關于旋挖鉆在橋梁樁基成孔施工中的問題及對策

朱日成

(山西省晉中路橋建設集團有限公司，山西 晉中 030600)

1 旋挖鉆技術原理

利用鉆機的行走功能與桅桿變幅機構，保證鉆具定位更加準確，運用桅桿導向，將鉆桿下放到底部具有活門桶式鉆頭位置，鉆機的動力頭裝置能夠為鉆桿提供相應的扭矩，并利用加壓裝置，運用加壓動力頭方法，直接將加壓力傳遞到鉆桿的鉆頭處，鉆頭回轉將巖土破碎，并將其壓入到鉆頭內部，并利用鉆機提升裝置，包括伸縮式鉆桿，直接將鉆頭提取到孔外進行卸土處理，通過多次循環，有序的進行取土與卸土，達到指定的設計深度即可。

2 旋挖鉆成孔樁優勢分析

2.1 成孔速度比較快

旋挖樁成孔的施工速率比較快。在常規的公路橋梁樁基施工環節，采取循環鉆機與沖擊鉆機比較多，施工效率比較低。例如，在某橋梁工程施工當中，直徑為1.5 m、深度為30.0 m的樁基，如果采用循環鉆機，施工作業人員需要2～5 d時間才能夠完成施工。若運用三一SR280型的旋挖鉆進行施工，只需要7.5 h左右，就能夠順利完成鉆孔施工。旋挖鉆成孔施工效率比較快，能夠節省大量的施工時間。

2.2 適應能力強

旋挖鉆機具有比較強的地層適應力，作業人員通過更換鉆頭，旋挖鉆機能夠在黏土與砂土地層中有序施工。旋挖鉆成孔施工工藝的實用性比較強，經濟效益顯著，旋挖鉆機成孔單價大約為220.0元/m3，在一些工期比較緊張的橋梁工程中，能夠取得較好的經濟效益。

2.3 環保性能好

和常規的循環鉆機相比較來講，旋挖鉆機可循環利用泥漿，但是，常規的循環鉆機則會產生泥漿，旋挖鉆成孔施工工藝的環保性能比較好。此外，旋挖鉆機移動更加方便，鉆機下部帶有履帶，能夠實現自動移位，而且不需要使用吊車。旋挖鉆機的對孔定位更加精確，在對位施工的過程中，操作人員運用新型電子設備，就能完成樁孔的精準定位。

3 旋挖鉆在橋梁樁基成孔施工中的問題及對策研究

3.1 旋挖鉆施工工藝流程

第一，樁位的準確測定。在樁位測定過程當中，作業人員要做好精準定位，自放線位置進行測量，減少累計誤差，并加強對控制點的保護，避免樁位受到外界環境因素的影響而產生較大偏差。

第二，鉆機的準確就位。要對樁位進行有效復核，運用旋挖鉆機與人工配合方式，準確的埋設護筒，鉆機就位的過程當中，要保證定位精確、水平。鉆機導桿中心線、回旋盤中心線與護筒的中心線處于同一條水平線上。

第三，護筒埋設施工。采用人工輔助配合方式，在旋挖鉆斗擠壓作用下，對埋設的護筒位置進行科學調整。

第四，護壁泥漿施工。旋挖鉆成孔需要在護壁泥漿保護下進行鉆進施工，作業人員要結合鉆機的結構，有序的開展護壁泥漿施工。鉆頭在鉆進的過程當中，需要多次上、下提鉆操作，若護壁泥漿質量不達標，特別容易出現塌孔事件。所以，在鉆進的過程當中，作業人員要結合該地區地層條件特點，運用平衡鉆進施工原理進行施工，并加大泥漿管理力度，盡可能使用地層黏土進行造漿。

第五，鉆進成孔施工。鉆進就位完畢后，作業人員需要妥善調整鉆桿的垂直度，并在其內部注入適量泥漿，并進行有序的鉆孔。待鉆頭下降至設定的深度之后，對鉆斗施加一定壓力，將土體直接擠入到鉆斗內部，若儀表自動顯示泥漿已經裝滿，在鉆斗底部進行關閉，并將鉆斗提升，將土直接卸到指定的堆放地點。

