旋挖鉆施工技術在橋梁樁基工程中的應用研究

范以平

【摘要】文章首先分析了旋挖鉆施工技術原理和優點，探討其施工中相關操作要點，以實現實際施工中旋挖鉆技術的高效應用。對橋梁樁基工程旋挖鉆施工技術的應用，要不斷結合理論與實踐豐富完善，針對性提出應用舉措，在實際施工中能夠發揮出應有的優勢和作用。

【關鍵詞】旋挖鉆;橋梁樁基工程;原理;優點;技術要點

旋挖鉆施工技術是鉆孔灌注樁作業中新興的、先進的技術，這種技術利用了膨潤土靜態無循環泥漿護壁，直接從孔中將挖松的巖土、大粒徑砂礫巖塊帶出。在我國橋梁工程建設發展中，當前橋梁樁基數量也在增加，樁徑不斷擴大，隨之加大了工程施工難度。而應用旋挖鉆施工技術則可保障工程質量，其施工效率、質量高，且具有環保特性，施工中便于靈活移動鉆機位置，因此在橋梁樁基施工中備受青睞。

1、旋挖鉆施工技術概述

1.1工藝原理

旋挖鉆成孔技術也被稱之為鉆斗法，將可閉合開啟的鉆斗連接在鉆桿柱下端，其底部、側邊配置切削刀具，在鉆具自重作用和鉆機壓力增加下，鉆具的鋸齒可以順利切入地層，鉆桿在動力頭帶動下旋轉、回轉力矩作用下回轉，同時進行下對土層進行切削挖掘，土渣則可直接納入鉆斗。鉆斗中土渣數量過多之后，鉆機中設計的提升裝置、伸縮鉆桿則可提出鉆頭，在孔外完成卸土。此過程循環下直到達到鉆孔設計深度，即形成橋梁樁基工程中需要的樁孔[1]。

1.2適用范圍

旋挖鉆施工技術適合在中等硬度基巖施工、粘性土和砂卵礫石層和各種土質地層中使用。施工中關鍵之處就是旋挖鉆頭的選擇，要根據地層性質、成孔尺寸等合理選擇。為提高橋梁樁基施工質量，選擇使用旋挖鉆機，可以快速鉆土層，且成孔質量比較好。為了保證鉆孔垂直度符合標準，旋挖鉆機還配備了自動測斜裝置，減少對泥漿的破壞，保障了泥漿的質量。

1.3優點

首先，鉆孔作業中，鉆頭可以從孔中將破碎巖石去除，施工效率高，可以達到轉盤鉆機作業速度的5～10倍;其次其成孔工藝比較特殊，僅僅需要靜壓泥漿護壁，孔壁泥皮比較薄，因此樁側摩阻力得以加大，樁基具備良好承載力。施工中孔底產生的塵渣比較少，清理起來更加容易。泥漿可以干挖或者回收，實際需要的泥漿少，不會產生較大環境污染。同時這一特點節省了造漿、排污方面費用，有利于施工成本的降低。最后就是在施工中，其鉆孔深度和直徑都可達到較高水準。同時在土層、砂層等施工中應用，可以采取多工藝鉆進方式。

2、橋梁樁基工程中旋挖鉆施工技術應用要點

2.1測量放樣

利用全站儀測量樁位，并將其擺放在合適位置。確定樁位之后，要在樁位中心將鋼筋插入。施工人員要控制好，確保控制樁打在了中心各方向上，使用砂漿做進一步固定。后續施工前，施工人員需做好核查跟蹤，以保證樁位中心與要求相符。

2.2埋設護筒、鉆井就位

首先是護筒的埋設，使用護筒可以保證孔口穩定、定位良好。埋設過程中，要由人工與旋挖機配合進行，旋挖機負責開孔、人工協助埋設。護筒通常選擇鋼護筒，長度和厚度要控制好，如果埋置比較深則可焊接連接多節護筒使用。焊接處理時，要保證接頭是圓順的，且其剛度、強度和防漏性能達標。護筒需準確埋設，其中心與樁位中心保持一致，不可超過5cm的偏差，傾斜度偏差應控制在1%以內。為保證埋設中護筒底部不受成孔沖擊塌孔，可以用紅黏土將其周邊夯實[2]。

