浅析道路桥梁桩基础施工的旋挖钻技术

浅析道路桥梁桩基础施工的旋挖钻技术

刘龙

江苏智科交通工程咨询监理有限公司

摘要：随着社会的不断进步和发展，城市化进程也逐渐加快，作为重要的基础设施建设工程的道路桥梁工程也变得越来越重要，由于旋挖钻技术是建筑基础工程中的重要技术，是一种新型的成孔作业技术，因此，文章主要分析了道路桥梁工程桩基础施工中的旋挖钻技术。

关键词：道路桥梁；桩基础施工；旋挖钻技术

引言

在桥梁建设工程规模越来越大的背景下，桥梁基础桩基的数量日益增多，桩径也越来越大，施工技术的难度也越来越大，这就需要我国的相关施工建设单位不断引进新的技术。而旋挖钻施工技术作为近年来新兴起的一项施工技术，其在钻孔灌注桩施工中具有重要作用，具有成孔效率高、质量好、速度快和环保无噪音等优点，所以，应被大力推广和应用。

1旋挖钻在道路桥梁基础施工中的适用范围

目前，旋挖钻施工技术是比较先进的一种桩基施工方法，其具有高效、低噪、环保、成孔质量高、机械化程度高等众多优点，被广泛地应用于各种土质地层以及中等硬度的基岩施工中。但是，在目前的桥梁桩基础施工中，旋挖钻头的选用非常重要，而最主要的影响因素是地层情况。粘土应当选用单层底的旋挖钻斗，如果直径偏小可采用两瓣斗或带卸土板的钻斗；淤泥、粘性不强土层、砂土、胶结较差粒径较小的卵石层，可配用双层底的钻挖钻斗；硬胶泥则适合单进土口的（单双底皆可）旋挖钻斗，或斗齿直螺；如果是胶结好的卵砾石和强风化岩石则需要配备锥形螺旋钻头和双层底的旋挖钻斗且粒径较大的用单口、粒径小的用双口。需要说明的是，螺旋钻头用于土层（除淤泥外）皆有效，但一定要在没有地下水的情况下使用，以免产生抽吸作用造成卡死。可见桩基础施工中，旋挖钻机适用范围还是相当广的，同时旋挖钻机在钻土层时的速度也是极快的，成孔质量好，又有一定的自动测斜功能，这就在一定程度上确保了钻孔的垂直度，减少了对孔壁的破坏，进一步保障灌注桩的质量。

2旋挖钻技术的应用

2.1准备施工场地

在桥梁桩基础施工过程中，在应用旋挖钻技术前，需要先在钻孔桩位置处准备好施工场地，并据实际情况进行填筑，对于每个墩台应用全站仪，定位出各桩位的坐标，应用RTK、全站仪等仪器并依据桩位坐标进行放样，桩位放样应用测量复核制度，在护筒埋设前放出护桩，桩位放样完成以后以及现场测量监理工程师复核无误后方可埋设护筒。

2.2旋挖钻施工

旋挖钻施工技术在桥梁桩基础施工过程中，首先是施工准备阶段，然后再进行一定的钢护筒制作及埋设，同时还要对泥浆进行一定的制备，最后利用钻机进行钻孔。

2.2.1施工准备阶段

在施工准备阶段，首先需要对场地进行一定的整理，对杂物进行清除，在处理稍微有点陡坡的场地时，就用枕木或者是型钢搭设工作平台，但是一定要保证平台的坚固和稳定。同时，也要对施工道路进行一定的铺设，务必保证电源和水源的安全和充足。之后再进行开挖储水池、泥浆池以及沉淀池等，其次准备合格的粘土，最后进行测量放线定下桩位。

2.2.2钢护筒的制作和掩埋过程

在钢护筒的制作和掩埋过程中，钢护筒的厚度为6-8mm，护筒的内径要比桩径大20cm以上，护筒顶面应设几个溢浆口，且采用预先挖孔的方法进行埋设，在开挖之前探明地下的障碍物，保证其开挖顺利进行。

