旋挖鉆機是一種適合建筑基礎(chǔ)工程中成孔作業(yè)的施工機械，配合不同鉆具，適應(yīng)于干式（短螺旋），或濕式（回轉(zhuǎn)斗）及巖層（巖心鉆）的成孔作業(yè)。旋挖鉆機具有裝機功率大、輸出扭矩大、軸向壓力大、機動靈活，施工效率高及多功能等特點。基本可滿足橋梁建設(shè)，高層建筑地基礎(chǔ)等工程的使用。 2 工程概況
某大道加寬工程第一標段，位于三水區(qū)中心城區(qū)北部的規(guī)劃發(fā)展軸上，功能定位為一級公路兼顧城市主干路，全長約2.745公里，改造前為公路型雙向4車道，改造后變?yōu)殡p向8車道。工程內(nèi)容包括軟基處理、路基土石方工程、道路基層、排水工程、橋梁工程、電力通信管道工程等。橋梁樁基采用旋挖鉆施工成孔的施工方法。
3 旋挖鉆成孔施工工藝
3.1 常用清水施工工藝
3.1.1 清水施工的成孔工藝流程
在成孔過程中不需泥漿護壁，而是鉆頭在慢速旋挖過程中自造的泥漿對孔壁起到一定穩(wěn)定作用。在旋挖鉆進過程中，鉆頭往返于孔底與地表之間，所形成的孔壁比較粗糙。鉆孔灌注樁的樁土之間的咬合作用較強，能較好地反映出混凝土樁體與土質(zhì)孔壁之間的相互摩擦作用效應(yīng)。
3.1.2 場地布置原則
根據(jù)設(shè)計要求合理布置施工場地。先平整場地、清除雜物、換除軟土并夯打密實。之后測量人員將所有樁位放出，釘好十字保護樁，做好測量復(fù)核，并記錄放樣數(shù)據(jù)備案。規(guī)劃行車路線時，使便道與鉆孔位置保持一定的距離，以免影響孔壁穩(wěn)定。施工場地為旱地而且在施工期間地下水位在原地面以下時，將場地平整夯實，清除雜物即可。場地位于淺水時，采用筑搗后
在頂面安裝鉆孔機，筑搗頂面高出施工水位1m左右。鉆孔機底盤應(yīng)置于堅實的夯填土上，以免發(fā)生不均勻沉陷。鉆孔機的安放位置應(yīng)考慮鉆孔施工中孔口出土清運的方便。
3.1.3 樁位放樣
樁位放樣，按“從整體到局部的原則”進行。進行鉆孔的高程放樣時，應(yīng)及時對放樣的結(jié)果進行校核。采用全站儀準確放樣各樁點的位置，使其誤差控制在規(guī)范要求的精度內(nèi)。
3.1.4 鉆孔機就位
鉆孔機就位時，要事先檢查鉆孔機的性能狀態(tài)是否良好，保證鉆機工作正常。
3.1.5 埋設(shè)鋼護筒
在準確放樣的前提下埋設(shè)護筒，埋設(shè)護筒的方法和要求，應(yīng)符合JTJ041-2000《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定。如果鉆孔是在陸地上進行，則一般采用挖坑法，比較簡單易行。鋼護筒埋設(shè)工作是旋挖鉆孔機施工的開端，鋼護筒平面位置與垂直度應(yīng)準確，鋼護筒周圍和護筒底腳應(yīng)緊密，不透水。埋設(shè)鋼護筒時應(yīng)通過定位的控制樁放樣，把鉆孔機鉆孔的位置標于坑底。再把鋼護筒吊放進坑內(nèi)，找出鋼護筒的圓心位置，用十字線在鋼護筒頂部或底部，然后移動鋼護筒，使鋼護筒中心與鉆孔機鉆孔中心位置重合。同時用水平尺或垂球檢查，使鋼護筒豎直。此后即在鋼護筒周圍對稱地、均勻地回填最佳含水量的黏土，要分層夯實，達到最佳密實度，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黏性土，應(yīng)挖深或換土，在坑底回填夯實30cm～50cm厚度的黏土后，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(yīng)綁扎方木對稱吊緊，防止下竄。
3.1.6 鋼護筒的制作及埋設(shè)的原則
長度4m以內(nèi)的鋼護筒，采用厚4mm～6mm的鋼板制作。長度大于4m的鋼護筒，采用厚6mm～8mm鋼板制作。鋼護筒埋置較深時，采用多節(jié)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(nèi)徑應(yīng)大于鉆頭直徑，具體尺寸按設(shè)計要求選用。鋼護筒埋設(shè)深度應(yīng)滿足設(shè)計及規(guī)范要求。若樁孔在河流中，應(yīng)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1.5m～2.0m，并高出施工地面0.3m。鋼護筒埋設(shè)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(shè)中保證鋼護筒斜度不大于1%。埋設(shè)鋼護筒前，采用較大口徑的鉆頭先預(yù)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(yù)定位置，用粗顆粒土回填護筒外側(cè)周圍，回填密實。
