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　　摘要：基于旋挖鉆機(jī)所具備的快捷、高效、環(huán)保性能，在當(dāng)前為諸多施工企業(yè)及社會(huì)各界所認(rèn)可。本案以旋挖鉆機(jī)在哈大鐵路客運(yùn)專線中的施工為例，就其施工技術(shù)及鉆頭選擇進(jìn)行了系統(tǒng)研究。

　　關(guān)鍵詞：哈大鐵路；鉆孔樁；旋挖鉆機(jī)；施工；鉆頭；研究

　　城市化發(fā)展推進(jìn)過程中，諸多基礎(chǔ)建設(shè)得以大范圍的持續(xù)拓寬，以人為本和諧理念也在建設(shè)環(huán)境下被廣泛提倡，因此也促發(fā)了現(xiàn)代工程建設(shè)中，工程樁基礎(chǔ)方面對(duì)現(xiàn)澆混凝土灌注樁基礎(chǔ)的頻繁使用，就其他基礎(chǔ)予以了有效替代。
　　
　　旋挖鉆機(jī)以其生產(chǎn)效率高、環(huán)境污染小、功能全面等特點(diǎn)，良好吻合了上述全面發(fā)展的需求，得以在國(guó)內(nèi)諸多現(xiàn)澆混凝土灌注樁工程施工中大幅運(yùn)用。其通過大型的裝機(jī)功率計(jì)輸出扭矩和軸向壓力，配合以不同的鉆具，能夠?qū)θ珖?guó)各地區(qū)地質(zhì)條件良性適應(yīng)，一舉成為建筑基礎(chǔ)施工范圍內(nèi)成孔作業(yè)的首選施工機(jī)械。以下為旋挖鉆機(jī)在哈大鐵路客運(yùn)專線施工中的具體分析研究，筆者通過結(jié)合自身所在工程項(xiàng)目的施工實(shí)際，對(duì)旋挖鉆機(jī)施工進(jìn)行了系統(tǒng)論述。

　　一、 哈大鐵路客運(yùn)專線工程項(xiàng)目簡(jiǎn)介
　　哈大鐵路是我國(guó)第一條高緯度嚴(yán)寒地區(qū)客運(yùn)專線，施工有效期短、技術(shù)難度大。筆者所在項(xiàng)目部于2007年8月14日進(jìn)場(chǎng)，10月份破土開工至今年8月31日，歷時(shí)六十個(gè)月，安全、優(yōu)質(zhì)、高效地完成了所有施工任務(wù)。所承建范圍為哈大鐵路客運(yùn)專線TJ-3標(biāo)段伊通河特大橋起點(diǎn)0#臺(tái)～283#墩下部工程及8聯(lián)連續(xù)梁的施工任務(wù)（其中懸臂施工384m，現(xiàn)澆施工636.02m），起止里程：DK692+955.54～DK702+637.64，全長(zhǎng)9.078Km；長(zhǎng)春聯(lián)絡(luò)線特大橋右線（0#臺(tái)～27#墩）下部工程及1聯(lián)連續(xù)梁的施工任務(wù)。其中0+56+40m連續(xù)梁共有3處，采用支架法施工；主跨48m連續(xù)梁3處，采用懸臂法施工；無預(yù)應(yīng)力鋼筋砼道岔區(qū)連續(xù)梁一處，采用支架法施工，其中道岔區(qū)連續(xù)梁砼達(dá)到10589m3。
　　
　　施工管段位于長(zhǎng)春市西北郊，線路近一半穿越廠區(qū)街道及居民住宅區(qū)。地勢(shì)較平坦，涉及地層主要為沖積黏質(zhì)黃土，泥巖夾薄層砂巖，強(qiáng)風(fēng)化泥巖，弱風(fēng)化泥巖。橋位多處與公路干線相交，管段主要跨越的道路有：迎賓路、106省道長(zhǎng)白路、農(nóng)研路、四環(huán)路及302國(guó)道青年路等。地質(zhì)復(fù)雜，經(jīng)地質(zhì)勘測(cè)和采用旋挖、循環(huán)、沖擊三種鉆機(jī)施工試驗(yàn)，本段內(nèi)沒有一處可簡(jiǎn)單用旋挖鉆或循環(huán)鉆一種鉆機(jī)單獨(dú)成孔，均需沖擊鉆配合施工。

　　二、哈大鐵路伊通河、長(zhǎng)春聯(lián)絡(luò)線橋段工程施工使用旋挖鉆機(jī)的必要性分析
