論文摘要：對于橋梁工程而言，其主體工程主要分為下部結(jié)構(gòu)與上部結(jié)構(gòu)，上部結(jié)構(gòu)指蓋梁以上部分，下部結(jié)構(gòu)又可以分為樁基與墩身部分。常言道“萬丈高樓從地起”，這充分體現(xiàn)各種工程建設(shè)中基礎(chǔ)建設(shè)是其致關(guān)重要的一個環(huán)節(jié)，而橋梁建設(shè)中樁基成孔施工又是其基礎(chǔ)中的基礎(chǔ)。日常施工中樁基施工又主要采用機械成孔，其不但成孔速度快而且成孔質(zhì)量好，故在施工中是一種常用的、主要的施工工藝�，F(xiàn)就鉆孔成孔質(zhì)量相關(guān)問題與大家初探。
論文關(guān)鍵詞：鉆孔樁,鉆機,成孔質(zhì)量
一、鉆機的選擇
1、按土質(zhì)選擇鉆機
鉆孔的方式總的來說有三大類，即沖擊法、沖抓法和旋轉(zhuǎn)鉆進。在巖性均勻的土層與巖層中適于用旋轉(zhuǎn)鉆進，即根據(jù)土體的強度等特性選擇不同鉆頭旋轉(zhuǎn)切削土體，然后通過泥漿的循環(huán)將鉆渣清除。但在卵石、漂石層等軟硬相間的地層中，由于孔底巖性不一，鉆進時易引起鉆桿劇烈跳動振顫，損壞鉆具，此時可選用沖擊鉆。沖擊鉆即利用沖擊錐自由下落的沖擊力破碎巖石，將鉆渣擠入孔壁或懸浮在泥漿中排除。由于排渣不利，沖擊鉆鉆進速度一般較慢，故在施工中多采用反循環(huán)沖擊鉆，即在沖擊錐中空的孔中穿入泥漿管，沖擊過程中泥漿管插入鉆孔底部不動，用泥漿泵吸渣排出，很大程度上提高了沖擊鉆的鉆進速度。
2、按樁徑選擇鉆機
日常施工中不但要考慮土質(zhì)特點，還要綜合考慮樁徑、樁深來選擇鉆機。隨著鉆孔的發(fā)展，大直徑樁、變截面樁已較多出現(xiàn)，要求的鉆機性能亦越來越高，因此，在考慮適當(dāng)?shù)你@機時，必須注意以下兩個方面：
①鉆機能承擔(dān)的扭矩：每種類型的鉆進成孔機械各有所長短，無論優(yōu)選何種機型和工藝，均應(yīng)根據(jù)樁徑、地質(zhì)條件、水文情況、承包商的設(shè)備條件及工期等諸多因素綜合考慮確定。大口徑鉆孔所需鉆機型號主要取決于土壤的強度，即同一型號鉆機在不同土壤中能直接鉆不同的大直徑樁孔。土壤是變化的，鉆進時不同地層扭矩是變化的，而決定鉆機性能的基本要素（動力）是已知的，所以鉆機分類宜以扭矩M大小為準。
扭矩的計算方法如下式：
M=A×M×F
式中：A—系數(shù)，考慮到傳遞扭矩過程中扭矩的損失，取經(jīng)驗值1.4～1.7；
M—單位破巖面積所需扭矩，直鉆（一次成孔）經(jīng)驗值0.6～0.8kNm/㎡，而擴鉆經(jīng)驗值0.4～0.8kNm/㎡；
F—鉆頭破巖面積。
另一方面，M的大小，此值應(yīng)小于該鉆機的扭矩額定值M；在小于M的情況下，鉆機可以根據(jù)M值調(diào)整鉆進速度。
在日常施工中人們習(xí)慣于根據(jù)地質(zhì)、孔徑、孔深簡單的選擇鉆機，而事實上我國目前所產(chǎn)鉆機是按扭矩大小分類，因此不要在選擇鉆機進產(chǎn)生錯覺，以為設(shè)計鉆孔口徑越大則必須要用大直徑鉆機。
