余金輝

（景德鎮(zhèn)市公路事業(yè)發(fā)展中心樂平分中心，江西 樂平 333300）

0 引言

在旋挖成孔作業(yè)現(xiàn)場，旋挖鉆機是非常重要的施工設備，關系到施工的成敗。旋挖鉆機應保持正常運行，鉆機通過桅桿的變幅運動實現(xiàn)快速移動，精準完成鉆孔施工作業(yè)。用桅桿下鉆頭可以對正孔位，開啟鉆機即可完成現(xiàn)場的作業(yè)。設備內(nèi)的加壓裝置給鉆頭施加足夠大的壓力，保證鉆進作業(yè)順利實施。鉆機提升與伸縮鉆桿同時作用下，鉆桿可以順利提出，并進行孔內(nèi)的巖土清理作業(yè)，反復持續(xù)上述操作，直到完成鉆進施工。在橋梁樁基施工中，利用旋挖鉆機進行成孔施工，效率高、速度快，應用價值高。

1 成孔旋挖樁技術概述

在橋梁樁基的現(xiàn)場施工中，成孔旋挖樁技術應用廣泛，是提高施工質(zhì)量的關鍵要素。對于橋梁來說，樁基礎關系到運行效果，要充分發(fā)揮旋挖樁技術滿足工程的運行。首先，通過使用底部有活門的桶式鉆頭展開破碎處理，確保巖土可以順利裝載到鉆頭內(nèi)。利用鉆機的提升系統(tǒng)、伸縮桿將鉆斗提出，卸載巖土。經(jīng)過上述操作后，利用干式或者清水清理鉆孔，滿足后續(xù)樁基礎施工的標準。如果現(xiàn)場地質(zhì)條件特殊，塌陷事故發(fā)生率高，或者地層內(nèi)存在較多的地下水，通過應用靜態(tài)泥漿護壁鉆進工藝施工極為重要，護壁效果應符合工程要求。經(jīng)過技術人員研究分析，加強成孔器的應用，在鉆孔的環(huán)節(jié)將多余的土擠壓到周邊土層結構上，不需要二次提鉆與反復卸土，工作效率得到提升，現(xiàn)場作業(yè)成本也在降低。旋挖成孔技術應用到實際中，現(xiàn)場施工工期有效縮短，且不會產(chǎn)生劇烈噪聲，不會對周邊居民造成不利影響，還能保障現(xiàn)場施工人員的生命安全[1]。

2 成孔旋挖樁技術的弊端

雖然旋挖樁技術的優(yōu)勢比較明顯，可以全面提升橋梁樁基礎的技術水平，且操作簡單、方便，但是在具體的成孔作業(yè)中，也存在一些問題。比如，現(xiàn)場鉆孔操作不當，出現(xiàn)鉆孔異常，發(fā)生坍塌事故；鉆孔工作結束后，彎孔、縮孔的問題比較常見，施工效率比較低。應用成孔旋挖樁技術的環(huán)節(jié)，容易發(fā)生埋鉆的問題，造成設備損壞，給企業(yè)帶來損失，延誤工期。因此，在成孔旋挖樁技術應用環(huán)節(jié)，要加強優(yōu)化、改進現(xiàn)場管理和控制，以提升基礎施工質(zhì)量水平，滿足我國現(xiàn)代化橋梁建設的需要。

3 成孔旋挖樁技術在橋梁樁基礎施工中的應用

經(jīng)過對我國的橋梁工程領域調(diào)查發(fā)現(xiàn)，旋挖樁成孔技術使用的范圍比較多，可以適應多種地質(zhì)條件的施工，比如淤泥質(zhì)土、黏土、淤泥質(zhì)砂、淤泥等，尤其是一些塑性高、空隙率大的地質(zhì)條件，應用該技術可以滿足橋梁的運行需要和標準。此外，成孔旋挖樁技術現(xiàn)場施工不會對周邊環(huán)境產(chǎn)生太大的影響，生態(tài)環(huán)保價值比較高，所以廣泛應用到我國橋梁工程建設中[2]。