2.2.3泥浆的制备过程以及钻孔过程

在泥浆制备的过程中，首先就是在砂类土或黏土夹层中钻孔一定深度，然后采用膨润土泥浆进行护壁，要严格遵循泥浆的相关性能指标。

在钻孔过程中，在钻机就位之前，施工人员应对主要的器具和配套设备进行检查，同时还要对地层进行勘察，根据地层的情况确定的钻头种类、钻进压力、钻进速度以及合适的泥浆比重。钻机就位时，施工人员要严格调整桅杆的高度，保证钻头中心和钻孔中心对准。在开钻时应该用低档慢速钻进，同时注意地层变化过程，要随着孔深的增加及时向孔内补浆，确保钻孔内泥浆的定高始终高于外部水位或者地下水位。这就使得泥浆的压力超过了静水压力，从而在孔壁上形成能够保护孔壁防止坍塌的泥皮。钻孔中，施工人员还要随时地观察钻杆是不是垂直的，通过深度计数器对钻孔的深度进行控制。当旋挖斗钻顺时针旋转钻进时，还要保证底板的切削板和筒体翻版的后边是对齐的状态，同时钻屑进入筒体装满一斗之后，使得钻头逆时针旋转，拔出钻头时要进行卸土。

在钻孔工作完成后，对钻孔进行清洗和检测，通常清孔的过程需要采用换浆法，但是在实际中最先注重的则是保持孔内水位是相对稳定的一种状态。清孔的一个最主要的目的是：一方面清除钻渣和沉淀层，使得孔底沉淀的厚度减小；另一方面是尽量避免桩底存留过厚而影响沉渣桩的承载力。

3旋挖钻技术存在的问题及应对方法

3.1旋挖钻施工中易出现的问题

桩基施工中，应用旋挖钻不仅成孔质量好，还能一定程度上保证钻孔垂直度，提升施工质量。而在应用旋挖钻技术进行桥梁桩基础施工时，还会发生钻孔异常的问题，如钻孔中，发生坍孔；以及在钻孔后，发生弯孔、缩孔，进而影响施工质量和进度；在桥梁桩基础施工中应用旋挖钻技术时，还会发生埋钻问题，不仅会毁坏施工机械设备，还会影响施工进度。另外，由于旋挖钻属于履带式钻孔机械，活动范围较大，相较于固定基座的冲击钻及旋转钻给周边环境带来一定的安全隐患。所以，在实际应用旋挖钻技术进行桥梁桩基础施工时，还应该采取有效的防控措施，不断优化旋挖钻技术，提高桥梁桩基础的施工质量，保证施工过程的安全可靠。

2.2施工弊端的有效控制

对于旋挖钻技术应用过程中经常出现的坍孔弊端，相关施工人员应及时查明桥梁桩墩坍孔的原因，并对其采取相应的处理措施，可以采用添加深埋护筒的措施，继续进行钻进施工作业，避免影响桥梁桩基础施工进度。同时也可以根据现场的施工情况，增大在桥梁桩基础施工中所应用的泥浆比重，将其控制在一定范围内，保证其比重在1.15～1.4间。在桥梁桩基础施工过程中，在进行旋挖钻施工时，还需要改善桥梁桩基础孔壁的结构，在旋挖钻头每次进入到桥梁桩施工液面时，保证钻头速度是缓慢的，在等到钻头可以完全进入浆液后，再匀速下降到桩基础孔底，完成施工。另外，在桥梁桩施工前，施工单位要做好对相关施工人员的岗前培训工作，提高施工人员的专业水平和桥梁桩旋挖钻施工人员的质量安全意识，在旋挖钻施工中加强监督，确保施工人员按规定流程进行作业；定期监管施工质量，培训施工人员，抽查施工人员的工作质量，确保桥梁桩基础施工质量。针对桥梁桩基础施工中的弯孔、缩孔现象，可以把钻头提到偏孔位置反复扫孔，如果发生严重弯孔，可以待填料沉实后再进行钻孔纠偏施工。如果在施工钻头的周围沉淀了大量的泥浆而不进行清理，就会产生埋钻以及卡钻问题，因此会产生很大的侧阻力，进而影响到施工工作的顺利进行。施工单位还需将桥梁桩基础施工进度按月、季度、年度进行量化，科学合理地安排施工进度衔接计划，确保施工按期完成。

结束语

总而言之，旋挖钻技术是一种新兴起的桥梁钻孔灌注桩施工技术，其由于具有成孔快、质量高、操作简单、灵活、效率高等优点，而在道路桥梁工程中得到了广泛的应用。但在施工作业中依然存在许多问题需要重视，希望旋挖钻技术能够在今后我国的基础设施建设中发挥越来越重要的作用。

参考文献：

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