摘要：以南京大勝關長江大橋北引橋為例；對旋挖機在卵石層、泥巖、安山巖等復雜地質施工中出現鉆進困難問題，提升力突然加大，減小成孔傾斜度，清孔時間較長。
　　關鍵詞：鉆孔灌注樁，旋挖鉆機，鉆進困難，傾斜度
　　隨著高速鐵路的快速發展，鉆孔灌注樁在橋梁基礎中越來越多。旋挖鉆機具有效率高，成孔速度快的優點與傳統的沖擊鉆、回旋鉆、螺旋鉆相比日漸明顯。以往采用旋挖機施工鉆孔深度大都在50m左右，且鉆進地層主要為粘土層和砂層。在大勝關大橋北引橋部分墩采用了NR2206DR旋挖鉆機施工引橋鉆孔樁，實現了旋挖鉆機在直徑為2.0m，最大深度達85m的長大鉆孔樁施工；達到了對旋挖鉆機成孔質量的有效控制；解決了旋挖鉆機在卵石層、泥巖、砂巖、安山巖中的鉆進難題，為今后同類施工提供了經驗。
　　1、工程概況
　　大勝關北引橋N1、N2、N30、N31、N32、N33#墩采用NR2206DR型旋挖鉆機施工樁基礎，鉆孔樁直徑為2.0m，深度達75m以上，最大深度為85m，N2墩需接長鉆桿才能達到設計深度。引橋地質情況復雜，上部主要為砂層，砂層下為20～30m厚的巖層。N1、N2#墩巖層主要為破碎安山巖、砂巖。N30～N33巖層為弱風化泥巖，且上部砂層中都夾有卵石。
　　2、旋挖鉆機成孔特點
　　用于樁基施工的旋挖鉆機是NR2206DR型，最大樁徑2.5m，最大深度為85m。該鉆機通過鉆斗的旋轉、削土、提升、卸土，反復循環而成孔，并具有功率大、鉆孔速度快、移位方便、定位準確、工作效率高、噪音小、環保的特點。同普通鉆機相比具有以下優點：
　　a）旋挖鉆機自動化程度很高，可以自動調節鉆桿傾斜度和反映鉆孔深度。
　　b）旋挖機鉆進中不需循環泥漿，只需要鉆進中補充泥漿保持水壓。比普通旋轉鉆機鉆孔中形成的泥皮要薄，有利于樁體受力。
　　c）旋挖鉆機由底部斗齒將土體切碎，并壓入鉆斗內，然后由鉆桿提出，如此循環作業比傳統旋轉鉆鉆渣由循環的泥漿帶出的工作效率有大大提高。
　　d）旋挖鉆機成孔后經檢孔后下放鋼筋籠，最后下導管開始清孔。缺少下放鋼筋籠前的一次清孔。
　　3、施工中的技術及質量控制
　　3.1場地布置
　　由于鉆機設備較重，施工場地必須平整，并有一定硬度，避免鉆機發生沉陷，必要時需鋪設跑板保證鉆機平穩，防止因旋挖機前后晃動造成斜孔。
　　3.2護筒埋設
　　根據當地地質及水文情況，選取護筒壁厚及長度，總長度一般比地下水位高2m，直徑比設計樁徑大20cm，護筒埋設可采用振動錘或先由旋挖機在樁位處掏出孔洞再由吊機和人工配合用旋挖機鉆斗擠壓并調整到位。
　　3.3泥漿配置
　　泥漿配置同普通旋轉鉆機，由于地基巖土中又夾有粉砂土層、細砂層，地面水位較高的特點，調制出良好各項性能指標的泥漿尤為重要。
　　泥漿相對密度：1.02－1.10，粘度：18－22s，砂率≤4％，泥皮厚度：＜2mm，PH值：大于7。
　　3.4成孔傾斜度控制
　　旋挖機鉆桿伸縮式鉆桿，鉆桿垂直度較好，自身具有垂直度檢測系統，因此成孔垂直度較好。使用前需用經緯儀標檢查標定垂直度檢測系統。但是鉆進中仍需要注意已下幾點：
　　a)對鉆碴取樣與地質資料對比，當鉆進到地層從軟弱地層過渡到硬地層（如細砂層到夾有卵石的礫砂層、砂層到泥巖）；巖面傾斜、破碎帶時需減壓減速。
　　b)旋挖機重量較大，場地需換填或鋪碎石，旋挖機工作時需要鋪設跑板。
