摘要：旋挖钻孔灌注桩因其成孔特点，被誉为“绿色施工工艺” ，具有良好的经济、社会效益。

　　关键词：旋挖钻孔 成孔特点 效益

　　1.工程概况

　　秦淮河特大桥位于南京江宁经济开发区和江宁科学园的交界处，本桥依次跨越吉印大道、秦淮河、方前沟和竹山南路。全桥桩基共348根，其中φ1.2m：24根，φ1.5m：284根，φ1.8m：40根，主桥24#、25#、26#、27#墩的桩全部为嵌岩桩，其余桩基均为摩擦桩。该桥位于南京江宁经济开发区和江宁科学园，环境保护、文明施工等方面要求严格，施工场地平坦开阔，工期紧张。

　　2. 旋挖成孔工艺

　　2.1旋挖机工作机理

　　旋挖钻机工作时能原地作整体回转运动。旋挖钻机钻孔取土时，依靠钻杆和钻头自重切入土层，斜向斗齿在钻斗回转时切下土块向斗内推进而完成钻取土；遇硬土时，自重力不足以使斗齿切入土层，此时可通过加压油缸对钻杆加压，强行将斗齿切入土中，完成钻孔取土。钻斗内装满土后，由起重机提升钻杆及钻斗至地面，拉动钻斗上的开关即打开底门，钻斗内的土依靠自重作用自动排出。钻杆向下放关好斗门，再回转到孔内进行下一斗的挖掘。旋挖式钻机的钻杆，既有多节连接式钻杆，也有伸缩式钻杆。当采用多节连接式钻杆时，钻具和钻杆的连接为穿人式，钻具可沿着钻杆滚动和爬行，提高了机械化程度。

　　2.2工艺原理

　　静态泥浆护壁、旋挖式钻孔工艺是在螺旋钻孔、回转斗钻孔、大锅锥钻孔工艺的基础上，综合吸收各种成孔工艺优势发展起来的一种新型成孔工艺。由于采用静态泥浆护壁，使旋挖式钻孔工艺从单纯在地下水位以上土层中使用，发展到地下水位以下土层中使用。旋挖钻机的钻进采用静态泥浆护壁钻斗取土的工艺，是一种无冲洗介质循环的钻进方法，钻进时为保护孔壁稳定，孔内要注满优质泥浆。旋挖式成孔工艺是非水介质取土成孔，钻孔出土由钻头直接带出，不依靠泥浆输送。

　　2.3成孔特点

　　2.3.1因该钻机操作由全液压系统控制，能保证桩基垂直度、孔位、孔深、沉淀厚度等各项指标全部达到施工规范要求。

　　2.3.2 该钻机适用不同地质情况，成孔效率高，约7h左右即可成孔，1天成孔2-3个，是回旋钻机成孔的5-6倍，因此使用于工期要求紧的本工程项目。

　　2.3.3 旋挖钻进对地层扰动小，孔壁泥皮薄，形成的孔壁为粗糙型，有利于增加桩侧摩阻力，保证桩基设计承载力。孔底沉渣少，易于清孔，提高桩端承载力。孔壁稳定性好，成孔后清孔彻底，施工进度快。

　　2.3.4施工噪音低、振动小，，所用泥浆量仅为正反循环钻进的l／10—1／20。因而，施工现场整洁，对环境造成的污染小。同时旋挖钻进振动小，噪声低，使用于环境保护要求高的施工地区。

　　2.3.5由于采取了非水介质取土，只需要少量泥浆护壁和清孔，大大减少了泥浆的需求和排放，减少了环境污染，降低了施工成本。

　　2.4施工要点

　　2.4.1 护筒的埋设：护筒具有导正钻具、控制桩位、隔离地面水渗漏、防止孔口坍塌、抬高孔内静压水头和固定钢筋笼等作用，应认真埋设。护筒埋设后，现场技术员和监理工程师验收护筒中心偏差和孔口标高。

　　2.4.2 钻机就位：钻机就位前将路基垫平填实，钻机按指定位置就位，并须在技术人员指导下调整桅杆及钻杆的角度。钻机安装就位之后应精心调平，确保施工中不发生倾斜、移位。

