淺談市政道路橋梁樁基礎施工中的旋挖鉆技術

劉 望

（中交路橋華南工程有限公司，廣東 中山 528400）

在道路橋梁建設工程中，樁基礎是一項重要施工組成部分，不僅可以起到支撐作用，還可以固定橋梁上部的重要連接件，為安全施工提供了可靠保障。在施工過程中，應用旋挖鉆技術不僅能提高施工效率，還能最大程度地減少風險，保證施工質量。鑒于上述原因，旋挖鉆技術被廣泛地采用，促進著我國橋梁技術的發展。

1.旋挖鉆技術的原理以及適用范圍

1.1 旋挖鉆技術的原理

旋挖鉆技術在施工現場又被稱為鉆斗施工法，其動力的來源是液壓驅動，鉆桿和鉆機相連，鉆桿的底部是尖銳的鉆頭，側部則是帶有耙齒的螺旋狀具有切削能力的刀具，鉆頭帶動鉆桿旋轉向下鉆進的同時，旋轉切割土壤層一直向下，知道裝載量滿后，利用鉆進的提升或者是伸縮裝置將鉆頭提出地面。通過這種方式，土壤會被回收，并形成圓形的樁孔。

1.2 旋挖鉆技術的適用范圍

在現階段樁基礎施工的技術中，旋挖鉆技術是最為方便，也是比較先進的樁基施工技術，具有高效率、低噪音、環保、成孔質量高等方面的優點，適用于各種土質層和砂性土層，還適合砂卵礫石層和基巖中等程度的土質。在使用旋挖鉆技術的過程中，需要注意護壁措施和成孔尺寸以及實際地層情況對旋挖鉆效果的影響。市政道路橋梁在實際施工的過程中，使用旋挖鉆技術能夠極大地提高施工效率，不僅鉆土快，而且成孔的質量也非常的好，還能夠很好地保證樁孔的垂直度。

圖1 旋挖鉆技術施工剖面圖

2.橋梁樁基旋挖鉆技術的應用優勢

市政道路橋梁樁基礎采用選鉆孔技術的優勢主要有以下幾點：一是施工的效率非常高，旋轉鉆機底部是可移動性的履帶，能夠多種地形展開作業，靈活性非常強，不僅滿足施工的地理條件，而且能夠靈活移動，快速精準的定位樁基位置，從而減少因多次重復定位所產生的誤差，提高了施工的速度和精度；二是用地要求比較少，旋挖孔技術很大程度上減少了因施工所產生的泥漿、磚瓦等附屬物，不僅減少施工面積，而且破壞面積也大大減少；三是靈活性比較高，旋挖鉆技術能夠靈活地施工，避免破壞已完成的工程，減少不必要的工程損失；四是成孔的質量比較高，旋挖鉆技術施工后的泥皮比較后，護壁的作用也比較強，并且成孔粗糙，極大地提高了樁基礎的質量和承載力。

3.旋挖鉆技術的施工流程

3.1 施工準備

旋挖鉆技術的施工準備流程如下：一是對施工現場的地貌地形地址以及水文資料進行核對；二是放線工作的完成，包括中線的復測、中點線的完成，相關樁撅的完備；三是施工實驗室已經建立并具備開展工作的能力，相關材料和設備都已經試驗驗收完成；四是技術交底工作的完成，項目技術負責人要將設計要求和技術標準、施工要點和施工參數等和操作人員講清楚，保證操作人員在施工的過程中有自己的判斷。

3.2 護筒制備與埋設

護筒的制備與埋設是旋挖鉆施工的開端，首先需要保證護筒在施工過程中的垂直性，還要保證護筒的四周和底部的密閉性和連接的緊密性。在護筒埋設之前，放樣工作需要先完成，然后將多余的回填土清潔掉，護筒就位后緩慢下壓，需要注意的是，護筒下壓的過程中需要是和關注護筒的垂直性，確保護筒中心和鉆孔中心位于同一點。保證護筒的垂直度之后，采用分層填壓的方式回填高質量的粘土保證質量，避免出現坍塌的狀況。

3.3 泥漿配制

泥漿指標：比重 1.03～1.08g/cm3，失水量 ＜20mL/30min；黏度 16～28s(漏斗黏度 )；泥皮厚 ＜3mm；pH8～10；膠體率95%～98%。鈉基膨潤土摻量8%～10%；CMC摻量0.3%。清孔后樁底泥漿指標：比重＜1.15g/cm3；黏度＜30s。

3.4 鉆孔作業

鉆孔作業開展的前提是需要施工人員鎖定樁機和孔位的位置是否正確，然后安裝符合施工要求的鋼護筒，并根據地質和泥漿的情況確定護筒的深度。比如說現場準備的鋼護筒厚10mm長3.0m，護筒頂面高出施工面0.5m，埋土深2～2.5m，其內徑應大于鉆頭直徑100mm，鋼護筒埋設應準確穩固，護筒中心和樁位中心偏差應小于50mm，垂直度偏差應不大于0.5%。旋挖鉆機在施工的過程中，位置要平整每一次鉆斗提出后，都需要檢查相關連接裝置的狀況，比如說鉆斗與鉆桿的連接、鉆斗門的連接狀況、鋼絲繩等，然后清理鉆斗中土壤。隨后施工人員要檢查鉆機鉆桿的垂直度及孔底標高，確認無誤后再進行鉆進，如果發現有沉陷、涌泉或者是樁偏差等狀況，需要立即停止鉆進，采取針對性的措施處理以后才能繼續鉆進。

