1 旋挖鉆機(jī)與振動錘簡介
　　旋挖鉆機(jī)因其效率高、污染少、功能全等優(yōu)點，目前在國內(nèi)外的鉆孔灌注樁施工中得到了廣泛應(yīng)用，尤其在歐洲和日本等發(fā)達(dá)國家已經(jīng)成為大直徑鉆孔灌注樁施工的主力機(jī)型。
　　近年來，旋挖鉆機(jī)及施工工法在國內(nèi)逐漸被認(rèn)識，以北方地區(qū)為代表在大直徑鉆孔灌注樁施工中已經(jīng)得到很快的普及應(yīng)用。如已建成或在建的幾項大工程: 青藏鐵路、2008年奧運會主要場館、首都機(jī)場新航站樓等基本都是旋挖鉆機(jī)的天下。但是也應(yīng)看到我國幅員遼闊，地質(zhì)狀況千變?nèi)f化，目前單一的旋挖鉆機(jī)施工鉆孔灌注樁具有一定的局限性。如我國的南方特別是東南沿海發(fā)達(dá)地區(qū)由于地層較軟，樁一般較大較深，旋挖鉆機(jī)成孔困難，所以目前仍以正反循環(huán)工程鉆機(jī)為主。實際上旋挖鉆機(jī)配上一些其他設(shè)備完全可以在該地區(qū)施工。一種方法是旋挖鉆機(jī)與套管式鉆機(jī)聯(lián)合作業(yè)，利用旋挖鉆機(jī)本身的動力驅(qū)動，套管邊搖動邊下壓，套管全程或部分護(hù)壁，旋挖鉆機(jī)中間取土。此種工法幾乎適合于任何地層，在歐洲用的很多。但套管鉆機(jī)及套管本身的造價較高，我國目前同時擁有旋挖鉆機(jī)和套管鉆機(jī)2種設(shè)備的施工企業(yè)很少，將來套管鉆機(jī)若能完全國產(chǎn)化，是有很大的發(fā)展前途。另一種方法就是利用我國目前已廣泛使用的振動樁錘沉拔鋼護(hù)筒也能實現(xiàn)旋挖鉆機(jī)在軟土地區(qū)的成孔施工。振動樁錘在我國發(fā)展已十分成熟，從幾千瓦到幾百千瓦我國都能自行設(shè)計制造。振動樁錘配上鋼管夾頭利用樁架或起重機(jī)沉拔大直徑大深度鋼管樁或鋼管護(hù)筒在我國也有十分成熟的施工經(jīng)驗。將振動錘與旋挖鉆機(jī)結(jié)合在軟土地區(qū)的施工通過最近幾個工程的實踐，如浙江大唐烏沙山電廠(寧波地區(qū))、浙江寧波金華蘭溪電廠、福建寧德電廠等，證明完全是可行的，施工效率高、成本低。
　　下面結(jié)合浙江大唐烏沙山電廠鉆孔灌注樁施工的情況介紹一下旋挖鉆機(jī)與振動錘聯(lián)合施工的情況。
　　2 工程地質(zhì)情況
　　浙江大唐烏沙山發(fā)電廠建設(shè)工程是浙江省的重點工程，基樁主要為鉆孔灌注樁，其余為PHC樁。該工程地處浙江東海沿岸灘涂區(qū)，廠區(qū)為人工填筑。上部地層為回填的碎石土，層厚1.5～2.5m，其下為厚層軟塑－流塑淤泥和淤泥質(zhì)粘土非穩(wěn)定地層，層厚16～24m，該層下部為工程性較好的粘性土圓礫層。作為持力層，樁端座落于該部位。
　　3 試樁施工