　　通過上文所述可知筆者單位所承建哈大鐵路客運(yùn)專線部分的橋梁節(jié)段共9.078km，橋梁基礎(chǔ)全部為樁基礎(chǔ)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，該區(qū)段懸臂施工384m，現(xiàn)澆施工636.02m，地勢(shì)較為平坦，所涉及得地層主要為沖積黏質(zhì)黃土，泥巖夾薄層砂巖，強(qiáng)風(fēng)化泥巖，弱風(fēng)化泥巖，經(jīng)地質(zhì)勘測(cè)和采用旋挖、循環(huán)、沖擊三種鉆機(jī)施工試驗(yàn)，本段內(nèi)沒有一處可簡(jiǎn)單用旋挖鉆或循環(huán)鉆任何一種鉆機(jī)單獨(dú)成孔，因此需要配合采用沖擊鉆進(jìn)行施工?；谶@類情況，施工中需要通過大量的摩擦樁構(gòu)建，來進(jìn)行滿足工期的進(jìn)度及環(huán)境保護(hù)等要求，因此進(jìn)行旋挖鉆機(jī)的使用必不可少，同時(shí)也是施工樁基礎(chǔ)的必然需要。
　　
　　三、哈大鐵路伊通河段、長(zhǎng)春聯(lián)絡(luò)線橋段旋挖鉆機(jī)輔以沖擊鉆機(jī)的工程施工重要節(jié)點(diǎn)闡述：
　　全橋基礎(chǔ)皆是鉆孔灌注樁，管段內(nèi)只有7號(hào)墩為柱樁，其他均為摩擦樁，根據(jù)橋位所處范圍的地質(zhì)特點(diǎn)進(jìn)行安排，柱樁應(yīng)采取沖擊鉆機(jī)成孔，對(duì)于摩擦樁則需采取旋挖鉆機(jī)成孔進(jìn)行。以下內(nèi)容為鉆機(jī)施工中的重要節(jié)點(diǎn)分析。
　　
　　（一）施工場(chǎng)地的處理
　　在施工場(chǎng)地的處理方面根據(jù)地形因素進(jìn)行選擇科學(xué)合理的處理方法：對(duì)于坡度過大及陡坎處地段的鉆孔樁，需采取半挖半填方法進(jìn)行平整；對(duì)于其它地域則采取就地場(chǎng)地平整鉆孔施工。橋位多處與公路干線相交，對(duì)于管段跨越道路地段：迎賓路、106省道長(zhǎng)白路、農(nóng)研路、四環(huán)路及302國(guó)道青年路等區(qū)域，施工時(shí)需采取圍蔽的措施，盡量的減少對(duì)于交通方面的干擾，對(duì)于撐墩旁邊埋設(shè)通信光纜的地段，需遷改完成后才能施工。
　　
　?。ǘ┦┕そM織投入
　　對(duì)于鉆孔樁施工需采取以旋挖鉆機(jī)或沖擊鉆機(jī)進(jìn)行成孔，混凝土則由拌合站進(jìn)行集中供應(yīng)，由混凝土運(yùn)輸車輛集中運(yùn)輸，施以吊送灌注。摩擦樁以旋挖鉆機(jī)施以每天1.5根作為基數(shù)推進(jìn)；柱樁以沖擊鉆機(jī)施以每天1根作為基數(shù)推進(jìn)。
　　
　?。ㄈ╀撟o(hù)筒的制作及埋設(shè)
　　護(hù)筒采用8毫米鋼板進(jìn)行制作，其內(nèi)徑應(yīng)當(dāng)大于鉆頭的直徑200毫米，長(zhǎng)度為2米。為了增加其剛度預(yù)防變形，在護(hù)筒的上、下兩端端口處及中部的外側(cè)需各焊接一道加強(qiáng)肋予以保護(hù)。對(duì)于陸地與淺水樁基方面的護(hù)筒埋設(shè)需采取挖埋法進(jìn)行。埋設(shè)要保證穩(wěn)定準(zhǔn)確，護(hù)筒的中心同樁位的中心所存在偏差不能夠>50mm，垂直度的偏差不可>1%，以此保證鉆機(jī)可以沿樁位的垂直方向進(jìn)行順利施工。
　　
　?。ㄋ模┿@機(jī)安裝
