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摘 要 ：分析了鉆孔擴底灌注樁擴底鉆頭的結構特點、擴底工藝、擴孔檢測方法及擴大頭的設計，指出鉆孔擴底灌注樁使用前景和利用價值，并具有極強的操作性和技術可靠性。
1、鉆孔擴底灌注樁的主要特點?
隨著城市建設的飛速發展，各種建筑工程密集，常用樁型的施工不時遭遇難題。鉆孔擴底樁的特點是省錢、工期短、技術可靠、施工簡單、震動小、噪音低、適應能力強、應用范圍廣，特別是在住宅密集地區，更能發揮其優勢。主要特點分析如下：
（1）節省資金。①該樁型技術特點是在樁端（持力層）直徑加倍擴底。大大提高樁的端承力，充分發揮樁身砼強度的承載作用，縮小樁徑或減短樁長而達到大量減少工程量的目的。②樁規格靈活選擇。從樁φ600～φ2500 mm之間，每隔100mm為一種規格。這樣能合理選擇樁規格，充分發揮樁身砼作用。如果使用人工挖孔樁，樁長達到一定深度后，樁徑必須滿足1200 mm，加上護壁厚度，即為士1500 mm，這樣大大造成浪費。③不用降水措施以及其他的措施費用。
（2）技術可靠。該樁型施工工藝采用的擴底機在國內其他地區已使用十多年。根據中華人民共和國行業樁基工程技術規范（JGJ94―94）對鉆孔擴底樁的規定允許擴底不超過樁身直徑的3倍。現行使用機具限制在2倍左右，加上樁的持力層（即擴底層）一般選在粘土層、全風化層、強風化層或中風化層巖層，所以鉆孔擴底灌注樁一般都不易塌孔。
（3）工期快。如果在強風化層或以上土層擴底的樁，深度在20～30 m左右，每機每天完成O.6～l根樁左右，加上機械的工作面小，用電量不大，本樁型是一柱一樁而大量減少樁數量。此外，雨天對該樁施工影響不大。若在雨季施工，每個工程也只需30～40天左右即可完成，所以，鉆孔擴底樁工期快且透明度大。
（4）適應能力強、應用范圍廣。本樁型最小直徑有600 mm，最大直徑有2500 mm，擴底直徑最大可達4000 mm，樁的深度可達50～60 m。另外，由于擴底機具的不斷更新，不但能在一般土層或強風化層擴底，而且能在中風化或微風化層擴底。所以單樁承載力最高可達40000 kN。故該樁型不論對高層建筑物或一般建筑物都適用。特別是居民密集區、舊城改造、狹小場地或有砂層、淤泥層、含水量大，會出現流泥或流砂現象時，該樁型更具優勢。
2、擴底鉆頭的種類及結構特點?
大口徑鉆孔擴底灌注樁采用一種特殊的擴底機械，在樁底部位擴底，即采用柱狀鉆頭鉆到持力層后，換上擴底鉆頭，撐開鉆頭的擴孔刀刃，使之旋轉切削地層擴大孔底。達到設計要求的擴底直徑后澆灌砼成樁，形成砼擴大頭，提高樁端承載力。目前常用擴底鉆頭有3種：MRS系列擴底鉆頭、YKD系列油壓擴底鉆頭和MRR系列基巖擴底鉆頭。
（1）MRS系列擴底鉆頭。該系列擴底鉆頭主要用于在各種土層、砂層、砂礫層、殘積層和強風化層中擴底，其基本結構為三翼或四翼下開式，刀齒為硬質合金。主要部件由底翼、加壓翼、底盤、連桿等組成。該系列鉆頭結構簡單、使用方便、操作靈活、擴底準確可靠，同國內其他擴底鉆頭相比，其技術水平達到國內先進水平。
（2）YKD系列油壓擴底鉆頭。該系列鉆頭主要由鉆頭體、回轉接頭、泵站、檢測控制臺等幾部分組成。該系列鉆頭具有以下特點：①用油控制其張開和收縮，操作簡單可靠；②鉆孔和擴底用一個鉆頭完成，擴底時不用更換鉆頭；③可在地面直接控制擴底直徑和控制擴底過程；④鉆頭裝有副翼可調節樁身直徑；⑤可采用正反循環施工；⑥采用活刀板連接，刀頭磨損后可隨時更換；⑦可施工多層擴底樁。該系列鉆頭為三翼下開式結構，刀頭采用硬質合金，可鉆進各種土層、砂層、砂礫層以及粒徑小于50mm的卵石層。
（3）MRR系列基巖擴底鉆頭。該種鉆頭主要用在各種巖石中擴底，如砂巖、石灰巖、花崗巖等。在巖石中采用該種樁，同其他擴底樁相比具有以下特點：①穩定性好，可靠性高，樁的受力更加高；②經濟效果更加明顯；③由于基巖強度大，硬度高，施工難度相當大。
3、擴底鉆頭的擴底工藝?