②變截面樁特點：一般橋梁樁基的最大彎矩產(chǎn)生在上半部分，到了一定深度后，由于土抗力的作用樁身所受的彎矩M越來越小，到了巖石層時M幾乎為零，這時可認為樁基只承受垂直力，因此樁徑又可減小。變截面樁正是為適應(yīng)這種受力變化而設(shè)計，其截面一般是上大下小。大直徑樁主要是指上段最大截面直徑而言的，上部直徑雖大，但上部覆蓋層的土壤強度一般較小，因而所受的扭矩也不是最大。待到鉆孔進入巖層或下段緊密土層時，雖然土壤強度增大了，鉆桿增長了，而樁的直徑卻相應(yīng)減小了，如果設(shè)計樁徑和鉆機選型適當(dāng)，只要充分利用一般的150㎝和200㎝鉆機設(shè)備，對其稍加改造，同樣可完成ø300～400㎝的大直徑樁孔施工。這也是變截面大直徑樁的特點之一。
二、鉆孔施工工序
①測設(shè)樁位并測定校檢護樁；
②場地平整、挖筑泥漿池、架設(shè)水電線路；
③埋設(shè)護筒；
④鉆機就位并調(diào)整鉆機，使錐中心線與樁中心線重合。
⑤制備泥漿，并開始鉆進；
⑥當(dāng)首次鉆進到導(dǎo)向部分或鉆錐進入土體后再次進行校檢測核，以保證樁基成孔質(zhì)量；
⑦正常鉆進，出渣直致設(shè)計深度；
⑧清孔準備下道工序；
三、容易出現(xiàn)的問題及處理措施
1.梅花樁或傾斜孔樁
①糊鉆或孔底軟土內(nèi)夾有局部的硬質(zhì)巖塊時易出現(xiàn)梅花孔。此時可在孔內(nèi)撒入碎石填平再沖擊。當(dāng)出現(xiàn)梅花孔后得不到及時處理可能會導(dǎo)致鉆孔傾斜或卡鉆。既使不傾斜或卡鉆成孔后也會形成梅花樁而無法進入下一道工序。
②簡易方法檢查鉆孔傾斜度：鉆孔施工中由于地層、鉆機安置、施工技術(shù)等原因，通常會出現(xiàn)或多或少的樁孔傾斜。當(dāng)傾斜度不大于樁長的1%，且不大于50㎝時，樁孔傾斜度合格，否則為不合格。施工中一般是用吊垂球的方法檢查鉆桿來代表樁孔的傾斜度，但鉆桿較細、樁孔較深、轉(zhuǎn)盤卡瓦松曠、提升龍頭不配套、鉆孔設(shè)備老舊、沖擊成孔鉆機等問題存在時，則難以測出較準確的傾斜度或根本測不出，將影響對樁孔的質(zhì)量認定。
2.坍孔
①在鉆孔過程中如發(fā)現(xiàn)井孔護筒內(nèi)水（泥漿）位忽然上升溢出護筒，隨即驟降并冒出氣泡，出渣量顯著增加而不見進尺，鉆機負荷顯著增加，應(yīng)懷疑是坍孔征象，可用測深儀探頭或測深錘探測，工地現(xiàn)場一般采用測深錘。若在混凝土灌注中，原停留在孔內(nèi)的測深錘不能上拔或放入測深錘，測得的孔深與原孔深相差較大，可證實屬坍孔。
坍孔原因可能是泥漿性能不符合要求，護筒底腳周圍漏水，孔內(nèi)水位降低，或在潮汐河流中漲潮時，孔內(nèi)外水位差減小，不能保證原有的落水壓力；施工操作不當(dāng)，如提鉆頭、下鋼筋籠時碰撞孔壁；在松軟砂層中鉆進進尺太快；以及由于護筒周圍堆放重物或機械振動等，均有可能引起坍孔。
