本文针对旋挖钻成孔技术的特点，研究总结了其相应的施工技术，特别是针对在高水位、软土层、流砂和硬层等不利地质情况下的旋挖钻成孔技术进行研究，形成了相关技术。

案 例

樊家沟大桥位于西商高速公路k25+840里程，桥梁基础为混凝土灌注桩，钻孔桩32根共计1200m，绝大部分桩基孔位处于原水库底面上，表面以下5m范围内为黑色河泥，再往下18m范围内为粘土层和砂砾层交替，接着为一层厚度为5m左右的砂砾层，最后为卵石土层。因为受原水库水浸泡，地下水位高（约为原地面向下1m），故表面底层土质松软，而最后卵石土层中又含有大块粒径（约为1250px直径）卵石。综合考虑地质条件、工期等各方面因素，决定全部采用旋挖钻机成孔。

施工中由于施工平台土松软，钻机因自重下沉，会导致孔位偏移、孔斜和扩孔现象。首先，因为旋挖钻机开孔对位时所设置的孔中心坐标是相对于钻机履带相对稳定的基础上而言，如果钻机发生位移或者倾斜，则孔的位置，垂直度和扩孔程度都得不到有效的控制，导致孔质量达不到规范要求，因此采取了如下措施：

1.为了保证施工平台有足够满足钻机需要的承载力，确保施工过程中施工平台稳定，在填筑施工平台时，采用强度高的砂性土、含水量适宜的粘土混合土，填筑时候分层压实。

2.在旋挖钻履带底部铺设钢板，使旋挖钻机自重力分散作用在平台上。

3.施工过程中及时用装载机清除钻头提上来的渣土，减少挖掘渣土中的水分渗出后浸泡施工平台，保证钻机底部及周边土不被泡软。

4.钻机一旦定位开钻后，施工过程中尽量避免钻机在水平位置移动。

5.开钻前将点位用护桩引到不易遭到破坏的地方，同时在两侧履带带有明显标志的外侧地面设参照点，在施工过程中经常观察其平面位置和水平位置变化，一点发生变化，根据映出的护桩恢复中桩，重新调整钻头中心坐标，并调整钻机电子设备中的孔位坐标。

樊家沟桩基地层中第一层为厚度为5m左右的黑色河泥，因含有大量的有机物，呈腥臭味，该层在清表时处理，并换填素土，由于淤泥层较深，土侧压力随深度增大而增大，钻机机身自重近50t，桅杆高度为20m，如果发生塌孔，钻机会有倾覆的危险，因此该层能否处理好，直接影响钻机安全，而淤泥下面为粘土和砂砾土混合层，只要穿越淤泥层，下面的土层就容易满足钻机承载要求。经过研究，综合考虑安全性、经济性和施工速度后，采用加长钢护筒，具体方案如下：

1.经过计算，将3mm厚钢板圈成筒状，钢板缝满焊，筒外壁采用φ20螺纹钢间距1250px焊接在钢护筒外侧加固，钢护筒长度以穿过淤泥层进入粉质粘土层1250px长度为准。

2.钢筒用吊车吊在桩位上，校正位置和垂直度。

3.把2条槽钢放在钢筒上边，在槽钢中间放一部平板振动器，并堆满2t重砂袋，砂袋可用简易的钢筋笼固定，钢筋笼直径和钢护筒相同，钢筋笼竖筋刚好插在钢护筒壁上。

4.开动平板振动器，在振动器和砂袋的共同作用下，钢筒逐渐下沉并且穿过淤泥层。只要注意钢筒垂直度，砂袋均匀堆放，钢筒一次穿越淤泥层后，用钢丝绳固定在地面上，在钢丝绳和淤泥土层侧压力的共同作用下，钢筒不会自动下沉，沉筒后旋挖钻很快就可以把淤泥层挖穿。

第二层土为粘土，含有少量小块砂砾，并且有丰富的地下水，土层呈黄色或者黄褐色，因为施工时为冬季，该土层中轻微冻结现象，第三层为砂砾土层，在水的浸泡下极易坍塌。旋挖钻泥浆护壁为静态泥浆护壁，孔壁泥皮薄，故护壁效果较差，尤其在砂砾土层中更为突出，在旋挖钻钻进和出土过程中孔壁会被钻筒不断扰动，加之旋挖钻挖孔孔壁较松散，和冲击钻相反，故孔壁土层稳定性较差，对质量和安全造成了极大的威胁。对应这些问题采取了如下措施：

1.根据粘土和砂砾土交替这种地质情况，选择合适的钻进速度，如果出砂多，则在该深度处加重泥浆比例，放慢挖进速度。

2.施工时选用水化性能好，造浆率高，成浆快，加入澎润土和标准黏土，成孔后到灌注前一直循环孔内泥浆。

3.旋挖钻出渣尽量卸土至钻机能达到的最远处，避免装载机在运渣过程中扰动孔口，并避免机械在成孔后孔口周围走动。

4.将不可能避免的施加在孔口周边的力尽量分散，避免局部受力，杜绝外部力直接作用在护筒上，采用了4块6m木板放在孔口四周，供工人施工作业时走动。

5.施工过程中，尽量避免钻斗和吊设固定加长钢护筒的钢筋笼摩擦碰撞，伤及孔壁。

6.在粘土中钻进时，增大切削刃角，防止黏泥糊钻。

最后一层为较硬的卵石土层，在该层钻进时会带出较大的卵石，切钻筒底的钻头摩损较严重，旋挖钻钻筒一般比设计孔径小200px左右，通过钻头及钻筒外调节块来调整，在该卵石层中钻进，钻头和调节块磨损的速度很快，最严重时调节块被磨损100px多，这就使桩径达不到设计要求，在这种地层中钻进，我们采取了如下措施：

1.时刻观察钻筒钻头及调节块的磨损程度，及时更换钻头补焊调节块，以确保桩体直径满足要求。

2.在钻进硬层时，钻机出现了严重的摆动现象，钻机位置也会发生较大的位移，故必须时刻注意调整钻机位置，重新输入孔位，确保孔位和倾斜度满足要求。

3.在遇较大的石块层时，更换岩层螺旋钻头，将孔中岩石层搅碎，在换回钻筒将其捞出，如此用筒钻和螺旋钻不断交替作业，在更换后作业时仍需注意钻机位置变化。

4.这种硬层施工时还可以调整桅杆倾斜角度，给钻杆增加摩阻力，当钻头进尺后立即将桅杆调垂直，继续钻进卸土后，循环调整作业。

5.配合上述方法，将钻头钻齿加长2-75px，并且将齿座角度增大到60度左右。在成桩后必须注意不断循环泥浆，并及时灌注。

总结

旋挖钻机成孔是一项复杂的系统工程，应根据现场情况及地质情况选取和及时更换合理的施工工艺和钻进方法进行施工，采取一整套系统合理的管理体系，充分发挥旋挖钻机在桩基施工中的优势和实现经济效益最大化。

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