道路橋梁施工中的干成孔旋挖樁施工技術研究

周致開、湯欣

（江西省公路工程有限責任公司，江西南昌330000）

0 引言

隨著我國城市建設的不斷推進，交通設施建設方面也逐漸加大資金投入。其中，道路橋梁的施工不斷增加并且對其施工質量的要求也在不斷提高。道路橋梁施工過程本身容易受到很多因素的影響，導致施工難度較大，為了保證施工質量和效率，選擇合適的施工技術是必不可少的。干成孔旋挖樁施工技術可以有效提高道路橋梁的施工效率、縮短施工周期，在建設過程中發揮出了重要的作用。

1 干成孔旋挖樁施工技術的發展及適用范圍

旋挖樁施工技術最開始應用于歐洲，在道路橋梁施工當中展現了其突出的優勢，該技術于二戰之后逐漸在我國開始應用，而近年來旋挖樁施工技術已經成為我國道路橋梁施工的主要技術。干成孔旋挖樁技術的適用范圍較為廣泛，原因在于干成孔旋挖樁鉆機可以根據其功能分為單一方式旋挖鉆斗鉆機和多功能旋挖鉆機。單一方式可配套全套管設備使用，可應用于連續鉆孔施工；多功能鉆機可以進行其他成孔施工。干成孔旋挖樁施工技術可以在黏土層、填土層進行施工。鉆斗的選擇可以影響施工的速度，選擇合適的鉆斗可以有效提高成孔的速度，并且能減輕鉆斗的磨損程度。同時，鉆機中主卷揚還會影響鋼絲繩的壽命和鉆孔的速率等。

2 干成孔旋挖樁施工技術在道路橋梁施工中的優劣勢

干成孔旋挖樁施工技術在實際應用的過程中具有很多的優勢，根據以往的應用情況來看，干成孔旋挖樁施工技術可以有效縮短整個施工的周期。由于干成孔旋挖樁技術的成孔速度較快、質量也較高，不容易出現返工的情況，所以只要在施工過程中設計好合理的施工方案并按照要求高效地完成施工工作，就可以有效提高施工的質量，縮短施工的周期。并且，干成孔旋挖樁施工技術的可靠性較高，在使用該技術時可以根據不同的地質情況選擇不同的配置鉆頭，這樣就可以使其免受不良地質的影響，提高了施工的可靠性。干成孔旋挖樁技術與傳統的泥漿池鉆孔技術相比還更加的節能環保。當然，干成孔旋挖樁技術也存在一定的不足，在施工中要求必須嚴格控制各技術參數，如果在施工過程中土壤中的卵石粒徑超過100mm 或者土壤中含有強承壓水時，該技術施工起來就比較困難，難度較大。

3 道路橋梁施工中干成孔旋挖樁施工技術

3.1 施工前準備工作

3.1.1 施工材料準備

為了保證干成孔旋挖樁技術的施工質量，首先要加強對施工材料的選擇和控制。對此，在采購材料時，采購人員應該貨比三家，挑選出最合適、質量最可靠的供應商。在選擇材料時，要加強對材料的檢驗，確保材料是符合規定要求的，保證材料的質量能夠達到施工的需要，并根據實際施工情況選擇合適規格的材料。在實際施工之前還需要加強對材料的檢驗，確定質量符合標準才能應用于實際施工當中。另外，各材料需要配比使用，施工人員應該多次實驗，得到最合適的材料配比，使其能夠有足夠的承重能力，滿足施工需求。

3.1.2 施工技術準備

技術準備，就是在施工前確定好施工方案和技術的使用方案。在施工前應根據施工的需求和實際現場情況確定最為合適的方案，將施工技術的各種參數確定下來，包括樁間距、開挖深度等。施工人員應該加強技術準備，對施工現場地質情況進行勘測并確定施工基準點，通過基準點和導線點來控制之后的施工方向。在干成孔旋挖樁施工技術當中，確定樁距也是十分關鍵的步驟，如果樁距過小會影響相鄰樁孔的施工質量。施工的開挖深度也需要在技術準備工作中進行，需結合勘察地質的情況確定開挖深度，同時還要根據樁距情況調整開挖深度。在施工前的準備工作中，做好技術準備是為之后施工過程順利進行而開展的最基礎的準備工作。