發(fā)生坍孔后，應(yīng)查明原因，采取如保持或加大水頭、移開重物、排除振動等相應(yīng)措施以防繼續(xù)坍孔。
對少量坍孔，如不繼續(xù)坍孔，可恢復(fù)正常鉆進。坍孔不嚴重時，可回填土到坍孔位以上，并采取改善泥漿性能、加高水頭、深埋護筒等措施，繼續(xù)鉆進；坍孔嚴重時，應(yīng)立即將鉆孔全部用砂類土或礫石土回填，無上述土類時，可采用黏質(zhì)土并摻入5%～8%的水泥砂漿，應(yīng)等待數(shù)日待回填土沉實后，重新鉆孔，此次鉆進要記取教訓(xùn)，采取相應(yīng)措施，如改善泥漿濃度、減緩鉆進速度等。坍孔部位不深時，可采取深埋護筒法，將護筒填土夯實，重新鉆孔。
3.鉆進速度緩慢的原因及處理
當(dāng)鉆機已鉆較長時間，但鉆機進尺非常緩慢，此時可能有以下幾種原因：
①遇軟塑黏質(zhì)土層，發(fā)生糊鉆現(xiàn)象。
②遇堅硬巖石。
③鉆頭長時間工作，磨損嚴重。
針對上述情況，首先提升鉆頭空轉(zhuǎn)一段時間后，再下落鉆進，如仍不能符合進尺要求，要提出鉆頭，檢查其磨損情況。清除黏泥，適當(dāng)放慢鉆速；若遇較硬巖石進尺緩慢，說明原鉆頭已不適合，需更換鉆頭或?qū)︺@頭加以改造。
4.鉆機卡鉆、脫落鉆物
卡鉆常發(fā)生在沖擊鉆孔時，多因先形成了梅花孔，或鉆錐磨損未及時焊補、個別孔直徑變小，而新鉆錐又過大，沖錐傾倒，遇到聚頭石或孔內(nèi)掉入物件卡住等�？ㄣ@后不宜強提，可用小錐沖擊或者用沖、吸的方法將鉆錐周圍的鉆渣松動后再提出。
掉落鉆物宜迅速用打撈叉、鉤、繩套等工具打撈。若落體已被泥砂埋住時，宜先清除泥砂，使打撈工具能接觸落體后打撈。鉆錐斷入孔內(nèi)時，首先應(yīng)盡快加在泥漿濃度，然后打撈；打撈無效時，應(yīng)盡快尋打有經(jīng)驗的打撈隊伍，不能擱置太長時間，以免坍孔。對確實撈不上來的鉆錐，應(yīng)會同業(yè)主、設(shè)計、監(jiān)理單位共同研究終孔還是重新開孔。
在任何情況下，嚴禁施工人員進入沒有護筒或無其他防護設(shè)施的鉆孔中處理故障。當(dāng)必須下入鉆孔時，應(yīng)邀請專業(yè)人員，并備齊防毒、防溺、防坍埋等安全設(shè)施后方可進行。
5.卵石層局部坍孔埋鉆
在掃孔過程中，常常會出現(xiàn)孔壁局部坍塌，致使鉆頭被埋，既不能旋轉(zhuǎn)，也不能提升。其處理辦法是，將導(dǎo)管做成空氣吸泥機后，插入孔內(nèi)，先投入一定量的鋸末。然后投入膨潤土，循環(huán)調(diào)漿，泥漿粘度調(diào)到25s，泥漿面比江（每）水面高出100㎝左右，待孔內(nèi)泥漿面穩(wěn)定了以后，下插導(dǎo)管抽出塌下的卵石。由于卵石直立性差，導(dǎo)管只在一個點便將大部分卵石抽出。使鉆盤恢復(fù)轉(zhuǎn)動。鉆頭能夠提升。
參考文獻
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