　　c)更換鉆桿或鉆桿使用過久后對桅桿垂直度進行校核，對旋挖機垂直度控制器進行標定。
　　采取以上措施后，成孔傾斜度明顯降低，成孔傾斜度一般可控制在0.5%以內。
　　4、鉆進中易遇到問題
　　4.1鉆進中鉆進速度較慢
　　在鉆進過程中要根據不同巖層選取不同的鉆頭。旋挖機常見的旋挖鉆頭有螺旋鉆頭、旋挖斗、筒式取芯鉆頭、擴底鉆頭、沖擊鉆頭、沖抓錐鉆頭和液壓抓斗。常用主要為螺旋鉆頭及截齒鉆斗和斗齒鉆斗。大勝關引橋地質情況復雜，上部主要為砂層，砂層下為20～30m厚的巖層。N1、N2#墩巖層主要為破碎安山巖、砂巖，部分樁位具有1～2m的膠結層。N30～N33巖層為弱風化泥巖，且上部砂層中都夾有卵石。施工時主要采取以下措施：
　　a)遇到較大的卵石層時用帶有截齒鉆頭的底板更換適宜在砂層和粘土中鉆進的斗齒底板。
　　b)遇到較厚膠結層時改用短螺旋鉆頭鉆穿膠結層后再用筒式鉆斗。
　　c)進入巖層后特別是安山巖，硬度較大，旋挖鉆機扭矩明顯加大，鉆進較困難，采用了直徑為1.0或1.5m的小鉆頭先掏空，再用直徑為2.0m的鉆頭成孔。
　　采取以上措施后，解決了旋挖機在較大直徑的卵石層和安山巖中遇到的鉆進速度慢和鉆頭磨損厲害的問題，鉆進時間也明顯減少；同相鄰墩位相比，采用旋轉鉆機單根成孔時間是普通旋轉鉆機成孔時間的1/4～1/3。
　　4.2鉆進中提升力明顯加大
　　旋挖鉆機采用底部斗齒將土體切碎，并壓入鉆斗內，每次取土至鉆斗70%為宜，出現提升力增大主要有以下幾點原因：
　　a)在提升鉆斗時，因鉆斗上的導流槽被粘土填滿或導流槽磨損嚴重，造成鉆斗與孔壁間隙較小，提升鉆斗過快造成負壓。
　　b)粘土地層中有頸縮現象，孔徑縮小。
　　施工中注意以上兩點后提升力明顯增加的情況不再出現。因此在鉆進過程中要控制鉆斗鉆進尺度及提升速度。若鉆進尺度較大，易造成埋鉆事故；若鉆機升降鉆斗時速度過快，鉆斗外壁和孔壁之間的泥漿沖刷孔壁，再加上鉆斗下部產生較大負壓作用，造成孔壁頸縮、坍塌現象。所以鉆斗提升時應嚴格控制其速度，經現場實踐得知，鉆斗升降速度保持在0.75－0.80m/s。當鉆至粉砂層或砂土層時，其升降速度應更加緩慢。
　　4.3清孔時間較長
　　旋挖鉆機鉆進是由底部斗齒將土體切碎，并壓入鉆斗內，然后由鉆桿提出，與傳統旋轉鉆鉆渣由循環的泥漿帶出的工作方式不同。旋挖鉆機鉆進中不需要泥漿循環，只需要鉆進中補充泥漿保持水壓，因此孔內漿體含砂率較大，終孔時底部有較多沉渣，清孔時間較長。施工時主要采取以下措施：
　　a)孔鉆至設計標高后，提起鉆斗，靜置一段時間讓孔內粗砂沉淀，再用鉆斗掏除沉渣，減少留在孔內泥砂。
　　b)旋挖鉆機施工時泥漿循環場地往往受到限制，可將相鄰的護筒連接起來，泥砂有足夠空間及時，必要時采用泥砂分離器。
　　c)控制好泥漿指標，確保泥漿中泥砂能及時沉淀。儲漿池中泥漿經多次使用后質量變壞，施工中也需不斷調漿，確保漿體質量。
　　實踐證明只要控制好泥漿指標和保證好泥漿循環空間后可以在3小時左右滿足灌注要求。
　　綜上所述在該橋鉆孔施工中采用旋挖鉆機施工后縮短了鉆孔樁施工時間，成孔質量也得到保證；有效的解決了用旋挖鉆機在卵石層、泥巖、砂巖、安山巖中施工長大鉆孔樁的技術難題，打破了旋挖鉆機施工的局限性，為今后同類施工提供了經驗，取得了較好的社會和經濟效益。