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

　　關(guān)鍵詞：哈大鐵路；鉆孔樁；旋挖鉆機；施工；鉆頭；研究

　　城市化發(fā)展推進過程中，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。
　　
　　旋挖鉆機以其生產(chǎn)效率高、環(huán)境污染小、功能全面等特點，良好吻合了上述全面發(fā)展的需求，得以在國內(nèi)諸多現(xiàn)澆混凝土灌注樁工程施工中大幅運用。其通過大型的裝機功率計輸出扭矩和軸向壓力，配合以不同的鉆具，能夠?qū)θ珖鞯貐^(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)的首選施工機械。以下為旋挖鉆機在哈大鐵路客運專線施工中的具體分析研究，筆者通過結(jié)合自身所在工程項目的施工實際，對旋挖鉆機施工進行了系統(tǒng)論述。

　　一、 哈大鐵路客運專線工程項目簡介
　　哈大鐵路是我國第一條高緯度嚴寒地區(qū)客運專線，施工有效期短、技術(shù)難度大。筆者所在項目部于2007年8月14日進場，10月份破土開工至今年8月31日，歷時六十個月，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專線TJ-3標段伊通河特大橋起點0#臺～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9.078Km；長春聯(lián)絡(luò)線特大橋右線（0#臺～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)梁砼達到10589m3。
　　
　　施工管段位于長春市西北郊，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省道長白路、農(nóng)研路、四環(huán)路及302國道青年路等。地質(zhì)復(fù)雜，經(jīng)地質(zhì)勘測和采用旋挖、循環(huán)、沖擊三種鉆機施工試驗，本段內(nèi)沒有一處可簡單用旋挖鉆或循環(huán)鉆一種鉆機單獨成孔，均需沖擊鉆配合施工。

　　二、哈大鐵路伊通河、長春聯(lián)絡(luò)線橋段工程施工使用旋挖鉆機的必要性分析
　　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，該區(qū)段懸臂施工384m，現(xiàn)澆施工636.02m，地勢較為平坦，所涉及得地層主要為沖積黏質(zhì)黃土，泥巖夾薄層砂巖，強風(fēng)化泥巖，弱風(fēng)化泥巖，經(jīng)地質(zhì)勘測和采用旋挖、循環(huán)、沖擊三種鉆機施工試驗，本段內(nèi)沒有一處可簡單用旋挖鉆或循環(huán)鉆任何一種鉆機單獨成孔，因此需要配合采用沖擊鉆進行施工。基于這類情況，施工中需要通過大量的摩擦樁構(gòu)建，來進行滿足工期的進度及環(huán)境保護等要求，因此進行旋挖鉆機的使用必不可少，同時也是施工樁基礎(chǔ)的必然需要。
　　
　　三、哈大鐵路伊通河段、長春聯(lián)絡(luò)線橋段旋挖鉆機輔以沖擊鉆機的工程施工重要節(jié)點闡述：
　　全橋基礎(chǔ)皆是鉆孔灌注樁，管段內(nèi)只有7號墩為柱樁，其他均為摩擦樁，根據(jù)橋位所處范圍的地質(zhì)特點進行安排，柱樁應(yīng)采取沖擊鉆機成孔，對于摩擦樁則需采取旋挖鉆機成孔進行。以下內(nèi)容為鉆機施工中的重要節(jié)點分析。
　　
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　　在施工場地的處理方面根據(jù)地形因素進行選擇科學(xué)合理的處理方法：對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行平整；對于其它地域則采取就地場地平整鉆孔施工。橋位多處與公路干線相交，對于管段跨越道路地段：迎賓路、106省道長白路、農(nóng)研路、四環(huán)路及302國道青年路等區(qū)域，施工時需采取圍蔽的措施，盡量的減少對于交通方面的干擾，對于撐墩旁邊埋設(shè)通信光纜的地段，需遷改完成后才能施工。
　　
　　（二）施工組織投入
　　對于鉆孔樁施工需采取以旋挖鉆機或沖擊鉆機進行成孔，混凝土則由拌合站進行集中供應(yīng)，由混凝土運輸車輛集中運輸，施以吊送灌注。摩擦樁以旋挖鉆機施以每天1.5根作為基數(shù)推進；柱樁以沖擊鉆機施以每天1根作為基數(shù)推進。
　　
　?。ㄈ╀撟o筒的制作及埋設(shè)
　　護筒采用8毫米鋼板進行制作，其內(nèi)徑應(yīng)當(dāng)大于鉆頭的直徑200毫米，長度為2米。為了增加其剛度預(yù)防變形，在護筒的上、下兩端端口處及中部的外側(cè)需各焊接一道加強肋予以保護。對于陸地與淺水樁基方面的護筒埋設(shè)需采取挖埋法進行。埋設(shè)要保證穩(wěn)定準確，護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%，以此保證鉆機可以沿樁位的垂直方向進行順利施工。
　　
　　（四）鉆機安裝
　　旋挖鉆機的重量較大，因此對于作業(yè)平臺存在著較高的要求，在進行開鉆之前應(yīng)當(dāng)就施工的場地做出硬化平整，以防止成孔的施工過程中出現(xiàn)地面沉降的情況。對于沖擊鉆機的安裝需要確保其對準樁的中心，并且同鉆架起吊的滑輪趨于統(tǒng)一的鉛垂線上，在鉆機定位后，底座應(yīng)當(dāng)保證穩(wěn)固平整，確保鉆進的過程中不會出現(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中的平穩(wěn)度，取得良好的鉆孔質(zhì)量。
　　
　?。ㄎ澹┿@進成孔施工
　　在進行群樁鉆孔的時侯，應(yīng)當(dāng)采取跳樁法進行施工，在已灌注成樁的相鄰樁位作鉆孔施工時，需要等已灌注的鉆孔樁方面其混凝土的強度趨于2.5MPa之后方能夠進行施鉆，主要目的是為了避免對臨近已施工灌注的鉆孔樁造成擾動情況。其次旋挖鉆機成孔方面，旋挖鉆比較適用于伊通河特大橋0—6#、8—283#，長春聯(lián)絡(luò)線右線特大橋0--27#，共計300余墩的摩擦樁基礎(chǔ)；沖擊鉆機成孔方面：沖擊鉆比較適用于伊通河特大橋7#墩的柱樁基礎(chǔ)。
　　
　　四、鉆孔樁旋挖鉆機鉆頭的選用研究
　　依據(jù)哈大鐵路線路工程的實際需要，結(jié)合地層地質(zhì)情況的不同，針對TJ-3標段伊通河特大橋起點0#臺～283#墩和長春聯(lián)絡(luò)線右線特大橋下部工程的實際情況，筆者進行了工程整體的分析量化，對于施工的各個方面要求做出了整理，結(jié)合施工實踐，對旋挖鉆機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，土的剪切強度方面對于旋挖的阻力影響很大，在進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，刀具的外側(cè)阻力對于整體的切削阻力方面貢獻最大，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行調(diào)整，能夠減少巖石方面對于鉆頭切削具產(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)狀鉆頭則通常運用于大漂石、硬基巖及硬質(zhì)永凍土的地層。鉆頭選用對地層的適用性，能夠通過計算，按照時間費用的每米成本之后，利用統(tǒng)計學(xué)原理做出評價。
　　
　　參考文獻：
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