　　該工程于2003年12月進(jìn)行了試樁施工，樁徑分別為800mm、1000mm，樁長50m左右，共21樁。由河北建設(shè)勘察研究院等2家施工單位共同進(jìn)行試樁施工，所采用的施工方法主要是下入鋼護(hù)筒輔之以泥漿護(hù)孔，由旋挖鉆機(jī)鉆進(jìn)成孔，最后進(jìn)行鋼筋混凝土灌注?；炷凉嘧⒅螅淮位驇状螌撟o(hù)筒拔出。試樁施工期間沉入和拔出鋼護(hù)筒的方式有2種: (1) 用旋挖鉆機(jī)直接壓入和拔出。如casagrande B250旋挖鉆機(jī)就采用這種方法。但由于受設(shè)備能力限制，壓入深度只有10m左右。(2) 使用旋挖鉆機(jī)附帶的配套裝置，由動力頭正、反向旋轉(zhuǎn)壓入和拔出護(hù)筒，BAIJER系列鉆機(jī)就采用這種方法。此外，還投入了1臺回轉(zhuǎn)鉆機(jī)進(jìn)行成孔試驗基本獲得成功。但由于泥漿池和泥漿槽設(shè)置在回填的碎石上，反循環(huán)鉆進(jìn)困難，成孔周期較長，未能達(dá)到預(yù)期的時間要求，只完成了一個孔即撤場。
　　由于對軟塑、流塑地層進(jìn)行鉆孔灌注樁沒有成熟的施工經(jīng)驗，因此，在護(hù)壁鉆進(jìn)中遇到了一些困難。例如在流塑淤泥地層成孔時，出現(xiàn)了2次坍孔事故。一是旋挖鉆機(jī)成孔時下入了15m鋼護(hù)筒，鉆進(jìn)時造成縮徑，由于淤泥挖出量較大，在鉆孔周圍形成較大面積地面下沉，并對后期正常施工造成了影響。二是回轉(zhuǎn)鉆機(jī)下入6m鋼護(hù)筒，在進(jìn)行反循環(huán)清孔時，由于回流泥漿不足，造成鉆孔缺少泥漿而坍塌。后經(jīng)回填重新鉆孔，用了4天時間才勉強(qiáng)將這個孔完成。當(dāng)時采用較為保守的護(hù)壁方法只下了9m鋼護(hù)筒，順利地完成了第一個樁，樁的質(zhì)量指標(biāo)均處于優(yōu)良水平，受到了業(yè)主的好評。但是，在以后幾個樁的施工中，由于新開孔位與事故孔較近，地層已經(jīng)受到擾動很不穩(wěn)定，只有加大鋼護(hù)筒的沉入深度，將淤泥層全部隔離才能順利成孔，否則無法施工。在這種狀況下，施工進(jìn)度很緩慢。
　　4 施工工藝的確定
　　根據(jù)工程地質(zhì)條件和試樁經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)，如何在厚層軟塑、流塑的淤泥和淤泥質(zhì)粘土層鉆進(jìn)成孔，是施工成敗的關(guān)鍵。因此，必須實施切實可靠的施工措施，采用在該地層環(huán)境下順利成樁的施工工藝，才能避免在該地層發(fā)生縮徑、坍塌等現(xiàn)象而高效率的順利成孔。雖然第一個試樁鉆孔只沉入9m鋼護(hù)筒順利成孔，但是考慮到孔口圍堰占用場地問題，以及個別鉆孔倘若發(fā)生上述坍孔對地層造成擾動等不利因素，這個保守的方法是不可取的。
　　鑒于深厚的軟塑－流塑淤泥和淤泥質(zhì)粘土層的不穩(wěn)定性，以及試樁所獲得的經(jīng)驗教訓(xùn)，經(jīng)慎重考慮后，確定該項目的工程樁仍采用試樁初期擬定的用振動錘沉入鋼護(hù)筒、泥漿護(hù)壁成孔的方法施工，用鋼護(hù)筒將敏感地層全部隔離，確保成孔安全。
　　5 沉入和起拔鋼護(hù)筒間的主要工序及要求
　　在工程開工前期短促的準(zhǔn)備時間里，在現(xiàn)場的2個位置進(jìn)行了3次振動錘沉入和起拔試驗。沉入深度分別為18m和21m。沉