3.5 誤差檢驗和控制

允許誤差值是鉆進的一個施工設定，在鉆進的施工過程中，孔的垂直度、精準度、深度都需要保證外允許誤差值之內。因此在施工的過程中。施工人員要利用水準儀保證護筒的標高，選擇一個施工的基準點，然后計算出孔的深度；同時，現場操作人員也要一直關注鉆桿的垂直度，并使用深度計數器控制實際鉆進的深度。在驗孔的過程中，使用對應的驗孔裝置對孔徑和孔深以及孔的傾斜度進行實際測量，然后等三方對測定的結果審核通過后再進行下一步的工作。

3.6 清孔

清孔是旋挖鉆施工技術的最后一步，需要注意的是，鉆進作業到達設計孔底標高上方300mm時，需要將鉆機停止，靜置一段時間后再進行鉆進，這樣能夠很好地保證鉆進的樁孔尺寸。如果鉆孔結束后樁孔仍然沒有達到相關清孔的規范要求，那么就需要二次清孔，清孔過程以孔底成渣＜100mm和孔底500mm范圍內泥漿相對密度≤1.2/cm3為標準進行控制。

4.樁基礎施工中旋挖鉆技術的施工要點

4.1 施工場地處理

施工場地處理是保證旋挖鉆機正常運行的有效條件，可以從兩個方面進行：一是清理施工現場的障礙，平整坡度較大的地勢，為旋挖鉆機提供一個良好的工作平臺，保證了一個安全的施工環境；二是壓實鉆機的工作平臺，相關資料表明，鉆機工作的地面承載力至少要達到250 kN/m，才能保證基層承載力的完好，因此，在施工之前，盡可能地保證鉆機工作平臺的承載力能夠達到要求。

4.2 旋挖鉆孔施工

旋挖鉆機有著先進的自動化技術，不僅操作簡單，而且成孔的效率也非常高，和市政道路橋梁緊張的施工工期進行搭配非常合適。但是旋挖鉆機在不同的地質環境中使用的規格型號也不盡相同，因此在設備選擇的過程中要做好相應的調查工作，并在施工前做好設備的調試作業。施工作業開始前，要加密鉆頭對準護筒的中心線，在保證流暢的回轉半徑后，鉆頭垂直下沉進行鉆進作業；過程中，要使用儀器保證鉆進的精度，同時確保及時卸土；鉆孔完成后，要及時移出鉆機，并對樁孔進行檢查修復，滿足后續的施工要求。

4.3 優化誤差控制與檢驗方法

橋梁建設對尺寸的要求程度相當高，稍有偏差會造成安全隱患，因此，要確保鉆孔尺寸及位置排布都在合理范圍之內。一般可通過水準儀測量護筒標桿，并以此推算孔的深度，提高樁基礎的質量水平。與此同時，加強部門聯動，將施工過程分步規劃，并指派專人進行質量監控，減少風險，縮短搶修時間。例如，在某橋梁樁基礎施工中，控制誤差從人員素質抓起，要求施工人員確定鉆桿處于垂直位置才可進行施工，并做好工作記錄，保證階段化目標的實現。

5.事故處理

5.1 斷樁處理

如果在灌注后不久發生，鋼筋籠會很快拔出，然后重新鉆孔直至達到設計高程。當鋼制保持架被拆除并焊接時，它會比設計長度短，并且可以用帶條焊接。如果發生在樁基中部，應快速拔出導管并清洗干凈，然后將導管插入破碎的樁混凝土表面2m內，并將一小塊鐵片焊接在樁底管。如果導管不能用上述方法插入或加工，則不能達到預期效果。應該進行兩次密封處理。密封成功后，應將管道插入2m以下的碎樁混凝土位置，然后繼續倒灌。在灌漿結束時，它可以被灌溉，這樣可以盡可能地將碎樁的混凝土頂部提高到超過有效長度。

5.2 塌孔

塌孔是非常嚴重的事件，如果發生這種情況，需要根據塌孔的情況進行處理，如果是輕微的塌孔，那么可以在塌孔的位置采取回填粘性土的措施，回填完畢后再進行鉆孔；如果塌孔嚴重，那么需要全部回填至孔口，靜置一個月，待其自然沉降，然后在重新進行鉆孔作業。

5.3 浮籠

如果出現浮籠，要立刻停止灌注，然后對導管的深度進行計算，盡可能地減少導管的深度。樁基礎上暴露在外的鋼筋要將其全部焊接在鋼套管上，并且在底部需要密封一個大的漏斗，用來抵消鋼筋籠所受到的浮力。在混凝土的選擇上，要選擇性能良好混凝土，灌注可以是灌注的一部分，然后等待幾分鐘，然后依靠鋼籠下沉，然后再灌注。

5.4 堵管

如果出現堵管的情況，灌注作業需要立刻停止，并敲擊導管，通過反饋聲音對堵管的位置進行判斷，然后根據灌注的記錄數據，計算出導管埋入的深度，盡量將堵管接口拔出后按正常混凝土灌注。如果沒有將堵管的位置拔出，則可以震動導管，將混凝土震蕩出去。除此之外，還可以利用型鋼，插入導管中，反復捅搗，景堵住導管的混凝土疏通。除此之外，如果發現混凝土存在質量方面或者離析等情況，必須堅決拒用。

6.結語

近年來，我國工程建設不斷擴大，道路橋梁的工程施工中使用旋挖鉆施工技術的范圍和頻率越來越高，但由于道路橋梁工程的隱蔽性和不可預測性，任何一個環節出現問題，都有可能對整個工程項目造成巨大的影響。樁基工程是工程建設中最前期，也是最基礎、最重要的一項施工作業，最根本的任務，旋挖鉆施工技術以其成孔快、質量高、操作簡單、移動靈活、效率高等技術優勢在橋梁工程施工中得到了廣泛，施工企業應當掌握該施工技術的精髓，并不斷創新，使其發揮更好的作用。