其次是鉆機就位。就位之前，施工人員要仔細檢查，確保無誤后即可就位。完成護筒埋設作業后，施工人員將旋挖鉆機移動到鉆孔作業處。可以通過旋挖鉆機的顯示器，可以清晰看到鉆桿工作場景。鉆桿調垂中有手動和自動兩種方式，具體如果鉆桿在相對零位前后5°范圍內適合采用自動模式，在這一范圍之外則適合采用手動模式。

2.3制備泥漿

選擇泥漿的過程中，要根據實際地層情況選擇，并注意隨之對泥漿性能檢測。如果PH值過小，在泥漿中粘土顆粒分解難度大，會使泥漿粘度和流動性降低，同時加大失水量，也就形成了厚泥皮。容易引發縮徑、坍孔事故，還會影響到浮碴和進尺。粘土層、亞粘土地層和粗砂土地層施工中，泥漿比重超過1.2，泥漿粘度在17-22之間即可鉆進。但在卵石土層和礫石土層中，泥漿制備時加入適量黏土使泥漿比重要超過1.8，這樣利于浮碴和進尺。而半硬性淤泥質粘土層中，要使用清漿鉆進，并適量加入添加劑（片狀氫氧化鈉）以使其PH值加大。巖石地層則更適合采用清漿鉆進。

2.4成孔作業

在開鉆之后，現場施工人員要注意對鉆桿垂直度隨時檢查，并利用相關裝置控制好鉆孔深度。按照順時針方向旋轉鉆進過程中，要對齊筒體翻板后側、切削板，其中的很多鉆屑可以進入筒體，在裝滿斗之后改變旋轉方向。底板使用定位塊來定位，并將底部的開口封閉處理好，鉆頭提到地面卸土。鉆進作業的前期階段，其速度要小，以鉆具和鉆頭20%重量控制卷揚機鋼絲繩受力，孔位要準確不可偏移。鉆進位置達到護筒下3m部位，則加大轉速在壓力影響下，鉆進速度也會變化，因此對速度的調整中需控制好壓力。采用撈砂鉆頭將孔中的沉淀物撈出，其中沉渣厚度需小于20cm，避免對成樁質量產生不利影響。開鉆之前，用水準儀測定護筒標高，以該標高為基準點，結合設計方案中孔底標高計算孔深，實際鉆孔深度要控制好偏差。施工中要采用專業裝置測量孔徑，存在縮徑時需及時掃孔，確認無誤即可繼續施工。

2.5鋼筋籠制作與安裝

首先施工人員應明確焊接操作的位置，在環向加勁箍筋上標記好準確位置。在鋼筋籠制作胎架上固定好三根豎向主筋。之后準備好特制掛鉤，其長度要符合主筋間距。加勁箍筋上確定焊接主筋的位置，并定位好焊接其它豎向主筋的部位。吊裝鋼筋籠中，比較常見的就是25t吊車，采用三點起吊方法施工。下放鋼筋籠時盡量保持穩定，避免碰撞到孔壁等。骨架下放過程中，如果到達鋼筋籠頂部加勁箍筋，需要將其通過厚壁鋼管固定好，之后起吊其它鋼筋籠。軸線要準確對應第一節，連接起鋼筋接頭。

2.6鉆孔作業和導管作業

整個施工中，鉆孔是最后的工作。操作中要考慮到打孔穩定性，利用旋挖鉆施工技術可以保證其穩定性。施工中要使用高質量穩定液，進一步提高施工質量。依據要求選擇好導管，主要為鋼管，每節長度控制在2～3m。通過水密性試驗合格才可使用，逐節測量、取用導管。安裝中依據標號按順序安裝，并做好記錄，控制好灌注混凝土中埋管深度。之后就是灌注水下混凝土，需先檢測，放置好球的位置。混凝土存量與首灌方量符合，且現場罐車儲存混凝土10m3以上，才可進行灌注。

結語：

在當前橋梁樁基工程施工中，旋挖鉆施工技術的應用已不可或缺，施工中要嚴格按照圖紙和規范操作，保證成孔質量和工程穩定性。對該技術也需進一步完善，提高其應用水平。

參考文獻：

[1]康巍.橋梁樁基旋挖鉆施工技術的主要應用[J].科學與財富，2018，（19）：125.

[2]周宗光.旋挖鉆技術在橋梁樁基礎施工中的應用[J].城市建設理論研究（電子版），2015，（35）：2090-2090.

[3]劉林林.淺析橋梁樁基礎旋挖鉆孔灌注樁的施工技術[J].建筑·建材·裝飾，2020，（3）：82，100.