3.1 對施工場地進行處理

在成孔旋挖樁技術應用之前，施工人員根據(jù)設計方案進行現(xiàn)場位置確定，通過全站儀進行全面定位，需達到精度要求，符合橋梁施工標準。因為旋挖機的體型大，結構自重較大，在設備進入現(xiàn)場前，必須對地表進行處理，要具備較高的承載力才能投入使用。如果現(xiàn)場施工的憑條是填土筑島圍堰的形式，應在施工之前鋪設一定厚度的鋼板，并且面積符合實際使用的需要，提高結構承載性能，預防在施工中出現(xiàn)平臺下沉的問題，確保工作安全性。

3.2 護筒的處理

旋挖鉆成孔施工現(xiàn)場，工程人員應加強孔壁密實度控制，如果成孔后留置的時間長，容易發(fā)生塌陷事故。因此，在現(xiàn)場應用鋼護筒進行成孔保護處理，防止內(nèi)部存在松散土影響成孔效果。如果淤泥層厚度增加，則要進一步延長鋼護筒，為后續(xù)施工提供基礎和標準。因為淤泥層的厚度較大，現(xiàn)場通常會布置一臺振動錘，確保鋼護筒安裝合格。在埋設鋼護筒的環(huán)節(jié)，一般使用直徑較大的鉆頭進行鉆進，提前鉆入2m的深度，然后提出鉆頭，再應用振動錘進行打入作業(yè)?，F(xiàn)場施工必須加強垂直度檢測，安裝位置精度符合要求，如果存在偏移問題，應及時采取措施糾正，以免產(chǎn)生嚴重偏移而影響工程質(zhì)量。在澆筑工作結束后，及時拔出護筒，符合穩(wěn)定性標準，預防給周邊地層造成不利影響，否則會影響樁頭質(zhì)量[3]。

3.3 鉆頭的選擇

結合不同地質(zhì)條件，選擇合適的鉆頭，以滿足施工標準。旋挖鉆機的鉆頭形式多，結構形式有差異，鉆頭劃分要合理，根據(jù)現(xiàn)場情況選擇合適的鉆機，才能提高施工的質(zhì)量和效果。一旦鉆頭選擇不當，不僅導致工程施工速度降低，工程質(zhì)量也不合格。淤泥質(zhì)土應用雙層底旋鉆頭，黏土層采用單層底旋挖鉆頭施工，這樣才能充分發(fā)揮鉆頭的優(yōu)勢，提高施工的質(zhì)量和效率。對于黏性土來說，應用長鉆筒可以保證施工效果，提高鉆進作業(yè)的速度。短鉆筒應用到含砂量較高的土層結構內(nèi)，并且要聯(lián)合泥漿施工，實現(xiàn)鉆進速度的控制。硬度較高的巖石結構，應用螺旋式鉆頭，再根據(jù)現(xiàn)場狀態(tài)合理調(diào)整鉆頭角度，以提升鉆進的速度與質(zhì)量。淤泥層作業(yè)中，使用具備通氣孔的鉆頭結構，并布置導流槽，預防出現(xiàn)孔壁坍塌。

3.4 泥漿配置

配置泥漿時必須綜合分析地表層的具體狀態(tài)，如果表面為回填土、淤泥等，應該采取泥漿護壁的處理方式，以達到保護孔壁的效果。在泥漿制作的過程中，黏稠度的控制極為重要，這是關鍵性技術指標。如果黏稠度低，鉆進效果將會受到影響；黏稠度高，會影響樁基澆筑施工效果。