　　2.4.3钻进成孔：在护筒内注满泥浆后，开始钻进，钻进过程中要随时不断补充泥浆，使孔内始终保持高于地下水位1～1.5m的水头高度，同时应根据土质情况调整泥浆配方和比重。

　　2.4.4钢筋笼的安装：钢筋笼吊放时，利用先插入孔内的钢筋笼上部架立筋将笼体固定在护筒上，利用吊装机械将上节钢筋笼临时吊住进行两节钢筋笼的对接和绑扎，对准孔位、扶稳、缓慢，避免碰撞孔位。

　　2.4.5导管的安放：钢筋笼吊入固定后，应逐步安装导管，导管安放触孔底后，上提300～500mm。

　　2.4.6二次清孔：当导管安装完毕，灌注混凝土前应再次测量沉渣厚度，沉渣厚度超标时，应进行二次清孔。由于旋挖成孔采用静态泥浆护壁，在短时间内沉淀很少，所以一般情况无须进行二次清孔。

　　3. 主要机具及安全措施

　　3.1主要机具：

　　SR220旋挖钻机；磨阻式五节钻杆（5节×14.5米），有效钻深70米；吊车、电焊机、泥浆泵 、混凝土输送泵、铲车(泥渣外运) 、运浆车(泥浆外运) 、导管、护筒等。

　　3.2安全措施：

　　3.2.1贯彻“安全第一、预防为主”的安全工作方针，加强安全教育，严格执行安全生产制度和操作规程，做好安全交底。

　　3.2.2健全安全管理组织，各级管理组织设立专职质量安全员和兼职安全员，对安全关键部位进行经常性检查。

　　3.2.3由于旋挖机的自重大，应平整场地，清除杂物，换除软土或铺垫钢板，以防不均匀沉降。

　　4. 旋挖成孔效益分析

　　4.1环保特点突出，施工现场干净，由于旋挖钻机通过钻头旋挖取土，再通过凯式伸缩钻杆将钻头提出孔内再卸土。旋挖钻机使用泥浆仅仅用来护壁，而不用于排碴，成孔所用泥浆基本上等于孔的体积，且泥浆经过沉淀和除砂还可以多次反复使用。目前很多城市在施工中的排污费用明显提高，使用旋挖钻机可以有效降低排污费用，并提高文明施工的水平。

　　4.2 旋挖成孔灌注桩的施工方法具有施工质量可靠、成孔速度快、成孔率高、适应性强大大缩短了工期，废浆少、低噪音、污染小保护了环境，克服了机械成孔时孔底沉淤土多，桩侧摩阻力低，泥浆管理差的缺点，极大地提高了施工质量。尽管一次投入费用较大，但成孔费用消耗等经济技术指标比其他方法成孔费用低，是一种理想的施工工艺，同其它工艺相比综合考虑是降低了成本。从目前看该工艺有着相当可观的经济效益和社会效益。

　　4.3静态泥浆护壁旋挖式钻孔灌注桩施工工艺，是吸取了各种成孔工艺优势发展起来的一种新型施工工艺。从钻机、钻杆及钻头的安、拆卸及使用上，它节省了大量的人力，提高了机械化程度，减轻了劳动强度，从而加快了工程进度；从工艺上它代替了水介质成孔取土工艺，大大减少了泥浆的需求和排放。取土随出随运，节省了场地，方便了其他作业施工，同时节省了运输费、水费、电费，降低了施工成本，减少了环境污染。

　　4.4另外该工艺由于其施工速度快，施工质量好，土层适应性广，也常常作为公路、铁路桥梁受灾害抢险时的首选工艺。旋挖钻机施工方法具有施工质量可靠、成孔速度快、成孔效率高、适应性强、环保的优点。由于旋挖钻机所形成的孔壁较粗糙，增加了桩侧摩阻力，克服了回旋钻机桩侧摩阻力低，以及孔底沉渣多，泥浆管理差的缺点。

　　5. 结束语

　　旋挖钻机成孔质量好、环保效果好、适应性强，最终的经济效益综合指标远大于其他钻机，是一种理想的施工工艺。