【摘要】：如今大部分的樁基施工已經(jīng)不能滿足現(xiàn)階段橋梁技術(shù)施工的需求，而旋挖鉆機(jī)作為目前基礎(chǔ)工程機(jī)械中的一種全新的機(jī)種，本著一種高效、節(jié)能、低噪聲、低污染以及底層適應(yīng)性較廣的特點(diǎn)，在近幾年來(lái)的推廣應(yīng)用，逐漸的被應(yīng)用到橋梁樁基工程中。本文主要對(duì)旋挖鉆施工的適應(yīng)范圍以及其施工工藝進(jìn)行一定的概述，進(jìn)一步的對(duì)旋挖鉆施工技術(shù)進(jìn)行一定的分析，又在一定程度上結(jié)合旋挖鉆在橋梁施工中的常遇到的一些問(wèn)題，并給出了一定的處理措施。

【關(guān)鍵詞】：旋挖鉆；橋梁樁基；施工技術(shù)；應(yīng)用

伴隨著我國(guó)高速公路的快速發(fā)展，我國(guó)的橋梁基礎(chǔ)工程在高速公路的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，這就在一定程度上帶動(dòng)了我國(guó)橋梁建設(shè)的快速發(fā)展，但隨著橋梁建設(shè)的橋梁基礎(chǔ)樁基的數(shù)量越來(lái)越多和樁徑越來(lái)越大以及其施工技術(shù)的難度日益加大，這就在一定程度上需要我國(guó)的橋梁技術(shù)施工要不斷的引進(jìn)新的技術(shù)。而旋挖鉆施工技術(shù)中的成孔施工技術(shù)則是鉆孔灌注樁施工中的一個(gè)較為先進(jìn)的施工方法，在一定程度上有著成孔效率高、質(zhì)量好、速度快以及環(huán)保無(wú)噪音等特點(diǎn)，在橋梁基礎(chǔ)施工中被廣泛的應(yīng)用。

一、旋挖鉆在橋梁基礎(chǔ)施工中的適用范圍

目前最先進(jìn)的一種樁基施工方法則是旋挖鉆施工，有著高效、低噪、環(huán)保、成孔質(zhì)量高以及機(jī)械化程度高等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛的應(yīng)用在各種土質(zhì)地層、砂性土、砂卵礫石層以及中等硬度一線的基巖的施工中。但是在目前的橋梁樁基礎(chǔ)施工中，旋挖鉆頭的選用是尤為重要的，然而，對(duì)于旋挖鉆頭在實(shí)際的選用過(guò)程中，其主要的影響因素有三個(gè)方面，即地層情況；鉆機(jī)功能；孔深、孔徑、沉渣厚度以及護(hù)壁措施。對(duì)于旋挖鉆機(jī)在橋梁樁基礎(chǔ)施工中，旋挖鉆機(jī)施工的效率是特別高的，同時(shí)旋挖鉆機(jī)在鉆土層時(shí)的速度也是極快的，成孔質(zhì)量好以及又有一定的自動(dòng)測(cè)斜裝置，這就在一定程度上保證了鉆孔的垂直度，減少了對(duì)泥漿的破快，進(jìn)一步的對(duì)泥漿的質(zhì)量有了一定的保障性。

但是就目前而言，我國(guó)的旋挖鉆施工技術(shù)仍然不是特別的完善，在硬巖層、較致密巖石以及孤石層施工的時(shí)候其施工相對(duì)來(lái)說(shuō)是比較困難的，而且在一定程度上還容易發(fā)生孔內(nèi)事故和機(jī)械事故。

二、旋挖鉆施工工藝

（一）旋挖鉆施工工藝

現(xiàn)有的旋挖鉆施工工藝不同于其它的機(jī)械樁基成孔工藝，而旋挖鉆成孔工藝相對(duì)來(lái)說(shuō)是實(shí)用性比較強(qiáng)的，首先其成孔工藝主要是在可以閉合開(kāi)啟的鉆斗的地步和側(cè)邊，進(jìn)行鑲焊切削合金鋼黏頭上，通過(guò)伸縮鉆桿的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，并對(duì)旋轉(zhuǎn)切削挖掘土層進(jìn)行一定的加壓，使得金剛切削挖掘下來(lái)的土渣進(jìn)入鉆斗內(nèi)，在鉆頭裝滿后提出空外卸土，這一過(guò)程通過(guò)一定的循環(huán)進(jìn)行，也就形成了一定的樁孔。

