橋梁施工用沖擊鉆和旋挖鉆進(jìn)行樁基成孔的工藝對(duì)比分析

王舉濤

（中交一航局第一工程有限公司，天津　300450）

橋梁施工用沖擊鉆和旋挖鉆進(jìn)行樁基成孔的工藝對(duì)比分析

王舉濤

（中交一航局第一工程有限公司，天津300450）

在橋梁樁基工程的施工過(guò)程中，常用的樁基成孔的施工方法主要有兩種，即沖擊鉆成孔方式和旋挖鉆成孔方式，這兩種不同的施工方式所產(chǎn)生的施工效率、施工成本、施工技術(shù)、樁基成孔率也各不相同。本文針對(duì)這兩種樁基成孔方式對(duì)其施工工藝及各自的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了對(duì)比，望能對(duì)今后的樁基成孔施工起到一定的作用。

橋梁工程樁基成孔沖擊鉆成孔旋挖鉆成孔

1　前言

隨著國(guó)家社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國(guó)建筑與交通行業(yè)也得到了迅速發(fā)展，橋梁工程作為高速公路和鐵路最主要的組成部分，橋梁工程的施工質(zhì)量對(duì)他們的影響甚大。在橋梁工程中，橋梁樁基又是一大組成部分，在橋梁工程中起到關(guān)鍵地位。縱觀歷史經(jīng)驗(yàn)，橋梁樁基成孔的方式由老式的靜壓法、打入法逐漸向鉆孔灌注樁改進(jìn)，在橋梁樁基的鉆孔施工中，最常用的是沖擊鉆成孔和旋挖鉆成孔兩種方式。在實(shí)際施工過(guò)程中，具體選擇哪一種施工方式，需考慮多方面因素，其中最主要的就是工程所處的地質(zhì)條件，如何選擇優(yōu)異的施工方式對(duì)樁基的施工質(zhì)量、施工進(jìn)度、施工成本具有十分重要的影響，所以，施工人員在進(jìn)行樁基成孔的施工時(shí)，需謹(jǐn)慎對(duì)待，確保橋梁樁基工程順利進(jìn)行，確保施工企業(yè)利益得到最大化。

2　橋梁施工工程概述

2.1沖擊鉆成孔和旋挖鉆成孔施工工藝流程

橋梁樁基的兩種施工工藝分別如下，沖擊鉆成孔的施工工藝流程：施工準(zhǔn)備-場(chǎng)地平整-測(cè)量定位-加工護(hù)筒-埋設(shè)或振動(dòng)下層護(hù)筒-鉆孔就位-沖孔-排渣-檢孔-成孔-鋼筋籠安裝-導(dǎo)管安裝-沉渣厚度、泥漿比重合格-水下混凝土灌注-拔出護(hù)筒。旋挖鉆成孔的施工工藝流程為：各項(xiàng)施工工作準(zhǔn)備-定樁位-埋設(shè)護(hù)筒-鉆機(jī)就位-成孔-砌泥漿池挖泥漿溝-泥漿制備-鋼筋籠制作-下放鋼筋籠-下導(dǎo)管-混凝土灌注-導(dǎo)管起卸-拔出護(hù)筒-孔口回填-基槽開(kāi)挖-樁頭剔鑿-排漿-分選泥漿-廢漿排棄-試件制作-試件養(yǎng)護(hù)-強(qiáng)度檢驗(yàn)。

2.2沖擊鉆成孔和旋挖鉆成孔施工特點(diǎn)

沖擊鉆成孔的施工特點(diǎn)是在沖擊成孔的施工過(guò)程中，是采用了破碎原理，即沖擊破碎入巖工藝，利用沖擊鉆頭對(duì)巖石進(jìn)行沖擊，沖擊時(shí)的頻率不能過(guò)小，不然的話巖石達(dá)不到破碎的效果，沖擊鉆頭是由兩根鋼繩平衡連接，這樣在沖擊起或者下鉆的時(shí)候，都能方便的施工，大大的增加了工作效率，縮短了施工時(shí)間。同時(shí)利用反循環(huán)排渣的方法將破碎時(shí)產(chǎn)生的巖石碎渣及時(shí)排出孔外。在沖擊鉆進(jìn)的時(shí)候，沖擊鉆頭是施工的主要器具，在選用沖擊鉆頭的時(shí)候，需嚴(yán)格選擇，確保施沖擊鉆進(jìn)的施工效率和施工質(zhì)量都能保證。在沖擊鉆進(jìn)的過(guò)程中，還需要檢查沖擊與吸渣量是否合理，確保孔壁能穩(wěn)定的鉆進(jìn)施工。

