市政道路橋梁樁基礎施工中的旋挖鉆技術

黃躍文

摘要：交通與經濟發展之間存在著緊密的聯系，二者相輔相成，正是基于二者這種關系的考慮，國家在近年來增大了在道路橋梁工程項目的投入，我國的道路橋梁工程呈現出數量增多、規模擴大的趨勢。但各種道路橋梁工程項目實施中，基礎施工方面的質量安全問題非常突出，因為在不同的基礎施工條件下，所采取的技術和工藝也存在著明顯的區別，為了給道路與橋梁工程提供穩定、安全的基礎結構，發揮基礎對上部結構的支撐作用，施工過程中要嚴格遵守基礎施工的技術要點。

關鍵詞：市政道路;旋挖鉆技術;橋梁樁基礎

引言

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 挖鉆孔灌注樁施工優勢

鉆孔灌注樁采用旋挖鉆機施工具有成孔速度快、效率高、環境適應性強的特點，一般在公路、鐵路的橋梁樁基礎或者工期要求比較緊湊的項目有較多應用。近年來，隨著旋挖鉆機施工機具的不斷改進，在復雜地層環境施工中得到更廣泛的應用。早期，旋挖鉆機施工有很多的局限性，主要用于土層施工，隨著工藝和鉆機機具的改善，旋挖鉆機對于復雜地層越來越具有優越性。結合鉆孔灌注樁施工，討論旋挖鉆機在不同地層環境施工情況中鉆機、鉆具的選擇經驗。從大范圍來說，對于地下水位較低或者地下水不豐富的地層，優先選用干成孔施工工藝，干成孔工藝具有成孔速度快、工藝簡單、成樁質量高、有利于保護生態環境的優點。施工過程中，不使用泥漿護壁可避免廢棄泥漿處理對環境的污染，并且沒有泥漿護壁使樁基的摩擦力有部分提升，同時減少灌注過程中產生二類、三類樁的風險;采用泥漿護壁施工工藝則要重點考慮鉆具選擇和泥漿配置參數，對于粉土或者粉質粘土層宜采用斗齒雙底撈砂斗;還要保證泥漿在鉆孔內的水頭處于較高的位置，對泥漿的要求相對簡單。

2 樁基礎施工存在的問題

2.1 樁體不牢問題

因為基礎結構在道路與橋梁工程中發揮著重要的作用，為保持整體結構的穩定性與安全性，施工作業中對于樁體牢固性的標準非常高。樁體施工對道路橋梁結構的影響是非常直接的，但一些工程項目中由于各種的施工問題，常常存在樁體不牢固的情況，無法達到道路與橋梁工程的質量目標。一些施工企業在道路橋梁工程中對基礎結構的關注不夠，雖然選擇了恰當的基礎施工技術，但在具體施工時缺乏全過程、全方位的質量管理，再加上樁體施工中的地理條件限制，在樁體下端與硬物接觸后沒有及時進行施工方案的調整，強制性打樁引起了樁體受損，樁體不牢的問題嚴重。

2.2 縮頸問題

縮頸指樁體某部分的樁徑異常縮小，導致截面尺寸無法滿足設計要求的情況，也是橋梁樁基礎施工中一種常見的質量通病。結合實際情況分析，縮頸問題產生的原因主要有兩點：一是地質原因。如果施工現場地基土層分布不均勻，則某個斷面比較松軟，則在完成成孔操作中，伴隨著放置時間的延長，泥漿比重會逐漸減小，繼而引發縮頸問題;二是管理原因。在成孔后，如果缺乏有效的管理和保護，將施工材料或者施工設備堆放在孔口位置，則孔口可能因為承重過大而出現變形問題，或者泥土、雜物等進入樁孔內，導致縮頸現象。

3 樁基礎施工中旋挖鉆技術的施工要點

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 鉆進工藝參數的控制與確定

（1）鉆壓。施加壓力為軸向壓力，壓力與孔底工作面垂直，不偏壓。鉆壓需根據巖層的物理性質、工程力學性質、鉆斗的直徑、類型和操作人員技能，并結合其他鉆進參數予以綜合確定。如軟土巖層單軸抗壓強度[N]=30～70MPa，鉆孔直徑1.5m以上時，則鉆壓經驗數據為30～40kN。（2）鉆進轉速。根據地層、鉆速、刀具磨耗、鉆進阻力、鉆機性能等多因素綜合考慮，對于穩定較差的土層、極不穩定的砂層、流砂層，鉆徑1.5m以上的樁孔，一般轉速為5～15r/min。（3）回次進尺長度的確定。不大于鉆斗高度的0.8倍，若鉆斗高度為1m，則回次進尺長度不得大于0.8m。（4）鉆具下降、提升速度控制。空鉆斗升降時，穩定液會流入鉆斗內部，一般情況下不會破壞孔壁，造成孔壁坍塌。對于直徑大于1.5m的鉆孔，升降速度一般可控制在0.8m/s，小樁徑鉆孔升降速度可適當加大。帶渣提升過程相當于鉆具在孔內做活塞運動，提升速度越快，所形成的負壓力越大，抽吸作用越強，因而對孔壁的穩定影響越大，這樣很容易發生孔壁失穩坍塌事故，因此應綜合孔徑大小、土質情況、人工操作技能去調整提升速度，提升時要準、慢、穩。孔徑在1.5m以上的鉆孔，升降速度宜控制在0.6m/s以內。

3.3 鋼筋籠制作、驗收與安放

鋼筋籠制作通常為現場分節制作或者鋼筋加工場采用滾籠機加工制作工藝。鋼筋籠螺旋筋應間距均勻，一般采用梅花點焊或者20號綁扎絲綁扎，鋼筋籠中主筋和加強筋是鋼筋籠制作中非常重要的環節，一般使用焊接的方法，鋼筋籠主筋、加強筋搭接長度及焊接質量要符合鋼筋焊接規范。另外鋼筋籠外側應設置保護層，使鋼筋籠和孔壁之間有合適的間隔保證成樁質量;鋼筋籠吊筋長度則需采用計算來獲取，并準確使用。鋼筋籠驗收，在鋼筋籠完成制作之后，排放整齊，上中下節設置明顯的標志牌防止鋼筋施工人員安放、使用錯誤。質檢人員加強對鋼筋籠的驗收工作，在驗收中需分節驗收鋼筋籠的長度、型號和搭接長度、焊接質量等內容指標。鋼筋籠安放，多節鋼筋籠安放通常采用孔口焊接的方式，這種焊接方法的選取，對于焊縫寬度及高度有規范要求，焊工技術也要求較高，盡可能地確保多段鋼筋籠順直。應緩慢下放鋼筋籠，防止下放不規范而使鋼筋籠產生損壞或者過多擾動孔壁，影響孔壁的穩定性。

3.4 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。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。

結束語

隨著我國基礎設施建設項目的增多和旋挖鉆機、鉆具的改進，使旋挖鉆機在鉆孔灌注樁施工中的應用越來越廣泛，旋挖鉆機施工技術發展也逐漸成熟，但是旋挖鉆機相對于發展了幾十年的其他鉆機施工還存在一些技術和工藝上的問題。須做好質量管控措施，提高灌注樁施工質量。

參考文獻

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