成孔旋挖樁施工技術(shù)在市政道路橋梁工程中的應(yīng)用

朱杰軍

摘? ? 要：市政道橋工程在過(guò)去受限于建設(shè)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的差異，在我國(guó)總體的建設(shè)分布極不均勻，東部沿海城市的市政道橋工程建設(shè)密集，西部城市除了連接主要城市的路段之外，大型市政道橋工程建設(shè)數(shù)量較少。除了經(jīng)濟(jì)原因以外，西部地區(qū)山區(qū)較多，地質(zhì)分布復(fù)雜，開(kāi)挖工作難度較大。近些年隨著我國(guó)市政道橋施工經(jīng)驗(yàn)的不斷完善以及國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展取得巨大成果，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)成為了近些年建筑行業(yè)的一個(gè)發(fā)展亮點(diǎn)，甚至成為了中國(guó)建筑行業(yè)對(duì)外宣傳的名片。而支撐起這些成果的正是應(yīng)用技術(shù)的普及和發(fā)展所帶來(lái)的，通過(guò)不斷吸取經(jīng)驗(yàn)，引進(jìn)新型技術(shù)，提高生產(chǎn)效率，降低成本，保證質(zhì)量，提高安全系數(shù)，讓市政道橋工程能夠順利進(jìn)行。本文結(jié)合作者自身的工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于成孔旋挖樁施工的前期準(zhǔn)備與技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行介紹。

關(guān)鍵詞：干成孔旋挖樁：市政道橋;施工技術(shù);應(yīng)用

1? 引言

市政道橋工程作為野外環(huán)境下組織的大型施工建設(shè)項(xiàng)目，投資規(guī)模大，應(yīng)用技術(shù)廣，參與機(jī)械數(shù)量多，時(shí)間跨度大，受到各方面影響的程度高于其他建設(shè)項(xiàng)目。特別是大型橋梁工程基礎(chǔ)施工，已成為市政工程最重要的施工內(nèi)容。旋挖樁作為目前鉆孔灌注樁施工技術(shù)中較為先進(jìn)的施工方法之一，已廣泛應(yīng)用于市政橋梁工程基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。該類(lèi)鉆機(jī)采用液壓履帶式伸縮底盤(pán)，自行起落可折疊鉆桅，伸縮式鉆桿、帶有垂直度自動(dòng)檢測(cè)調(diào)整、孔深數(shù)碼顯示等設(shè)備，整機(jī)操作一般采用液壓先導(dǎo)控制、負(fù)荷傳感，具有操作輕便、簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。主、副兩個(gè)卷?yè)P(yáng)機(jī)可使用于工地多種情況的需要。該類(lèi)鉆機(jī)配合不同鉆具，適用于干式（短螺旋）或濕式（回轉(zhuǎn)斗）及巖層（巖心鉆）的成孔作業(yè)，還可配掛長(zhǎng)螺旋鉆、地下連續(xù)墻爪斗、振動(dòng)樁錘等，實(shí)現(xiàn)多種功能，主要用于市政工程建設(shè)、工業(yè)與民用建筑、水利等基礎(chǔ)施工，在國(guó)內(nèi)有很大的市場(chǎng)。它具有施工速度快、機(jī)械化程度高、無(wú)需提供動(dòng)力電源、施工精度高、操作靈活方便、成孔質(zhì)量高、安全性好、適用性廣等優(yōu)點(diǎn)。因此，討論旋挖樁施工技術(shù)具有十分重要的意義。

2? 干成孔旋挖樁施工前期準(zhǔn)備

干成孔旋挖樁是市政道路橋梁工程中一種非常常見(jiàn)的施工技術(shù)，使用時(shí)間久，操作規(guī)范完善，有大量具備應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的人員，但是在實(shí)際施工中，干成孔旋挖樁的使用故障率控制并沒(méi)有與新技術(shù)之間拉開(kāi)差距，究其根本還是施工管理人員和作業(yè)人員沒(méi)有嚴(yán)格按照施工規(guī)范來(lái)進(jìn)行作業(yè)，導(dǎo)致了一些早已在施工規(guī)范中被禁止或者提及的因素被一次又一次的忽略，最終導(dǎo)致質(zhì)量事故的出現(xiàn)。