3.1.7 鉆孔施工
鉆孔機成孔一般為清水施工工藝，無需泥漿護壁。若有地下水分布，且孔壁不穩(wěn)定，可向孔內(nèi)投入護壁泥漿或穩(wěn)定液進行護壁。以下是旋挖鉆機鉆孔施工的基本操作：
①開機。清水施工時，將鑰匙開關(guān)打到電源檔，旋挖鉆機的顯示器顯示旋挖鉆機標記畫面，按任意鍵進入工作畫面。先進行旋挖鉆機的鉆桅起立桅及調(diào)垂，即首先將旋挖鉆機移到鉆孔作業(yè)所在位置，旋挖鉆機的顯示器顯示桅桿工作畫面。
②鉆機桅桿起立。從桅桿工作畫面中可實時觀察到桅桿的X 軸、Y軸方向的偏移。操作旋挖鉆機的電氣手柄將桅桿從運輸狀態(tài)位置起升到工作狀態(tài)位置。在此過程中，旋挖鉆機的控制器
通過采集電氣手柄及傾角傳感器信號，通過數(shù)學(xué)運算，輸出信號驅(qū)動液壓油缸的比例閥實現(xiàn)閉環(huán)起立桅控制，實現(xiàn)桅桿平穩(wěn)同步起立桅。同時采集限位開關(guān)信號，對起立桅過程中鉆桅左右傾斜角度進行保護。
③鉆機桅桿定位設(shè)置。在鉆孔作業(yè)之前需要對桅桿進行定位設(shè)置，一般情況下，做直孔作業(yè)，需要對桅桿進行調(diào)垂。調(diào)垂可分為手動調(diào)垂、自動調(diào)垂兩種方式。在桅桿相對零位±5?范圍內(nèi)才可通過顯示器上的自動調(diào)垂按鈕進行自動調(diào)垂作業(yè)；而桅桿超出相對零位±5?范圍時，只能通過顯示器上的點動按鈕或左操作箱上的電氣手柄進行手動調(diào)垂工作。在調(diào)垂過程中，操作人員可通過顯示器的桅桿工作界面實時監(jiān)測桅桿的位置狀態(tài)，使桅桿最終達到作業(yè)成孔的設(shè)定位置。在施工過程中，有時也需要斜孔作業(yè)。操作人員需要通過顯示器上的自動定位按鈕進行自設(shè)定零位，然后再進行相同的調(diào)垂操作。  ?、茔@進。清水施工鉆孔時通過顯示器按鈕直接進入主工作界面，然后進行鉆孔作業(yè)。鉆孔時先將鉆斗著地，通過顯示器上的清零按鈕進行清零操作，記錄鉆機鉆頭的原始位置。此時，顯示器顯示鉆孔當(dāng)前位置的條形柱和數(shù)字，操作人員可通過顯示器監(jiān)測鉆孔的實際工作位置、每次進尺位置及孔深位置，從而操作鉆孔作業(yè)。在作業(yè)過程中，操作人員可通過主界面的3個虛擬儀表的顯示―― 動力頭壓力，加壓壓力、主卷壓力，實時監(jiān)測液壓系統(tǒng)的工作狀態(tài)。旋轉(zhuǎn)開孔，以鉆頭自重并加壓作為鉆進動力，一次進尺短條形柱顯示當(dāng)前鉆頭的鉆孔深度，長條形柱動態(tài)顯示鉆頭的運動位置，孔深的數(shù)字顯示此孔的總深度。當(dāng)鉆斗被旋轉(zhuǎn)擠壓充滿鉆渣后，將其提出地表，操作回轉(zhuǎn)操作手柄使機器轉(zhuǎn)到棄渣車的位置，將鉆渣裝入棄渣車。完畢后，通過操作顯示器上的自動回位對正按鈕機器自動回到鉆孔作業(yè)位置，或通過手動操作回轉(zhuǎn)操作手柄使機器手動回到鉆孔作業(yè)位置。此工作狀態(tài)可通過顯示器的主界面中的回位標識進行監(jiān)視。旋轉(zhuǎn)開孔后，以鉆頭自重并加壓作為鉆進動力。當(dāng)鉆斗被旋轉(zhuǎn)擠壓充滿鉆渣后，將其提出地表，裝入棄渣車，同時觀察監(jiān)視并記錄鉆孔地質(zhì)狀況。
3.1.8 成孔檢查及清孔
成孔達到設(shè)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。成孔檢查方法根據(jù)孔徑的情況來定，當(dāng)鉆孔為干孔時，可用重錘將孔內(nèi)的虛土夯實，采用直接用測繩及測孔器檢測。清孔是鉆孔灌注樁施工保證成樁質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，通過清孔確保樁孔的質(zhì)量，孔底沉淀厚度、泥漿比重、含砂率等符合樁孔質(zhì)量要求。采用正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進技術(shù)的清孔方法為：樁孔終孔后，將鉆具提高20cm～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(huán)30min以上，直至泥漿的比重、含砂率等指標符合設(shè)計和規(guī)范要求。清孔時成孔檢查合格后，應(yīng)及時灌注混凝土。
4 結(jié)語  
旋挖鉆機具有優(yōu)異性能和特點，給施工單位帶來巨大的經(jīng)濟和社會效益，且其施工方法具有施工質(zhì)量可靠、成孔效率高、環(huán)保的優(yōu)點。由于旋挖鉆機所形成的孔壁較粗糙，故可增加樁側(cè)摩阻力，提高樁基承載力。盡管