旋挖鉆機在橋梁樁基礎施工中的應用研究

辛 翔

(朔州路橋建設有限責任公司，山西 朔州 036000)

近年來，旋挖鉆機在高速公路和市政道路施工中得到了廣泛的應用，成為橋梁樁基開挖的主要方法之一。采用旋挖鉆機進行橋梁樁基施工，施工速度快，成本低，質量好，對不同地質情況適應性好。然而，在旋挖鉆機被廣泛使用的同時，其產品標準尚未制定，施工規范缺失，缺乏深入的工法研究，這些都是影響其規范施工的主要因素。本文從旋挖鉆機的施工優勢、施工準備和施工工藝等方面進行深入分析，力求為旋挖鉆機在一線施工提供一定的理論參考。

1 旋挖鉆機樁基礎成孔的優勢

1.1 成孔速度快，工作效率高

與傳統鉆機相比較，旋挖鉆機移動速度快對位快速、準確，成孔速度快。傳統鉆機沒有自己的行走裝置，移動需要牽引車帶動或借助其他設備拖行，速度慢，工作效率低。旋挖鉆機有自己的行走裝置，可以在施工現場自由移動，樁基成孔施工自動化程度高，縮短了鉆機移動、對位的時間，工作效率明顯提高。

1.2 靈活性強，適應性強

旋挖鉆機帶有一套履帶式行走裝置，可以在兩個樁位之間靈活的移動，可以簡單實現跳躍式施工，減少了對樁孔的擾動。同時，在從一個橋向另一個橋移動時，也很容易實現。另外，旋挖鉆機適應性強，可根據不同的地質情況更換鉆頭，確保成孔施工質量。

1.3 減少污染，占用臨時用地少

由于在樁孔施工過程中，需要制備泥漿，對樁孔的孔壁進行保護，這就需要臨時征用一定面積的土地。對于很多山嶺地區來說，土地是十分寶貴的資源。而旋挖鉆機只需要在松散砂層或水下成孔時才需要配制泥漿，占用臨時用地少，在這個方面優勢明顯。

1.4 成孔質量好，承載能力強

采用旋挖鉆機進行橋梁樁基礎成孔施工，其泥漿護壁所形成的泥皮不會特別厚，且孔壁粗糙、不易產生縮徑。鉆孔過程中鉆桿的垂直度可通過控制系統進行控制，并隨時可調，這提高了樁孔的穩定性，也提高了樁自身的承載能力。

2 前期施工準備工作

2.1 樁孔放樣

根據設計單位給出的控制點和設計圖紙的樁孔位置和標高，進行施工放樣，重點確定樁孔位置和軸線，并用木樁標記出樁孔中心位置，并沿樁孔中心拉十字線，做好護樁。

2.2 護筒埋設

對護筒進行仔細檢查，合格后方可使用。應選用拆卸方便、可重復使用的護筒，安裝時應保證接縫的密封性。通過人工或機械的方式開挖出鉆孔工作面，然后采用筒式鉆頭進行開孔，開孔完成后采用機械吊裝和人工配合的方式將護筒埋設到樁孔內，并檢查其垂直度。護筒埋設過程中主要對護筒的埋設深度、護筒周邊的土體應密實穩定，必要時進行加固處理。護筒應固定牢固，應防止護筒移動造成孔斜等質量問題。

2.3 泥漿制備

根據開挖樁基礎的地質情況是否需要制備泥漿，一般對松散砂層或水下成孔時才需要配制泥漿。泥漿制備可采用人工拌和和機械拌和的方式。無論采用哪種拌和方式，都應該提前將土浸泡好。使用機械拌和時，先在攪拌機中加少量水濕潤，并開動攪拌機，待水將攪拌機潤濕后再加入提前浸泡好的膨脹土或粘土進行拌制。泥漿制備應注意控制其比重、粘度、含砂率、pH值、膠體率等性能指標符合要求，不合格的泥漿重新拌制。

2.4 鉆機定位

鉆機定位前應保證鉆孔工作面平整密實，有足夠的承載力。鉆機就位后，根據樁孔的標記和十字線進行對位，并檢測其垂直度。

2.5 鋼筋籠制作

由于旋挖鉆機成孔速度快，一般要求鋼筋籠必須在鉆孔施工前完成制作，以防止樁基成孔后靜置時間過長引起塌孔、縮頸等問題。根據設計圖紙的要求，參照施工規范，對鋼筋籠進行綁扎，綁扎過程中應注意對鋼筋間距、數據、焊接質量等進行控制。焊接采用單面焊接或者雙面焊接，應注意搭接長度和焊縫質量，必須保證焊縫飽滿無缺陷。對鋼筋籠的各項指標進行全面檢測，發現質量問題及時處理。

3 旋挖鉆機進行樁基礎成孔作業

完成上述施工準備工作以后，即可開始進行鉆孔作業。

1)對于穩定的孔壁，一般不需要進行泥漿護壁，采用清水即可。

2)泥漿和清水只在孔口供應即可，鉆孔過程中需要時刻觀察泥漿或清水的剩余量，及時補充。

3)鉆孔過程中采用一臺裝載機配合作業，將樁內排出的鉆渣清理至棄渣場地。

4)鉆孔前檢查鉆桿的垂直度，在施工中實時觀測其垂直度的變化情況，并采用控制系統進行調節。

5)驗孔。鉆孔達到設計深度后，將孔口附近的鉆渣清理干凈，對成孔進行驗收。成孔后對樁孔進行檢驗，確保其垂直度、直徑、深度等尺寸符合要求。

6)清孔。清孔是為了清除孔內的渣土、沉淀層，防止樁底存留大量的廢渣，影響灌樁質量。為了防止清孔過程中出現塌孔，應注意保持孔內水頭。清孔后在孔內放入取樣盒，當檢查合格后即可灌注混凝土。

7)鋼筋籠安裝。成孔驗收合格后，將鋼筋籠運輸到施工現場，并盡快施工。鋼筋籠應逐節段起吊、連接、下放安裝，并用全站儀檢查鋼筋籠的中心偏位。鋼筋籠安裝并檢驗合格后，在孔口對鋼筋籠進行固定，以防止在混凝土澆筑過程中出現上浮或是下沉現象。

4 結語

旋挖鉆機以其施工優勢，在國內鉆孔灌注樁施工中占據著主力位置，為提高我國橋梁樁基礎的施工質量做出了很多的貢獻。隨著行業標準、施工規范和施工技術的不斷進步，旋挖鉆機的應用技術水平必將不斷得到提升。通過對旋挖鉆機優勢與施工工法的闡述，得出以下結論：

1)提高鉆機移位速度，縮短對位的時間，是提高樁基成孔生產率的有效措施。

2)旋挖鉆機可以在施工過程中對垂直度進行調整，提高了成孔的質量。

3)泥漿或清水的制備和供應是旋挖鉆機正常工作的基本保障。

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