研究市政道路橋梁樁基礎施工中的旋挖鉆技術

唐云國（中鐵二局第一工程有限公司，貴州貴陽550000）

研究市政道路橋梁樁基礎施工中的旋挖鉆技術

唐云國（中鐵二局第一工程有限公司，貴州貴陽550000）

針對橋梁樁基礎施工，結合市政道路橋梁實例，在簡述其旋挖鉆施工問題的基礎上，從護筒制備與埋設、泥漿配置、鉆孔等方面入手，對旋挖鉆施工技術具體應用進行分析，并提出卡鉆和埋鉆等問題的處理方法，旨在為保證橋梁旋挖鉆施工質量提供可靠依據。

市政道路橋梁；樁基礎施工；旋挖鉆技術；技術應用

橋梁建設工程中，樁基礎具有支撐作用，是穩定橋梁上部結構的重要設施，關系到橋梁安全性與可靠性。樁基礎施工過程中，運用旋挖鉆施工技術，不但能有效提高施工效率，還能大幅提升樁基礎施工質量，更好的保證橋梁安全性。基于此，本文圍繞某市政道路橋梁實例，對旋挖鉆施工技術具體應用進行分析，具體內容如下。

1 工程概況

某市政道路橋梁全長約2km，其孔跨布置為：簡支梁+簡支梁+簡支梁+連續梁拱+簡支梁。橋梁跨越擬采用主跨為160m的預應力混凝土連續梁系桿，橋梁樁基為明挖與鉆孔樁，基礎類型為柱狀。在對橋梁的樁基進行施工時，應在確保施工質量的基礎上，進行科學調度，以此大幅提升施工進度。

2 橋梁樁基礎旋挖鉆施工問題分析

旋挖鉆是橋梁樁基礎施工的常用技術，其具有成孔速度快、操作簡便等優勢，再具體應用過程中，還能提升施工效率與速度，保證成孔施工質量，此外還能使鉆孔垂直度滿足規范要求，減小對泥漿等造成的損壞，保證樁基礎施工整體質量[1]。

在開展旋挖鉆施工時，經常會產生鉆孔異常，比如坍孔、彎孔與縮孔等，這些異常一旦發生，將會對施工質量和進度造成嚴重影響，甚至還會引發安全事故。以本市政道路橋梁為例，在橋墩鉆孔過程中出現異常，部分段不滿足施工要求，因此在進行鉆孔時應采取合理措施進行防控，對技術實施有效防控，改進現行技術措施，以達到提升施工質量的目的。

3 旋挖鉆技術實際應用

3.1 護筒制備與埋設

對于旋挖鉆施工而言，其開端主要為鋼護筒的制備與埋設，施工中需保證護筒垂直度的準確性，并且四周與底端還要具備良好密封性，連接可靠、密實，護筒施工工藝如圖1所示。本橋梁工程運用標準1500mm鋼護筒，其長度為6.0m，厚度12mm，在開始施工前，需對其外觀形狀進行檢查，確保垂直度，并且還要和筒身底端保持良好緊密性。護筒埋設施工質量決定了成孔質量，也是造成塌孔現象的直接原因，所以在對護筒進行埋設的過程中，需保證其穩定性。在對護筒進行埋設以前，需先進行放樣，使用挖掘機清除多余的回填土，然后緩慢使護筒就位，最后進行下壓，下壓時應實施全程觀測，根據觀測的結果對垂直度進行調整，使鉆孔中心與護筒中心完全重合，再運用垂球實施檢測，使其處于垂直形態，在保證垂直度以后，回填高質量粘土，通過分層填壓保證密實度，防止坍塌等事故的發生[2]。

3.2 泥漿配置

圖1 旋挖鉆護筒施工工藝

旋挖鉆技術的成孔速度很快，而且土層密實度也較高。基于此，施工中通常選用羧甲基纖維素等材料配置泥漿。對于本橋梁樁基工程，泥漿最佳配置比例為：羧甲基纖維素實際用量為膨潤土用量0.03%；膨潤土實際用量為水總量9%；純堿實際用量為膨潤土用量0.5%。依據此配置比例生產的泥漿最具綜合性能，密度可保持在1左右，pH為9.0，粘度可以達到22，失水率在40mL/h上下浮動。通過對這種泥漿的使用，可在孔壁周圍形成厚度為2mm的泥皮。另外，對新配置泥漿而言，其沉淀厚度需滿足相應設計標準，并且無需進行清空。然而，這種類型的泥漿也存在一些缺陷，如成本較高等，如果不能一次性用完，將增加額外成本，并且還會對環境質量造成影響。因此，需要對多余的泥漿實施回收再利用，以提升泥漿使用率，節省施工成本。

試驗表明，使用后泥漿性能會降低，易造成泥漿含砂率超出限度等問題，對施工質量及成樁質量等造成直接影響。對此，應使用水力旋流器對泥漿進行處理，泥漿通過分離以后再進入泥漿池，然后再完成重新配置，直到泥漿性能達到最佳水平，滿足相應的使用需求。