　　旋挖鉆機(jī)的重量較大，因此對(duì)于作業(yè)平臺(tái)存在著較高的要求，在進(jìn)行開鉆之前應(yīng)當(dāng)就施工的場(chǎng)地做出硬化平整，以防止成孔的施工過程中出現(xiàn)地面沉降的情況。對(duì)于沖擊鉆機(jī)的安裝需要確保其對(duì)準(zhǔn)樁的中心，并且同鉆架起吊的滑輪趨于統(tǒng)一的鉛垂線上，在鉆機(jī)定位后，底座應(yīng)當(dāng)保證穩(wěn)固平整，確保鉆進(jìn)的過程中不會(huì)出現(xiàn)位移及傾斜的情況。在鉆頭的錐頂與提升的鋼絲繩間需設(shè)置保障鉆頭轉(zhuǎn)向掉頭的裝置，防止產(chǎn)生梅花孔，以此促使鉆具在鉆進(jìn)中的平穩(wěn)度，取得良好的鉆孔質(zhì)量。
　　
　?。ㄎ澹┿@進(jìn)成孔施工
　　在進(jìn)行群樁鉆孔的時(shí)侯，應(yīng)當(dāng)采取跳樁法進(jìn)行施工，在已灌注成樁的相鄰樁位作鉆孔施工時(shí)，需要等已灌注的鉆孔樁方面其混凝土的強(qiáng)度趨于2.5MPa之后方能夠進(jìn)行施鉆，主要目的是為了避免對(duì)臨近已施工灌注的鉆孔樁造成擾動(dòng)情況。其次旋挖鉆機(jī)成孔方面，旋挖鉆比較適用于伊通河特大橋0—6#、8—283#，長(zhǎng)春聯(lián)絡(luò)線右線特大橋0--27#，共計(jì)300余墩的摩擦樁基礎(chǔ)；沖擊鉆機(jī)成孔方面：沖擊鉆比較適用于伊通河特大橋7#墩的柱樁基礎(chǔ)。
　　
　　四、鉆孔樁旋挖鉆機(jī)鉆頭的選用研究
　　依據(jù)哈大鐵路線路工程的實(shí)際需要，結(jié)合地層地質(zhì)情況的不同，針對(duì)TJ-3標(biāo)段伊通河特大橋起點(diǎn)0#臺(tái)～283#墩和長(zhǎng)春聯(lián)絡(luò)線右線特大橋下部工程的實(shí)際情況，筆者進(jìn)行了工程整體的分析量化，對(duì)于施工的各個(gè)方面要求做出了整理，結(jié)合施工實(shí)踐，對(duì)旋挖鉆機(jī)及其旋挖鉆頭的基本工作原理和分類選擇做出了研究和整理，其具體如下：
　　
　　旋挖切削的阻力同土壤力學(xué)性質(zhì)方面存在著直接的關(guān)系，土的剪切強(qiáng)度方面對(duì)于旋挖的阻力影響很大，在進(jìn)行旋挖切削的過程之中，外側(cè)的土?xí)l(fā)生剪切破壞。刀齒的外側(cè)同旋轉(zhuǎn)的軸心較遠(yuǎn)，刀具的外側(cè)阻力對(duì)于整體的切削阻力方面貢獻(xiàn)最大，土在失效面上產(chǎn)生剪切破壞，失效面的破壞所需外力具體是根據(jù)土的粘聚力來決定。硬質(zhì)的合金同鉆頭鋼，均不能夠有效于單位功率較高的條件之下良性工作。因而在一定材質(zhì)下，合理地就鉆桿軸向壓力進(jìn)行調(diào)整，能夠減少巖石方面對(duì)于鉆頭切削具產(chǎn)生的磨損。旋挖鉆頭切削具于鉆遇地層內(nèi)的切削應(yīng)趨于連續(xù)，切削作用也需趨于平穩(wěn)。旋挖鉆頭的切削具切入的深度基本應(yīng)與軸向的壓力PY成正比，而同切削具寬度b、刃尖角B及巖石的抗壓強(qiáng)度O成反比。另外旋挖鉆頭在不同地層內(nèi)存在著不同選擇，具體要數(shù)螺旋鉆頭方面的適用性最為廣泛，在土層及砂層和凍土層與卵礫石層、風(fēng)化基巖、中硬巖等地質(zhì)條件中均能選用。選挖鉆斗則主要應(yīng)用于含水量比較高的淤泥、砂土及粘土?xí)倌噘|(zhì)亞粘土與砂礫層或卵石層、風(fēng)化軟基巖等相關(guān)地層中；而筒式環(huán)狀鉆頭則通常運(yùn)用于大漂石、硬基巖及硬質(zhì)永凍土的地層。鉆頭選用對(duì)地層的適用性，能夠通過計(jì)算，按照時(shí)間費(fèi)用的每米成本之后，利用統(tǒng)計(jì)學(xué)原理做出評(píng)價(jià)。
　　
　　參考文獻(xiàn)：
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