然而旋挖鉆工作使得壓力傳遞的順序則是則是動(dòng)力頭油缸、動(dòng)力頭、鉆桿、鉆頭以及切削刀。

旋挖鉆工作時(shí)的扭矩傳遞的順序則是動(dòng)力頭馬達(dá)減速機(jī)、動(dòng)力頭輪轂、鉆桿、鉆頭以及切削巖土。

我們知道旋挖鉆機(jī)的在將其動(dòng)力轉(zhuǎn)變?yōu)槭┕に枰你@進(jìn)壓力和扭矩的時(shí)候，鉆桿和鉆斗在一定程度上時(shí)刻都影響著旋挖鉆機(jī)工作時(shí)壓力和扭轉(zhuǎn)的傳輸利用率，而斗齒刃和前角在一定程度上有時(shí)鉆斗的一個(gè)關(guān)鍵性的參數(shù)。

但是，在橋梁樁基礎(chǔ)施工的過(guò)程中，由于旋挖鉆機(jī)自身的重量在一定程度上使非常大的，這也在一定程度上為鉆桿和鉆頭切入土層有著一定的積極影響，進(jìn)而使得斜向斗齒在鉆斗回轉(zhuǎn)的時(shí)候進(jìn)而切下一定的圖塊向都內(nèi)推進(jìn)，最后完成鉆取土的過(guò)程。但是在實(shí)際的橋梁樁基礎(chǔ)施工的過(guò)程中也會(huì)遇到硬土，這個(gè)時(shí)候，旋挖鉆機(jī)自身的重力并不能在一定程度上使得斗齒并不能完全的切入土層，這個(gè)時(shí)候就要借助加壓油缸對(duì)鉆桿進(jìn)行持續(xù)的加壓，把斗齒強(qiáng)行的切入土中，進(jìn)一步的完成鉆孔取土，這個(gè)加壓的原理則是在動(dòng)力頭傳遞的時(shí)候，再將筒式主軸內(nèi)壁的板牙和鉆桿矩形鍵間的正壓力通過(guò)摩擦所產(chǎn)生的摩擦阻力進(jìn)而對(duì)鉆斗加壓。

最后在鉆斗裝滿土的時(shí)候，可以通過(guò)對(duì)起重機(jī)進(jìn)行一定的提升，直至其到孔外，這個(gè)時(shí)候通過(guò)對(duì)鉆斗上的開(kāi)關(guān)進(jìn)行拉動(dòng)，其底門也就在一定能夠程度上就打開(kāi)了，而鉆斗內(nèi)的土通過(guò)自身重力就可以自動(dòng)排出。同時(shí)當(dāng)鉆斗內(nèi)的渣土不能夠很好的排出的時(shí)候，可以通過(guò)不斷的旋轉(zhuǎn)鉆斗，通過(guò)一定的慣性作用將鉆斗內(nèi)的渣土排出，之后在將鉆桿垂直向下，管好斗門，進(jìn)行周而復(fù)始的鉆進(jìn)過(guò)程。

（二）旋挖鉆施工的工藝流程

其旋挖鉆在實(shí)際的施工過(guò)程中，它的施工工藝流程是進(jìn)行施工準(zhǔn)備、測(cè)量放樣、制備泥漿、埋設(shè)護(hù)筒、鉆機(jī)就為、鉆進(jìn)成孔、清孔以及下道工序的進(jìn)行。

（三）旋挖鉆施工特點(diǎn)

一般情況下，旋挖鉆施工有如下特點(diǎn)：

第一、采用平行四邊形變幅機(jī)構(gòu)，施工機(jī)動(dòng)靈活，作業(yè)效率高。

第二、功率大、成孔速度快。

第三、移位方便、定位準(zhǔn)確。

第四、成孔質(zhì)量高。

第五、噪音小、環(huán)保。

第六、施工效率高、成本低。

三、旋挖鉆施工技術(shù)

旋挖鉆施工技術(shù)在橋梁樁基礎(chǔ)施工過(guò)程中，首先就要有一個(gè)施工的準(zhǔn)備過(guò)程，然后在進(jìn)行一定的鋼護(hù)筒制作及埋設(shè)，同時(shí)還要對(duì)泥漿進(jìn)行一定的制備，最后鉆機(jī)鉆孔的過(guò)程。

（一）首先就其施工準(zhǔn)備這個(gè)過(guò)程而言，在施工之前就要對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行一定的平整，然后對(duì)雜物進(jìn)行一定的清除，當(dāng)處理稍微有點(diǎn)陡坡的場(chǎng)地時(shí)，就在用枕木或者是型鋼對(duì)工作平臺(tái)進(jìn)行一定的搭設(shè)，但是一定要保證平臺(tái)必須要堅(jiān)固穩(wěn)定。同時(shí)也要對(duì)施工道路進(jìn)行一定的鋪設(shè)，務(wù)必保證電源和水源的安全和充足。之后在進(jìn)行開(kāi)挖儲(chǔ)水池、泥漿池以及沉淀池等，其次準(zhǔn)備合格的粘土，最后進(jìn)行測(cè)量放線定下樁位。