3.3 鉆孔作業

鉆機設置點的地基必須平整、穩固，在鉆孔時鉆機不能產生偏移，樁點與鉆頭需要完全對準，并且鉆機還要保證良好的垂直度與同心度。

開孔初期，鉆機的主動鉆桿在進孔以前需要對鋼絲進行吊緊，以確保前進速度，在鉆桿進到孔內后，逐漸提升鉆速與鉆壓。鉆進速度需根據地質勘查資料確定，若鉆孔從軟層到硬層，鉆進速度需適度減慢；而從硬層到軟層，鉆進速度應適度加快。為保證鉆進施工質量，對于砂層需使用相對較慢的鉆進速度，必要的情況下還需增大粘度與比重[3]。鉆入砂礫層以后，為保證孔壁穩定性，需在操作開始前向孔中添入纖維素或粘土球。

開鉆后，需保證泥漿充足，這樣能確保水頭高度高于地下水位，避免不必要的意外。鉆進時，需確保底盤斗處于關閉形態，這樣能有效防止鉆土進孔，降低對鉆進施工造成的影響。另外，還要保證良好的進洞速度，以免由于鉆進速度過快對進鉆效果造成不利影響。實踐表明，鉆斗的升降速度需要嚴格按照地質條件確定。旋挖鉆進過程中，除了要對鉆進尺寸進行充分考慮，還要選取使用的鉆頭。如果進尺較大，則會對缺土等造成影響，嚴重時還會造成事故；如果進尺較小，則會對施工進程造成影響，并增大施工成本，降低了施工的整體效益。

3.4 誤差檢驗和控制

鉆進施工前應先設定一個允許誤差值，同時使用水準儀等設備對護筒標高進行測定，將其作為施工基準點，并確定計算孔深，以免誤差超過預計值，保證施工質量。加強施工過程中各部門之間的交流，做好動態檢查，防止質量問題的發生。現場的所有操作人員都要對鉆桿垂直度進行觀測，同時借助深度計數器對鉆孔實際深度進行有效控制。驗孔過程中，應使用相應的驗孔裝置，對孔深、孔徑與傾斜度等指標進行測定，將測定結果報請監理工程師審核，審核通過以后方可進行后續施工。

3.5 卡鉆和埋鉆的施工處理方法

施工時，在產生埋鉆、卡鉆問題后，需進行反掃孔，并在掃孔的同時對鉆桿進行緩慢提升，以此將鉆頭提出鉆孔。若此方法無法轉動鉆桿，可運用定向爆破法進行處理，爆破能使鉆桿在接頭處實現自動分離，爆破完成之后，安裝自動掃孔設備，清理孔洞內浮土，最后將鉆頭取出，如果鋼絲無法和鉆桿實現可靠連接，則需使用打撈設備。

3.6 初次清孔和終孔檢查

鉆進速度在達到相關標準以后，鉆斗原地旋轉，待孔底浮土進入斗中之后，起鉆對浮土實施清理，這一過程中應注意，不得采取增大鉆孔深度的措施，否則將影響鉆進質量。清孔完成后，運用測繩對孔深進行檢測，而對于樁孔直徑與垂直度需應用專門的設備進行測定，如超聲波測孔器等。如果檢測結果顯示成孔有一定彎曲度，或孔徑不滿足規范要求等，需運用有效方法實施處理。成孔檢查結果合格后，相關人員需填寫通知單，然后方可進行后續施工。初次清孔和終孔檢查決定了成孔質量，同時也是施工中最容易被忽略的環節，對此，必須認識清孔與檢查的重要作用，在實際情況中按照規范要求執行[4]。

3.7 施工檢驗與管理

施工過程中，應對相應的管理機制進行完善，明確具體的監管職責，及時處理施工中出現的各類問題。鉆進時，施工人員要對鉆桿垂直度進行隨時檢查，同時借助深度計數器，對鉆孔深度進行精細化控制。驗孔過程中，可使用相應的驗孔設備，對孔深、孔徑與傾斜度等進行檢查，同時要在完成試驗后報請監理工程師簽字，最后再開始后續施工。

4 結束語

旋挖鉆施工技術是一項近幾年興起的新型橋梁樁基礎施工技術，其具備成孔速度快、質量可靠、移動便利、高效等顯著優勢，在當前的橋梁建設領域有著廣泛的應用。為使該技術發揮預期效果，在實際情況中應了解技術原理，強化施工檢驗和管理，以達到確保橋梁樁基礎施工質量的根本目的。

[1]張紅雷.市政道路橋梁樁基礎施工中旋挖鉆技術分析[J].科技展望，2016，10（14）：36～37.

[2]代 華.橋梁樁基礎施工中旋挖鉆技術的實踐應用分析[J].江西建材，2015，11（10）：167～168.

[3]余 莉，舒武兵，黃 力.道路橋梁樁基礎施工的旋挖鉆技術[J].交通世界（運輸.車輛），2015，11（07）：118～119.

[4]李鴻鵬.淺談市政道路橋梁樁基礎施工中的旋挖鉆技術[J].居業，2015，12（06）：73～74.

U445.551

A

2095-2066（2016）33-0201-02

2016-11-12

唐云國（1984-），男，漢族，四川眉山人，工程師，本科，主要從事市政工程建設（道路、橋梁、管網、地下綜合管廊）及舊城維護改造提升工作、研究運用大數據做好老舊城市設施運營維護、提升城市基礎設施管理水平。