目前制作泥漿的材料較多，以膨潤土、燒堿、黏土等為主。應用專業(yè)性強的泥漿制備設備進行制作，制作結束后的泥漿存放在泥漿池內(nèi)。為了預防泥漿沉淀問題，使用泥漿泵進行內(nèi)部循環(huán)處理。為了保證泥漿黏稠度在合理的范圍內(nèi)，應根據(jù)實際情況加入燒堿以增大黏稠度，該方法還能預防發(fā)生沉淀問題，使內(nèi)部顆粒物分布均勻，從而保證其穩(wěn)定性合格。在泥漿正式制作前，要進行黏土塊的破碎處理，并用設備充分攪拌，形成合格的泥漿。在泥漿運輸?shù)侥酀{池之后，開始進行原料的回收作業(yè)，預防產(chǎn)生嚴重的環(huán)境污染問題?，F(xiàn)場安裝必要的凈化循環(huán)系統(tǒng)，快速調(diào)節(jié)泥漿情況，達到鉆進作業(yè)的要求。泥漿黏稠度符合標準要求，結合現(xiàn)場情況做出改進和調(diào)整，達到鉆進施工的要求。使用黏稠度較高的黏土進行泥漿制作，從而達到黏稠度標準，保證鉆進作業(yè)的質(zhì)量合格。處理好泥漿濃度達到要求的懸浮細渣，做好孔底沉渣的控制，以達到結構性能的標準。在泥漿達到標準要求后，開始澆筑前進行沉渣厚度的檢測，及時作出調(diào)整和控制[4]。

3.5 鋼筋籠的處理

在鋼筋籠制作開展前，先確定鋼筋焊接部位，并做好現(xiàn)場標記。通常應用三根豎向主筋制作鋼筋籠，固定到作業(yè)平臺上，合理布置加勁箍筋，加強焊接管理，提高結構整體性?，F(xiàn)場使用合理的鋼筋掛鉤，分為多個組別結構，長度與主筋的布置距離相同。焊接位置的設置要精確，和豎向主筋穩(wěn)定焊接，形成連接的整體結構。鋼筋籠制作完成后，組織專業(yè)車輛運輸?shù)浆F(xiàn)場，完成吊裝作業(yè)。鋼筋籠下放時要保持穩(wěn)定，預防和孔壁出現(xiàn)碰撞而造成塌孔的問題。骨架下放環(huán)節(jié)應該觀察骨架與鋼筋籠的位置，達到頂部加勁箍部位后，應立即使用壁厚較大的鋼管進行穩(wěn)定。保證各個節(jié)段連接穩(wěn)定，形成整體結構，接頭的焊接質(zhì)量合格。鋼筋籠合理的安裝和設置為后續(xù)澆筑作業(yè)提供基礎。

3.6 加強鉆進速度控制

鉆進工作中，考慮不同地層結構，調(diào)整鉆進速度，滿足鉆進工作要求。在開始鉆進時，或者鉆機穿越軟硬層之間時，鉆桿要達到豎直的狀態(tài)，并且降低鉆進速度。加強現(xiàn)場鉆進速度的控制，過快容易導致結構損壞或者塌孔，導致嚴重事故發(fā)生。如果遇到鉆進難度過高的情況，應及時提鉆，并對鉆頭部位進行檢查，分析原因，采取必要的處理措施，合格后再進行鉆進作業(yè)。鉆機的升降速度要處于合理的范圍內(nèi)，過快或者過慢都會對鉆孔質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。速度過快會導致底部壓力過大，泥漿沖擊孔壁，容易產(chǎn)生塌孔、縮孔質(zhì)量問題。此次工程中鉆頭速度可見表1。

表1 鉆頭與鉆速參數(shù)

4 成孔后施工與質(zhì)量控制要點

4.1 控制鉆速

要嚴格控制鉆孔速度，結合鉆孔直徑、地質(zhì)條件、回轉(zhuǎn)速度、泥漿密度、鉆頭形式等方面，通常鉆孔直徑在2.2m左右，用泵吸式反循環(huán)回鉆鉆進作業(yè)的方式，結合不同的地質(zhì)條件鉆進施工，達到結構鉆進施工的標準要求。

