安裝好灌漿導管后施行二次清孔作業，以使砼灌注前孔底沉渣厚度符合要求，保證砼成柱質量。
3.11混凝土灌注
a.灌注前，測定底沉淀層厚度。如超出規定厚度，則進行第二次清孔使沉淀厚度達到設計要求，然后立即灌注首批水下混凝土。
b.灌注首盤水下混凝土的數量應能滿足導管首次埋置深度（≥1.0m）和填充導管底部的需要。導管直徑為300mm，灌注樁徑為1.0m樁時,要求首批混凝土方量必須在≥1.9m3,灌注時采用2.5m3的料斗。待料斗裝滿混凝土后再啟動吊閥