3.2 孔身傾斜問題與處理對策

在橋梁樁基成孔施工環節應用旋挖鉆，如果巖層節理出現大面積的傾斜，特別容易發生孔身傾斜現象。所以，作業人員可根據鉆挖鉆機顯示器，針對桅桿工作情況，進行有效的現實，進而更好的了解桅桿偏移情況。作業人員也可以結合顯示器桅桿位置，進行有效的監測，保證桅桿能夠順利達到預定位置。在具體的作業環節，如果有需要，可以進行斜孔施工，作業人員可利用顯示器自動定位按鈕，合理設定位置，并進行調垂操作。在無水干孔鉆進的過程當中，作業人員可以采用測繩，對孔洞進行全面檢查。如果鉆孔當中有泥漿與水，則需要使用檢孔器，對孔洞進行全面檢測。

通過應用檢孔器進行全面檢查，能夠幫助作業人員更好的了解鉆孔內部情況， 如果檢孔器不能夠沉到原有的深度，護筒中心會出現較大偏移，引發彎孔與縮孔現象。為了保證孔身偏斜問題得到更好處理，作業人員要找到孔身偏斜原因，并采取科學措施進行處理。一般情況下，作業人員需要在偏斜位置，將鉆錐進行高吊，進行多次掃孔，保證鉆孔處于豎直狀態。

3.3 坍孔問題與處理對策

在應用旋挖鉆成孔施工工藝時，產生坍孔的原因比較復雜，具體如下。

第一，鉆進過程當中遇到流沙層，鉆孔內部的水位和地下水位之間的水位差比較大，很難保持既有的靜水壓力，出現坍孔現象。

第二，機器振動引發的坍孔。

為了減少坍孔現象的出現，作業人員要找到具體原因，并采用針對性處理措施來處理，例如，可以適當加大水頭、將對方在護筒四周的重物有序移開等等。由于鉆進深度的逐漸加大，需要作業人員做好泥漿補充工作，保證鉆孔內部水頭壓力符合相關規定，防止出現坍孔現象。如果坍孔現象不是特別嚴重，作業人員可以對坍孔位置進行有效的回填，保證泥漿性能得到良好改善。如果坍孔現象比較嚴重，作業人員需要利用小礫石夾粘土進行有效回填。

3.4 孔徑擴大問題與處理對策

通常來說，出現孔徑擴大問題的主要原因如下。

第一，泥漿質量不達標。如果泥漿的黏稠度比較大，不滿足有關技術要求，泥漿質量不滿足相關要求，會降低最終的護壁質量，特別容易出現坍塌現象。如果施工區域的地下水位比較高，再加上孔洞內部的泥漿面低于地下水位，地下水容易出現滲水現象，地層出現大面積塌陷，使得孔徑不斷擴大。

第二，施工操作不當。軟流塑地層鉆感比較差，鉆頭通過壓入的方式，逐漸進入到地層當中，出現泥包鉆頭形式，鉆頭在提升的過程當中，產生活塞效應，鉆頭周圍泥土逐漸被吸入到下部位置，孔壁周圍泥土逐漸被鉆頭吸入到下部，使得孔壁周圍泥土出現流入現象，孔徑逐漸擴大。

對于作業人員來講，針對孔徑擴大問題，可以采取以下處理措施。

第一，嚴格控制泥漿的質量，保證鉆孔內部的泥漿高度符合相關規定要求。

第二，合理控制鉆進速度，防止出現泥包鉆頭現象。在鉆進軟流塑地層的過程當中，作業人員需要詳細的記錄下鉆孔深度，防止鉆頭對底層產生較大壓力。

4 結束語

通過對旋挖鉆在橋梁樁基成孔施工中的問題及對策進行有效分析，例如孔身傾斜問題與處理對策、坍孔問題與處理對策、孔徑擴大問題與處理對策等，能夠保證旋挖孔成孔施工工藝得到更好利用，提高橋梁的穩固性。