3.1.3 施工設備準備

除了對施工材料和技術的準備外，在施工正式開始之前充分做好施工設備的準備工作也是必不可少的。在干成孔旋挖樁施工技術中，一般使用發動機、馬達、控制系統和液壓系統等設備。選擇新型的設備可以有效提高施工效率，減少鉆孔設備的能源消耗。同時在設備準備階段需要選擇合適的主卷揚和鉆斗，要根據施工現場地質的實際情況選擇合適的設備，確保機型配置得當，減少機械的磨損和事故的發生。部分鉆斗的結構特點和適應地層情況如表1所示。同時，還需要使用多個設備組合控制以確保其滿足施工需求，在選擇主要施工設備的基礎上，還要加入控制系統，控制施工的速度，使施工過程更加協調，達到更好的施工效果[1]。

表1 部分鉆斗結構特點和適應地層

3.2 測量定位

在實際施工過程中，樁位的測量和定位是干成孔旋挖樁施工中關鍵的一個環節。在測量定位的過程中可以使用全站儀的方式來進行，可以使樁芯坐標的定位更加精確。在基本的測量定位完成后，施工人員還應該將控制點在施工圖紙上進行明確的標注，并根據施工的實際需求，將鋼釘打入到定位好的樁芯當中，在打鋼釘時要保證鋼釘方向指向樁外，并且使用兩兩十字交叉的方式來標記出樁芯的位置，以保證后續在操作的過程中不會重復施工。標記樁芯位置工作結束后，接下來就需要校驗鉆筒的位置，通常來說使用外延標記的方式，這樣的標記方式更利于控制試探深度，使其保持在約為1.2m 的合理范圍內。在試探環節施工人員要嚴格按照相關要求規定進行，試鉆的圈數通常不能高于16 圈/min 的速度。最后，在試探結束后還應該安放十字架來處理鉆孔面架。一切測量定位工作結束后還需要重復二次測量定位，確保測量和定位的精確性。

3.3 埋設鋼護筒

在測量定位后，正式開始旋挖之前還需要進行鋼護筒的埋設工作。在埋設鋼護筒環節，施工人員應根據現場樁孔的實際情況選擇合適的鋼護筒。在這個環節一般需要應用到旋挖鉆，此時要注意選擇鉆頭的尺寸，通常鉆頭法直徑不能超過鋼護筒內部的直徑，要比鋼護筒內部的直徑小0.2m。鋼護筒的長度一般在2.8m 左右，筒壁厚度在7mm 左右。在埋設時，要保證鋼護筒的頂面在地面之上，但要將二者的高度差控制在0.6m 之內。如果想要在施工時能夠調整以上參數，那么就要做好埋設環節前的相應準備工作。比如，在正常情況下是使用旋挖機靜壓力的方法先形成一個十字，再通過校對等工作來埋設鋼護筒，那么要想調整參數，就應該在該步驟中加入適量的黏土，將鋼護筒進一步壓實，提高埋設環節的質量，以防之后出現滲漏或者坍塌的問題。

3.4 鉆孔成型

在以上所有施工前的準備工作完成之后，就要正式進行鉆孔成型的施工環節。在施工過程中應該根據成孔的需求來調整鉆機的速度，并在使用鉆機的過程中保證鉆機的穩定性，比如鉆機在進入地面硬度較大的地層時，施工人員就可以調大鉆機的速度。在鉆孔成型環節為了處理孔底的原狀土，通常還需要結合使用鉆斗來進行，在操作完成后鉆斗還可以將處理后的土帶回到地面。使用這樣的方式可有效減少對土質的破壞；同時為了減緩沉積現象的出現，還需控制好穩定液的相對含量。在鉆孔成型施工過程中，施工人員應該結合不同的施工現場情況選擇不同的鉆孔方式，以保證鉆孔成型的質量。在土層比較穩定時，可以直接選擇清水鉆進技術，達到要求的深度后就可以停止作業。如果是處于土層穩定性較差的情況下就需要選擇旋挖鉆孔，并且在這一過程中還需要保證孔壁的強度。例如在某高速公路橋梁起訖段為K410+112～K410+654 的鉆孔成型施工過程中，施工人員就嚴格根據施工現場的實際情況選擇鉆孔技術，該工程的樁基持力層是中風化泥巖夾砂巖，在施工過程中孔深應該大于實際的樁長，對此施工人員用20mm 的鋼筋制作了一個檢孔器，將其吊起后緩慢垂直插入到鉆孔內，使鉆孔質量符合施工要求，具體鉆孔器示意圖如圖1所示[2]。在鉆孔結束之后，施工人員應及時檢查鉆孔的質量，確保其符合施工標準，具有較好的安全性。

