近年來(lái)，隨著我國(guó)工程建設(shè)的不斷發(fā)展，基坑支護(hù)及樁基礎(chǔ)工程越來(lái)越多，旋挖鉆機(jī)是近幾年鉆孔樁施工中出現(xiàn)的新設(shè)備，其成孔速度快，施工方便，文明程度高，已逐步取代傳統(tǒng)的回旋鉆機(jī)及沖孔樁鉆。但在巖層強(qiáng)度較高的地層，旋挖鉆機(jī)施工速度較慢，甚至無(wú)法鉆進(jìn)，難以充分發(fā)揮其特點(diǎn)。本文結(jié)合廣州地鐵六號(hào)線龍洞站~柯木朗站區(qū)間豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)鉆孔樁在花崗巖中風(fēng)化、微風(fēng)化巖層成孔施工過(guò)程中，采用潛孔鉆配合，有效解決了旋挖鉆機(jī)在硬巖層成孔的難題。
一、工程概況
龍洞站～柯木塱站區(qū)間硬巖段采用礦山法開挖，礦山法隧道通過(guò)施工豎井、橫通道進(jìn)入施工，豎井凈空為7m×9m，深度28.738m。豎井采用明挖法施工，土層段井身采用φ800鉆孔樁+φ600旋噴樁樁間止水，內(nèi)設(shè)環(huán)框梁支護(hù)，巖層段井身采用錨噴支護(hù)。鉆孔樁樁間距為1m，共40根，設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)為17.75m，樁底嵌入中風(fēng)化花崗巖不小于1m。
二、工程地質(zhì)
初勘地質(zhì)報(bào)告顯示：鉆孔樁由上至下地層為人工填土層、可塑狀殘積土層、硬塑狀殘積土層、全風(fēng)化花崗巖層、中風(fēng)化花崗巖層，最大巖石強(qiáng)度約30MPa。
三、施工機(jī)械選擇
經(jīng)過(guò)對(duì)地質(zhì)條件分析，結(jié)合及現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地、施工工期等方面情況，鉆孔樁采用旋挖鉆成孔施工。旋挖鉆機(jī)是近年來(lái)鉆孔樁施工的新設(shè)備，與傳統(tǒng)鉆機(jī)成孔施工相比，有以下優(yōu)點(diǎn)：
?、俪煽姿俣瓤臁Ｅc傳統(tǒng)的循環(huán)鉆機(jī)相比優(yōu)勢(shì)明顯，這樣就有效地保證了工程的進(jìn)度，節(jié)省了工期，減少了施工投入。
?、诘貙舆m應(yīng)能力強(qiáng)。從軟弱的淤泥質(zhì)土到強(qiáng)度超過(guò)30Mpa的中風(fēng)化巖石。
?、郗h(huán)保特點(diǎn)突出。傳統(tǒng)的處理硬巖方法為沖擊鉆成孔，需在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置泥漿溝撈渣，文明施工差，噪聲大。
?、軜犊讓?duì)位方便準(zhǔn)確。
四、存在問(wèn)題
根據(jù)初勘地質(zhì)報(bào)告顯示，鉆孔樁樁底位于中風(fēng)化花崗巖地層中，最大巖石強(qiáng)度約最大約30MPa，但在旋挖鉆成孔過(guò)程中發(fā)現(xiàn)巖層較硬無(wú)法成孔情況。后期對(duì)豎井四個(gè)角點(diǎn)位置進(jìn)行補(bǔ)勘，探明豎井8m*10m范圍內(nèi)中風(fēng)化花崗巖巖面高差4.5m，其中豎井東北角鉆孔樁已進(jìn)入微風(fēng)化地層，巖石強(qiáng)度達(dá)63MPa，這給施工帶來(lái)了極大困難。
五、解決方案
由于部分鉆孔樁需進(jìn)入中、微風(fēng)化地層，樁均長(zhǎng)入中風(fēng)化巖層6m，巖石強(qiáng)度達(dá)63MPa，旋挖鉆機(jī)無(wú)法鉆進(jìn)成孔。
如采用傳統(tǒng)沖孔鉆機(jī)進(jìn)行巖層成孔施工，因施工場(chǎng)地小，且機(jī)械效率極低，對(duì)整個(gè)工期影響較大。
經(jīng)過(guò)分析研究，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)巖石強(qiáng)度情況，現(xiàn)場(chǎng)先采用MDL-135D型潛孔鉆機(jī)對(duì)中硬巖進(jìn)行破碎，再采用旋挖鉆機(jī)成孔。根據(jù)各鉆孔樁入巖深度及強(qiáng)度的不同，現(xiàn)場(chǎng)潛孔鉆機(jī)鉆孔的數(shù)量及布置方式不同。
其中MDL-135D型潛孔鉆機(jī)具有垂直度易控制，機(jī)械動(dòng)力大，適用于硬巖鉆進(jìn)施工，不易卡鉆，施工效果好，速度快的優(yōu)點(diǎn)。
六、現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)度指標(biāo)
硬巖層通過(guò)潛孔鉆機(jī)先行鉆孔，將硬巖化整為零，降低巖石的整體強(qiáng)度，再通過(guò)旋挖鉆機(jī)成孔，豎井共40根樁，樁均長(zhǎng)入中風(fēng)化巖層6m，施工總工期為40天，成樁進(jìn)度指標(biāo)為1根/天。
如采用傳統(tǒng)沖孔鉆機(jī)成孔，硬巖層沖擊進(jìn)度約1m/天，成樁約1根/6天，考慮現(xiàn)場(chǎng)施工條件，即使采用兩臺(tái)沖孔樁機(jī)施工，施工工期也需要120天。
七、總結(jié)
旋挖鉆機(jī)在軟土地層中成孔具有施工速度快的優(yōu)點(diǎn)，已逐漸取代了傳統(tǒng)的回轉(zhuǎn)鉆機(jī)、沖孔鉆機(jī)，但在入中硬巖地層中旋挖鉆機(jī)無(wú)法施工限制了其更廣泛的適用性。
本工程采用潛孔鉆提前將硬巖化整為零，再用旋挖鉆機(jī)鉆進(jìn)，很好地解決了中硬巖成孔困難的問(wèn)題，且工效高于沖擊鉆施工，文明施工條件好、噪聲小。在以后市政工程中，對(duì)于周邊環(huán)境復(fù)雜、文明施工要求高且工期緊的支護(hù)樁工程施工時(shí)可廣泛使用。
但由于潛孔鉆機(jī)鉆進(jìn)過(guò)程中，鉆孔位置垂直度難以保證，施工過(guò)程中易發(fā)生串孔情況，導(dǎo)致后期旋挖鉆機(jī)成孔過(guò)程中樁垂直度難以有效保證，對(duì)于橋樁基礎(chǔ)及圍護(hù)結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)密貼的工程，其適用性有待進(jìn)一步驗(yàn)證。
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