旋挖鉆成孔的施工特點(diǎn)主要是鉆孔的速度快、效率高。因?yàn)樵谛阢@成孔的時(shí)候，主要是依靠帶有活門的筒式鉆頭回轉(zhuǎn)來(lái)破碎巖土，同時(shí)，直接將巖土裝入鉆斗內(nèi)部，不需要在將巖土的碎渣再次排出孔外，每次的鉆進(jìn)深度可達(dá)0.5米左右。其次，施工精度較高，在旋挖鉆成孔的施工過(guò)程中，鉆進(jìn)的深度、垂直度有經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的測(cè)量，在全液壓驅(qū)動(dòng)和精密的計(jì)算機(jī)控制下，能夠準(zhǔn)確的定位鉆孔、能夠自動(dòng)的校正鉆孔垂直度和鉆孔的深度，確保了鉆孔施工的質(zhì)量和效率。最后，能徹底的清除廢渣，在旋挖鉆鉆進(jìn)終孔后，停止進(jìn)尺，將鉆頭提高15公分左右進(jìn)行空轉(zhuǎn)，以勻速將泥漿壓入，保持泥漿的正常循環(huán)，同時(shí)將鉆孔內(nèi)的浮漿排出，可嚴(yán)格的控制泥漿的粘度在18s左右，泥漿的含砂率在百分之二以下，泥漿的密度在1.06左右。

3　施工工藝的對(duì)比分析

3.1施工進(jìn)度及成孔率對(duì)比

沖擊鉆成孔和旋挖鉆成孔在不同的地質(zhì)、不同的區(qū)域下各自的施工工藝吧各不相同，一般在黏土、細(xì)砂、淤泥質(zhì)土層的土質(zhì)時(shí)，各自的鉆孔速度和成孔時(shí)間都不一樣。根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)，旋挖鉆成孔的鉆孔速度是沖擊鉆成孔速度的7倍左右，當(dāng)?shù)[石的直徑超過(guò)5公分時(shí)，速度要快3倍，當(dāng)?shù)[石的直徑不超過(guò)5公分時(shí)，速度要快4倍，但是5公分礫石鉆孔時(shí)，容易塌孔。沖擊鉆成孔一般在嵌巖、基巖的鉆孔施工時(shí)較為常見(jiàn)，因?yàn)槠洳灰姿住r(shí)間長(zhǎng)、成孔率高，更能體現(xiàn)出其優(yōu)異性。

3.2施工對(duì)周圍環(huán)境的影響對(duì)比

在沖擊鉆成孔和旋挖鉆成孔施工時(shí)，沖擊鉆成孔采用振動(dòng)方式鉆進(jìn)，而旋挖鉆成孔采用筒式鉆頭回轉(zhuǎn)法鉆進(jìn)，沖擊鉆成孔相比于旋挖鉆成孔對(duì)周圍環(huán)境的影響較大，特別是在遇到堅(jiān)硬的巖石地質(zhì)時(shí)，沖擊對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生的影響更為突出。

3.3施工經(jīng)濟(jì)成本對(duì)比

在相同條件的前提下，通過(guò)計(jì)算超灌砼方量、工期、油電損耗、工期成本，旋挖鉆成孔法需要比沖擊鉆成孔法節(jié)約近一倍的費(fèi)用，可見(jiàn)，旋挖鉆成孔法使用的成本相對(duì)較低。

3.4其他方面對(duì)比

通過(guò)施工經(jīng)驗(yàn)分析，沖擊鉆成孔對(duì)作業(yè)場(chǎng)地的要求相對(duì)較高，需利用大面積的作業(yè)平臺(tái)；沖擊鉆成孔清孔使需要大量的清水換漿，取水較為困難；沖擊鉆成孔鉆砼澆筑方量超方，甚至超過(guò)預(yù)算方量的雙倍；在鉆機(jī)的移動(dòng)時(shí)需要消耗大量的人力、機(jī)械、時(shí)間，施工時(shí)較為麻煩；沖擊鉆的時(shí)間較長(zhǎng)，每根樁的成孔時(shí)間大概為4天左右，對(duì)工期有極大的影響；在鉆進(jìn)的過(guò)程中容易是樁產(chǎn)生位移。

4　結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文對(duì)橋梁施工的兩種方法：沖擊鉆成孔和旋挖鉆成孔的施工工藝以及各自的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了分析。分析發(fā)現(xiàn)，旋挖鉆成孔的施工質(zhì)量、施工效率、施工成本都比沖擊鉆成孔要優(yōu)異，沖擊鉆成孔的影響因素較多，且施工時(shí)較為困難，施工所消耗的人力、物力、財(cái)力也相對(duì)較高，在施工時(shí)不宜采用。總體而言，每個(gè)施工方式都有各自的特點(diǎn)，在實(shí)際施工中，需根據(jù)工程的實(shí)際情況去因地制宜，確保工程能順利進(jìn)行。

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