（二）鋼護(hù)筒的在制作和掩埋的過(guò)程中，一般情況下，其鋼護(hù)筒的厚度基本上是6m，而且互通的內(nèi)徑要比樁徑稍微大一點(diǎn)，其護(hù)筒的頂面應(yīng)設(shè)幾個(gè)溢漿口。在對(duì)護(hù)筒進(jìn)行掩埋的過(guò)程中，采用挖孔埋設(shè)的方法進(jìn)行施工，在開(kāi)挖之前應(yīng)該探明私下的障礙物，確保其開(kāi)挖的順利進(jìn)行。

（三）泥漿制備的過(guò)程，首先就是在砂類土或者是黏土夾層中進(jìn)行一定的鉆孔，然后采用膨潤(rùn)土泥漿進(jìn)行護(hù)壁，嚴(yán)格依照泥漿的性能指標(biāo)。

（四）在鉆孔的過(guò)程中，鉆機(jī)就位之前，應(yīng)對(duì)主要的極具和配套設(shè)備進(jìn)行一定的檢查和維修，同時(shí)還要進(jìn)行一定的勘察，就地層的不同而選用不同的鉆頭、鉆進(jìn)壓力、鉆進(jìn)速度以及合適的泥漿比重。鉆機(jī)在就位的時(shí)候，嚴(yán)格的調(diào)整桅桿的高度，確保鉆頭中心和鉆孔中心對(duì)準(zhǔn)。

（五）鉆機(jī)鉆孔的過(guò)程中，在開(kāi)鉆的時(shí)候，首先應(yīng)該用低檔慢速鉆進(jìn)，同時(shí)在其鉆進(jìn)的過(guò)程中應(yīng)該注意地層上的變化過(guò)程，一般情況下，鉆孔施工的時(shí)候，要隨著孔深的增加進(jìn)而向孔內(nèi)及時(shí)的補(bǔ)漿，在一定程度上確保鉆孔內(nèi)泥漿的定稿始終高于外部水位或者是地下的水位。這就在一定程度上使得泥漿的壓力超過(guò)了靜水壓力，進(jìn)而在孔壁上形成一種能夠保護(hù)孔壁防止坍塌的泥皮。

（六）在其鉆孔的過(guò)程中，首先要隨時(shí)的觀察鉆桿是不是垂直的，還要在一定程度上通過(guò)深度計(jì)數(shù)器對(duì)鉆孔的深度進(jìn)行一定的控制。當(dāng)旋挖斗鉆順時(shí)針旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)的時(shí)候，還要保證底板的切削板和筒體翻版的后邊是對(duì)齊的狀態(tài)，同事哦鉆屑進(jìn)入筒體之后，裝滿一斗之后，使得鉆頭逆時(shí)針的旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而拔出鉆頭進(jìn)行一定程度上的卸土。

（七）旋挖鉆在鉆孔完成之后，則就要對(duì)鉆孔進(jìn)行一定的清洗和檢測(cè)，一般情況下清空的過(guò)程中則要采用換漿法，但是在實(shí)際的清空過(guò)程中，最先注重的則是保持孔內(nèi)扥水位是相對(duì)穩(wěn)定的一種狀態(tài)。清孔的一個(gè)最主要的目的一方面清除鉆渣和沉淀層使得孔底沉淀的厚度減少；另一方面則盡可能的保證樁底存留過(guò)厚沉渣樁的承載力。

四、旋挖鉆機(jī)在施工中與傳統(tǒng)循環(huán)鉆機(jī)相比的優(yōu)缺點(diǎn)

前面我們已經(jīng)充分的介紹了旋挖鉆機(jī)在施工中有著各種各樣的優(yōu)點(diǎn)，但是與傳統(tǒng)的循環(huán)鉆機(jī)相比，主要的優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

第一、旋挖鉆機(jī)的設(shè)備性能先進(jìn)，自動(dòng)化程度高，勞動(dòng)強(qiáng)度低。

第二、鉆進(jìn)效率相對(duì)較高、成樁的質(zhì)量好。

第三、旋挖鉆機(jī)在施工的過(guò)程中環(huán)境污染小。

第四、旋挖鉆機(jī)在施工的過(guò)程中節(jié)約了材料，同時(shí)也緩解了供電的壓力，減少了用電安全生產(chǎn)隱患。

但是，旋挖鉆機(jī)在實(shí)際的使用中，同傳統(tǒng)的瘋循環(huán)鉆機(jī)相比同樣也存在著一些缺點(diǎn)，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