無(wú)論是不是成熟的技術(shù)，在應(yīng)用之前，使用者和管理者都應(yīng)該對(duì)其使用場(chǎng)景和環(huán)境進(jìn)行確認(rèn)，實(shí)地考察是發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的最好辦法。有很多細(xì)節(jié)在設(shè)計(jì)圖紙中是無(wú)法展示的，干成孔旋挖樁技術(shù)的成功與否關(guān)鍵不在于設(shè)計(jì)圖紙上參數(shù)的錙銖必較，而是技術(shù)與實(shí)際應(yīng)用環(huán)境的配合。設(shè)計(jì)樁孔開(kāi)挖方案這項(xiàng)工作不能為任何一種紙面的數(shù)據(jù)作為唯一參考，實(shí)地考察才是驗(yàn)證應(yīng)用方案可行性的唯一方法。

樁與樁之間的距離在先后被打進(jìn)土層時(shí)起就已經(jīng)開(kāi)始產(chǎn)生影響了，而且兩者之間的距離越近，其影響的程度和持久性就會(huì)越明顯。按照相關(guān)規(guī)范，為了控制過(guò)近的距離導(dǎo)致的影響，會(huì)將樁與樁的距離控制在2.3m～2.5m。根據(jù)使用場(chǎng)地面積大小和不同地質(zhì)條件的分布進(jìn)行細(xì)分，設(shè)置合理數(shù)量的分區(qū)。每個(gè)分區(qū)配備一臺(tái)鉆機(jī)設(shè)備，在施工作業(yè)過(guò)程中一般都是按從左至右的順序進(jìn)行干成孔旋挖樁作業(yè)?；炷翝仓B(yǎng)護(hù)8d后再通過(guò)跳挖的方法進(jìn)行鄰樁的開(kāi)挖施工。在這個(gè)過(guò)程中，作業(yè)人員要始終按照施工現(xiàn)場(chǎng)的基礎(chǔ)邊坡變化情況以及當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)勘探孔點(diǎn)巖層情況來(lái)確定具體的開(kāi)挖深度，并且做好施工日志的記錄，具體作業(yè)過(guò)程中還要對(duì)對(duì)待施工區(qū)域的地勘結(jié)果進(jìn)行二次校對(duì)。根據(jù)設(shè)計(jì)圖中關(guān)于樁身混凝土的強(qiáng)度規(guī)定進(jìn)行混凝土配合比及水下配合比試驗(yàn)和混凝土相關(guān)測(cè)量工作，以保證混凝土灌注施工正常進(jìn)行。

3? 干成孔旋挖樁施工技術(shù)要點(diǎn)

3.1? 干成孔旋挖樁的定位與測(cè)量

目前的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)為了兼顧效率和質(zhì)量，都會(huì)選擇全站儀進(jìn)行干成孔旋挖樁的定位與測(cè)量工作。與其他更加傳統(tǒng)的側(cè)面方式相比，只要相隔距離能夠控制在全站儀的覆蓋范圍內(nèi)，且通視范圍內(nèi)沒(méi)有遮蔽物體，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)樁芯坐標(biāo)的精確定位。當(dāng)干成孔旋挖樁的定位與測(cè)量完成之后，還需要根據(jù)由施工圖紙確定的施工現(xiàn)場(chǎng)具體控制點(diǎn)和標(biāo)準(zhǔn)。將鋼筋打到已定位好的樁芯中并將其引向樁的外側(cè)，同時(shí)采用十字交叉法對(duì)這些打入鋼筋的樁芯作標(biāo)記，以防止重復(fù)施工現(xiàn)象發(fā)生。標(biāo)記工作之后就是鉆筒校驗(yàn)工作，為了實(shí)現(xiàn)更好的控制效果，盡可能采用外延標(biāo)記的方式，這樣做的目的是為了保證試鉆的深度能夠鎖定在1.2m深，在進(jìn)行試鉆的過(guò)程中也要嚴(yán)格按照操作規(guī)范進(jìn)行，試鉆過(guò)程應(yīng)保持勻速，且鉆數(shù)維持在每分鐘16圈能夠達(dá)到更好的效果。在試鉆結(jié)束之后在鉆孔面架設(shè)十字架，進(jìn)行二次復(fù)核。直至能夠確保干成孔旋挖樁的定位與設(shè)計(jì)圖保持完全相同且滿足所有后續(xù)測(cè)量要求。

3.2? 鋼護(hù)筒埋設(shè)