圖1 檢孔器示意圖（單位：m）

3.5 清孔作業

在鉆孔成型的過程中會出現較多的鉆渣和雜質，此時為了保證后續施工的正常進行，就需要施工人員及時地清理鉆渣和雜質，以上過程即為清孔作業，可有效避免影響后續施工進度。清孔時通常可以采用雙底板撈砂鉆頭的方法，這種方法可以有效減少對后續聲測管和鋼筋籠安裝的不利因素。在進行清孔工作的過程中，施工人員應該嚴格按照工程各指標進行，不能輕視清孔工作，只有在明確鉆孔的垂直度、沉渣的厚度、該方法的清潔程度后方可進行規范工作，確保高質量開展清孔工作。

3.6 安裝聲測管和鋼筋籠

安裝聲測管和鋼筋籠也是干成孔旋挖樁施工過程中主要的施工環節之一。對此，在安裝鋼筋籠時需要求施工人員盡量將各鋼筋籠之間控制好相應的距離，使不同的鋼筋籠之間的搭接接頭能夠相互錯開。在安裝鋼筋籠時需要進行使用分段吊裝技術，在將各鋼筋籠連接的過程中通常使用單面搭焊接的方式，通過這兩種方式不僅能夠保證鋼筋籠的安裝質量，也能保證各鋼筋籠之間焊接的穩定性。在安裝聲測管時，一般要先對樁體做好檢測后才能進行，對樁體的檢測通常使用超聲波檢測的方式，確保樁體的性能和各項指標達到施工要求后才能進行安裝，一般要在鋼筋籠的內側安裝聲測管。在聲測管安裝完畢后要進一步檢測其是否存在滲漏的問題，可以向聲測管中注入清水來進行檢測，如果在檢測過程中發現不合格的聲測管時，應及時補救、返工以確保施工的質量。

3.7 混凝土灌注

實際施工中，在干成孔旋挖樁尚未成型之前需要進行混凝土灌注工作。在進行灌注工作時，施工人員要嚴格按照干成孔旋挖樁的特點選擇合適的灌注方法，在灌注過程中一般需要使用到垂直導管的方法，此方法需借助鋼管和小短管作為主要工具。為了施工過程更具規范性可將導管進行編號處理，使后施工人員在使用固定的導管開展水箱檢測和接頭抗拉的環節更具便利性。在選擇導管的過程中要注意控制管底的厚度，使其厚度要小于孔底懸空380mm。在混凝土澆筑環節要進行水壓水密的實驗工作，在實驗過程中如果因操作不當導致水壓過小而未達到標準水壓，則需進行二次實驗。混凝土澆筑時要控制好澆筑時間，尤其是在終孔施工時要將混凝土澆筑時間控制在4h 以內，并且要保證澆筑連續性進行。在灌注的過程中應安排專項施工人員對整個過程進行監督，負責測量混凝土導管內的各參數值，包括混凝土高度、深度等等，確保各參數符合施工規定保證作業質量。

3.8 后期維護

為了保證道路橋梁施工中干成孔旋挖技術的施工質量，在施工過程的后期做好工程的檢查和維護工作也是十分重要的。對于鉆孔灌注混凝土的施工來說，對其進行維護和修補等工作格外重要。在施工結束之后，首先要加強質量檢查和驗收工作的力度，相關管理人員要嚴格按照道路橋梁施工標準對施工現場的質量進行驗收，尤其是對干成孔旋挖樁的施工質量進行檢測，要做好質量把關；如果有質量不合格的地方要及時進行處理，根據存在的問題進行針對性調整，避免給后續交工時產生影響。同時，為了確保施工工程的穩定性，需要對其安全性進行嚴格檢測，尤其是可能引起安全問題的重要環節的安全監測。在后期維護的過程中，就混凝土是否發生裂縫或者變形等質量問題進行定期檢查，如果發現有相關的質量問題，要及時進行全面檢測和分析并采取相應的維護措施。在對混凝土維護的過程中可以使用定期噴水或者覆蓋薄膜的方式來控制混凝土的溫度和濕度，進而保證其質量。為了保證混凝土的強度，在未成型前要避免人為觸摸等。根據實際情況，應請專業人士或者高素質施工人員對樁基位置進行保護。

4 結語

綜上所述，干成孔旋挖樁施工技術在道路橋梁施工中充當著重要的角色，也是關鍵性的技術之一。雖然目前干成孔旋挖樁技術已經在道路橋梁施工中得到了廣泛應用，但仍存在一定的不足。施工單位和施工人員應加強對干成孔旋挖樁技術的研究，提高該技術在各個施工環節的質量和效率，使其在道路橋梁施工建設中更高效地被應用。