同時，還要在鉆進施工中結合現(xiàn)場狀態(tài)做好鉆進速度的調(diào)節(jié)，比如粉質(zhì)土的穩(wěn)定性差，應減小鉆進速度，并且適當增大泥漿密度，從而達到孔壁結構的穩(wěn)定性，為成孔質(zhì)量水平的提高奠定基礎。

4.2 人員配置

反循環(huán)鉆的作業(yè)環(huán)節(jié)，根據(jù)工藝方案的要求每臺鉆機配置13個工作人員，裝拆4人、操作3人、泥漿配制以及鉆桿搬運3人、供水2人、指揮1人。各個工序的人員是固定的，數(shù)量符合要求，人員素質(zhì)合格，但是不能過于死板，應根據(jù)現(xiàn)場的情況隨時做出調(diào)整，以滿足現(xiàn)場作業(yè)需要，提高施工質(zhì)量和效率。

4.3 混凝土灌注施工

混凝土灌注施工工序是影響總體質(zhì)量的關鍵，尤其是在首尾的階段，關系到樁基的整體質(zhì)量?；炷凉嘧⒆鳂I(yè)較復雜，有很多因素都會影響灌注的質(zhì)量，所以必須加強管理和控制。結合現(xiàn)場需要配置灌注機等設備，并在施工前進行全面檢查，達到準確性之后才能灌注施工。具體來說，包含以下幾項要點：

第一，混凝土使用C30材料制作，水灰比1∶0.74，坍落度18～22cm。加強原材料的質(zhì)量管理和控制，做好每項指標的監(jiān)測控制，根據(jù)需要進行配置，并加入合適的添加劑，以控制終凝時間?；炷猎诎韬驼緝?nèi)進行制作，車輛按照既定路線運輸，合理控制運輸距離，性能符合要求。

第二，灌注時間進行控制，導管下口與孔底間距在40cm以內(nèi)，導管埋深尺寸在1m左右。現(xiàn)場灌注施工保持連續(xù)性，且應用探錘進行檢測，確定混凝土面位置的變化，并根據(jù)現(xiàn)場情況調(diào)節(jié)導管。孔內(nèi)混凝土進入到鋼筋骨架1～2m左右，采取小幅提升導管方式，防止埋深超過標準，影響施工的效果。樁頂部位較薄弱，為了提高結構質(zhì)量，應在樁頂加灌0.5～1m。

第三，灌注作業(yè)時要合理調(diào)配拌和站與現(xiàn)場施工，保證材料供應充足，質(zhì)量性能合格，有序運輸?shù)阶鳂I(yè)現(xiàn)場，避免因施工中斷引發(fā)嚴重質(zhì)量問題[5]。

4.4 成孔檢測

現(xiàn)場鉆孔工作中應及時進行清孔出渣作業(yè)，預防現(xiàn)場出現(xiàn)污染、質(zhì)量不合格的問題。鉆孔達到規(guī)定的深度后，及時進行深度測量。反循環(huán)鉆進作業(yè)中，鉆孔達到深度條件后及時進行地質(zhì)條件的探查。鉆渣和地質(zhì)柱狀圖對比分析，檢驗是否達到設計標準。如果發(fā)現(xiàn)和勘測的結論存在很大差異，立即通知監(jiān)理工程師進行檢查分析。結合現(xiàn)場情況制作出調(diào)整，改變技術參數(shù)或者施工工藝，并組織驗收工作，以消除質(zhì)量問題。

5 結語

綜上所述，橋梁工程的建設施工中，應用旋挖鉆成孔技術可以全面提升施工速度和工程質(zhì)量，保證橋梁樁基礎結構的性能合格，落實現(xiàn)場施工質(zhì)量管控措施，確保各項參數(shù)均達到設計方案的技術標準，滿足橋梁通行標準，為我國現(xiàn)代化橋梁建設事業(yè)的發(fā)展做出貢獻。