護(hù)筒要在鉆孔之前進(jìn)行埋設(shè)，不同地質(zhì)條件下鋼護(hù)筒的應(yīng)用效果也會(huì)產(chǎn)生巨大的差異，不同的埋設(shè)方式也會(huì)對(duì)鋼護(hù)筒的效果發(fā)揮產(chǎn)生影響。如果施工要求使用旋挖鉆，護(hù)筒內(nèi)徑需要比鉆頭直徑大20cm，鋼護(hù)筒壁厚決定了孔洞開(kāi)挖大小和效率，一般為了兼顧速度和質(zhì)量，會(huì)將壁厚控制在7mm，2.8m的長(zhǎng)度是常見(jiàn)的規(guī)格，為了便于后期施工和觀測(cè)，護(hù)筒的頂面要高于地面至少0.2m，條件允許的情況下可以提高到0.6m。埋設(shè)實(shí)施前的一些準(zhǔn)備工作也是至關(guān)重要的，利用旋挖機(jī)靜壓力方法對(duì)鋼護(hù)筒進(jìn)行安裝，同時(shí)在鋼護(hù)筒上點(diǎn)出一個(gè)十字，經(jīng)校對(duì)合格后在實(shí)施鋼護(hù)筒埋設(shè)作業(yè)。為了保證護(hù)筒受到的應(yīng)力均勻，在進(jìn)行護(hù)筒埋設(shè)時(shí)候可以在護(hù)筒周?chē)钪m量粘土并將其壓實(shí)，以提高鋼護(hù)筒埋設(shè)的穩(wěn)固性與可靠性，盡可能避免出現(xiàn)護(hù)筒底口坍塌或滲漏情況。

3.3? 鉆孔成型施工

在進(jìn)行鉆孔成型的過(guò)程中一定要全程保持鉆機(jī)的穩(wěn)定，這里的穩(wěn)定一方面是指轉(zhuǎn)機(jī)的運(yùn)行方向和相對(duì)位置，也指轉(zhuǎn)機(jī)附著物的穩(wěn)定。鉆進(jìn)速度的控制決定了成孔的質(zhì)量，速度的決定因素是鉆頭工作區(qū)域的地質(zhì)條件，當(dāng)鉆頭由較硬地面區(qū)域進(jìn)入到較軟區(qū)域時(shí)，可適當(dāng)增加速度。干成孔旋挖樁施工與其他旋挖鉆空技術(shù)最大的區(qū)別體現(xiàn)在前者在作業(yè)時(shí)是利用鉆斗將孔底原狀土切削成條狀再栽入鉆斗內(nèi)提升至地表。整個(gè)過(guò)程作業(yè)面較少，且沒(méi)有劇烈的機(jī)械振動(dòng)，對(duì)于工作區(qū)域的土體打擾程度控制得當(dāng)，除極少數(shù)特殊情況以外一般不會(huì)出現(xiàn)漏斗的情況，但是其效果控制的干預(yù)角度更加抽象復(fù)雜，是通過(guò)對(duì)固相含量、終孔前鉆斗旋挖量和穩(wěn)定液這些因素進(jìn)行控制來(lái)實(shí)現(xiàn)效果的，在作業(yè)過(guò)程中最容易造成質(zhì)量故障的情況就是穩(wěn)定液快速沉淀，導(dǎo)致土壤的粘度粘度降低，不再適合作業(yè)。在實(shí)際施工中，不同施工地點(diǎn)具有不同的地質(zhì)條件，在實(shí)施鉆孔成型時(shí)還需要依據(jù)具體情況采用適合的鉆孔方法。如對(duì)于地質(zhì)條件相對(duì)穩(wěn)定的土層。可以采用清水鉆進(jìn)工藝直接鉆至規(guī)定深度即可.對(duì)于松散、易坍塌的軟土層，則旋挖鉆空需要依靠泥漿護(hù)壁，以保證孔壁具有足夠的穩(wěn)定性。

4? 結(jié)束語(yǔ)

機(jī)械設(shè)備的加入大幅度提升了市政工程的生產(chǎn)的效率，也派生出了眾多的應(yīng)用工藝，但是技術(shù)的使用效果歸根到底還是與人的操作干預(yù)有關(guān)，只有嚴(yán)格按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，才能盡可能減少出現(xiàn)故障問(wèn)題，保證完成的質(zhì)量。

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