第一、旋挖鉆機(jī)在施工的過(guò)程中受施工圖層的制約相對(duì)較大。

第二、旋挖鉆機(jī)施工過(guò)程中其泥漿護(hù)壁效果是一般。

第三、旋挖鉆機(jī)的施工成本相對(duì)較高。

第四、旋挖鉆機(jī)在施工完成之后在搬遷工地的時(shí)候有點(diǎn)難度。

總而言之，現(xiàn)有的旋挖鉆機(jī)技術(shù)在橋梁樁基礎(chǔ)施工的過(guò)程中，有著一定的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也存在一些局限性的缺點(diǎn)，在今后對(duì)于該技術(shù)的研究更應(yīng)該加快其研究力度，更加的完善旋挖鉆機(jī)的技術(shù)。

五、目前常見(jiàn)的鉆孔事故以及其處理方法

一般情況下，常見(jiàn)的鉆孔事故主要有坍孔、斜孔、掉鉆及孔內(nèi)遺落雜物、埋鉆和卡鉆、擴(kuò)孔以及縮孔等事故發(fā)生，下面主要介紹前三種鉆孔的事故。

（一）坍孔

所謂的坍孔則是孔內(nèi)的水位突然的下降，而孔口不斷的冒出細(xì)密的水泡和鉆機(jī)的負(fù)荷不斷的增加。這種坍孔現(xiàn)象的產(chǎn)生主要有以下幾個(gè)原因：

第一、泥漿的相對(duì)密度太小、泥漿性能的指標(biāo)不符合要求

第二、出渣后沒(méi)有及時(shí)的補(bǔ)充泥漿或者是河水

第三、護(hù)筒埋置的相對(duì)較淺

第四、在松軟砂層中鉆進(jìn)進(jìn)尺太快

第五、清孔后的泥漿相對(duì)密度和粘度降低

第六、清孔的操作不是特別的正確

在面對(duì)旋挖鉆機(jī)施工過(guò)程中出現(xiàn)的坍孔現(xiàn)象而言，就要在一定程度上進(jìn)行一定的預(yù)防處理措施，一方面在松散的砂土中鉆進(jìn)的過(guò)程中，應(yīng)該嚴(yán)格的控制進(jìn)尺的速度，盡量選用密度較大的高質(zhì)量的泥漿；一方面在孔口發(fā)生坍塌的時(shí)候，應(yīng)立即的拆除其護(hù)筒并在一定程度上回填鉆孔，進(jìn)行重新的埋設(shè)護(hù)筒再進(jìn)行一定的鉆進(jìn)；另一方面其清孔的過(guò)程應(yīng)該由指定的專業(yè)人士進(jìn)行一定程度上的清孔。

（二）斜孔

斜孔產(chǎn)生的原因主要有以下幾個(gè)方面：

第一、鉆孔中有較大的孤石和探頭石

第二、在鉆進(jìn)的過(guò)程中鉆頭受力不均勻

第三、鉆桿彎曲、接頭不正

旋挖鉆機(jī)在實(shí)際的施工過(guò)程中斜孔出現(xiàn)的時(shí)候一方面要對(duì)鉆桿接頭進(jìn)行一定的檢查，及時(shí)的進(jìn)行一定的調(diào)正；另一方面在鉆架上增設(shè)導(dǎo)向架。

（三）掉鉆及孔內(nèi)遺落雜物

這種掉鉆和孔內(nèi)遺落雜物現(xiàn)象產(chǎn)生的原因主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

第一、孔斜和地層的軟硬不均勻

第二、施工人員操作不當(dāng)

第三、鉆桿接頭不良或者是滑絲

第四、電動(dòng)機(jī)接線錯(cuò)誤

第五、轉(zhuǎn)向環(huán)、轉(zhuǎn)向套等焊接處斷開(kāi)

為了避免這種現(xiàn)象的出現(xiàn)，首先就應(yīng)該嚴(yán)格的避免孔斜現(xiàn)象，然后經(jīng)常地進(jìn)行孔底和孔內(nèi)的清潔，盡可能的保持泥漿性能，規(guī)范施工人員的操作。

結(jié)語(yǔ)：

旋挖鉆在橋梁樁基礎(chǔ)施工技術(shù)的大量應(yīng)用，為我國(guó)的現(xiàn)代化橋梁建設(shè)的發(fā)展有著極其重要的作用，但是，旋挖鉆技術(shù)在實(shí)際的應(yīng)用中，仍然存在著各種各樣的問(wèn)題，但我相信，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的快速發(fā)展，以及相關(guān)人士對(duì)旋挖鉆施工技術(shù)的不斷完善，旋挖鉆在橋梁樁基礎(chǔ)施工技術(shù)的應(yīng)用平臺(tái)將會(huì)更加的廣闊，我國(guó)的橋梁建設(shè)將會(huì)以一種突飛猛進(jìn)的姿態(tài)走向世界的舞臺(tái)。

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