以MRS鉆頭為例對擴底鉆頭的擴底工藝進行介紹。
（1）檢查鉆頭收縮與張開是否靈活。將鉆頭用吊車鉆機的卷揚機提起，然后再緩緩放下，擴底鉆頭的擴底翼將隨之收縮和張開，如此的反復數次，使鉆頭動作靈活。
（2）根據工程所需要的擴底直徑，確定其行程。
（3）當鉆頭下人孔底后，在鉆盤以上的鉆桿上用粉筆劃上記號或其他方法做好最終行程記號，以便確定擴底終點。
（4）將擴底鉆頭提離孔底，使其處于懸吊狀態。
（5）啟動鉆機和水泵，待鉆機和水泵工作正常后即可開始擴底。
（6）擴底時利用卷揚機控制擴底鉆頭的擴底速度。為安全起見，擴底速度越慢越好。一般情況下，卷揚機的放繩速度應保證主動鉆桿以10 mm?min-1的速度下移，如果鉆機震動太大，可進一步減小擴底速度。
（7）在擴底完成行程后，可在原位繼續回轉直到清孔完結，即可迅速提鉆。
（8）擴底結束后，為保證擴底可靠，可使用孔徑檢測器進行檢測，確定擴底直徑達到設計要求后，提起鉆頭，接著進行下道工序。
4、擴孔檢測手段和方法?
在施工中采用的檢測手段以設備自檢為主、井徑儀檢測為輔的手段，可達到預定的檢測目的。
（1）設備自檢YKD一600/1200型擴底設備具有一整套精密的地面檢測系統，在地面通過聯動裝置直接顯示鉆頭的收縮（擴孔）全過程，從而達到設備自檢。
（2）MRS型機械鉆頭則主要利用鉆桿的位移來檢測鉆頭擴開情況。按每種不同規格的擴底鉆頭，通過計算出每種擴底鉆頭的擴開情況與鉆桿位移尺寸的關系和具體數據，在施工擴底時，現場監理人員即可根據這個數據對擴底進行驗收。
（3）擴底直徑檢測，除了使用以上方法外，為了進一步證實擴底直徑是否達到設計要求，使用孔徑檢測器進行檢測。它具有操作方便、簡單、直觀、時間短等優點。具體操作方法是：用該孔徑檢測器主桿，接至樁長相應長度，并根據孔徑直徑接好丈量直徑桿，伸人樁底，由繩子作記號確定行程。
5、擴底直徑選定?
（1）在強風化層或以上土層擴底，現有機械能力最大樁身直徑采用600―2500mm，擴底直徑可選用800～4000mm，樁深度可考慮在50 m左右。
（2）如果選用中風化層作為持力層擴底，樁徑可采用600～2000mm，擴底直徑可選用：3000mm或以內，樁深度可考慮在40m左右。
（3）如果選用微風化層作為持力層擴底，樁直徑可選用600～2000 mm，擴底直徑可選用2800mm或以內，樁深度可考慮在40m以內。
最大擴底高度是根據擴底直徑所采用的機具決定的，擴底角度最大不超過30度。
擴大頭的檢測可采用國產的樁基質量分析儀，采用反射法檢測可得出定性的結論來完成擴大頭指標的鑒定。
6、結論?
從以上分析可看出，應用鉆孔擴底灌注樁不僅節約資金，而且技術可靠、施工期短、擴底工藝簡單、可操作性強。
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