楊慶忠

合肥市公路橋梁工程有限責(zé)任公司 安徽 合肥 230000

1 旋挖鉆孔灌注樁施工技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

1.1 成孔率高

由于旋挖鉆機(jī)自身具備負(fù)荷傳感、液壓先導(dǎo)控制、帶孔深數(shù)碼顯示、垂直度自動(dòng)檢測(cè)調(diào)節(jié)的功能，可以最大限度提高施工效率和自動(dòng)化程度。通常，市面中常用的旋挖鉆機(jī)有孔深60～90m、孔徑1.5～4.0m，基本可以滿足大部分橋梁樁基施工要求。

1.2 具備較高環(huán)保性

一般旋挖鉆機(jī)在鉆孔過(guò)程中，鉆頭旋挖取土，鉆頭提出孔后卸土，產(chǎn)生的泥漿僅僅用來(lái)護(hù)壁，而不用來(lái)排渣，因此，可以看出其具備較高的環(huán)保性，在建筑工程施工中得到廣泛推廣使用[1]。

1.3 適用范圍廣

旋挖鉆機(jī)具備較強(qiáng)的適用范圍，可以應(yīng)用在強(qiáng)度不同的膠結(jié)砂巖層、淤泥質(zhì)黏土層、黏土層、砂性土層等，因此，被廣泛應(yīng)用在各種橋梁工程樁基施工中。

2 旋挖樁機(jī)的適用性及技術(shù)要求

2.1 結(jié)構(gòu)組成

旋挖樁機(jī)由三個(gè)部分組成，即主機(jī)、鉆頭、鉆桿。其中主機(jī)的作用是控制旋挖樁機(jī)的運(yùn)行，并提供相應(yīng)的動(dòng)力能源，可以設(shè)置在各種場(chǎng)地，常見(jiàn)的主機(jī)類(lèi)型為履帶式；鉆桿斷面有兩種類(lèi)型，即方形和圓形，按照類(lèi)別可以將其分為摩擦式和機(jī)鎖式兩大類(lèi)，摩擦式鉆桿的工作原理：在鉆機(jī)施壓鉆進(jìn)時(shí)，借助桿鍵條間產(chǎn)生的摩擦力傳輸鉆機(jī)壓力，其具備操作簡(jiǎn)單、鉆進(jìn)深度大、高運(yùn)行效率的優(yōu)點(diǎn)，但由于其主要依靠桿鍵條之間產(chǎn)生的摩擦力傳輸壓力，一般下行壓力比較小，只適宜在泥沙層、淤泥層、卵石層等軟土層工程中使用。機(jī)鎖式鉆桿工作原理：通過(guò)桿上機(jī)鎖點(diǎn)和鍵二者間咬合對(duì)接，將鉆進(jìn)壓力傳輸至鉆頭，其具備高抗扭矩能力和傳遞壓力，但在提升鉆桿過(guò)程中，需進(jìn)行解鎖操作，操作相對(duì)較為煩瑣，適用于強(qiáng)風(fēng)化、中風(fēng)化、弱風(fēng)化等硬地質(zhì)層工程的施工。鉆頭的類(lèi)型較多，如螺旋鉆頭、筒式取芯鉆頭、沖抓錐鉆頭、擴(kuò)底鉆頭、液壓抓斗等，在市政橋梁工程施工中，應(yīng)結(jié)合工程的地層結(jié)構(gòu)，科學(xué)選擇鉆頭，如施工現(xiàn)場(chǎng)地層結(jié)構(gòu)為高膠結(jié)性的卵礫石或者風(fēng)化基巖等，則優(yōu)先選擇截齒螺旋鉆頭；像擴(kuò)底鉆頭的主要作用是通過(guò)擴(kuò)大底樁頭，使樁承載力得到提高，因此，在使用擴(kuò)底鉆頭時(shí)，需在樁底非鉆進(jìn)操作時(shí)，旋轉(zhuǎn)擴(kuò)大樁底；在卵石層鉆機(jī)施工中，可以?xún)?yōu)先選擇沖抓錐鉆頭、沖擊鉆頭；而在連續(xù)鉆進(jìn)施工中，則可以?xún)?yōu)先選擇液壓抓斗。由于不同的鉆頭性能不同，因此，在鉆進(jìn)施工中，應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況科學(xué)選擇鉆頭類(lèi)型，以提高施工效率和質(zhì)量。

2.2 科學(xué)選擇鉆斗，合理設(shè)置鉆進(jìn)速度

在市政橋梁工程旋挖鉆孔灌注樁施工中，為最大限度提高施工效率，應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況，科學(xué)選擇鉆具，以提高施工效率。在鉆進(jìn)施工中，鉆具與鉆進(jìn)速度關(guān)系密切，在選擇鉆機(jī)鉆斗時(shí)，要求其強(qiáng)度必須比地層下的抗壓強(qiáng)度高。在成孔施工中，需嚴(yán)格控制進(jìn)尺速度，在鉆進(jìn)過(guò)程中，應(yīng)結(jié)合地層變化情況、孔深等及時(shí)對(duì)鉆進(jìn)速度進(jìn)行調(diào)整，如從硬地層向軟地層鉆進(jìn)施工時(shí)，應(yīng)適當(dāng)將鉆進(jìn)速度調(diào)高，當(dāng)由軟地層向硬地層鉆進(jìn)時(shí)，應(yīng)適當(dāng)將鉆進(jìn)速度調(diào)低；若在鉆進(jìn)施工中，遇到縮徑地層，應(yīng)及時(shí)調(diào)整掃孔頻率，避免地層出現(xiàn)縮徑問(wèn)題，影響鉆孔質(zhì)量。在施工中，若遇砂層或卵石層，應(yīng)及時(shí)將鉆進(jìn)速度、進(jìn)尺量降低，增加泥漿黏稠度，以確?？妆诰邆漭^高的穩(wěn)定性。若在鉆進(jìn)施工中，遇到密度大的黏土、流塑黏土、泥巖、膨脹土，應(yīng)及時(shí)降低鉆進(jìn)速度，增加掃孔頻率，嚴(yán)禁冒鉆和長(zhǎng)時(shí)間停留在黏土層中[2]。

3 市政橋梁工程中旋挖鉆孔灌注樁施工準(zhǔn)備

3.1 資料準(zhǔn)備

在市政橋梁旋挖鉆孔灌注樁施工前，應(yīng)安排勘察人員，勘察并收集施工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)、水文等資料，并對(duì)橋梁樁基工程施工圖進(jìn)行審查，在勘查現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，應(yīng)詳細(xì)了解現(xiàn)場(chǎng)附近地下管線埋設(shè)情況；同時(shí)，對(duì)主要機(jī)械、材料配置情況進(jìn)行了解，檢查機(jī)械器具、材料的質(zhì)量，確保機(jī)械設(shè)備、材料的質(zhì)量等完成達(dá)到施工要求，從而為后期工程的施工奠定基礎(chǔ)。

3.2 合理配置人員

一般市政橋梁工程施工量較大、施工周期較長(zhǎng)、涉及的范圍較大、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境較為復(fù)雜，為確保各項(xiàng)工作順利進(jìn)行，在配置人員時(shí)，可以遵循雙班制配置原則，保障24小時(shí)連續(xù)施工，對(duì)于施工中的重要環(huán)節(jié)，應(yīng)盡量增加人員配置數(shù)量，以保障施工質(zhì)量。

3.3 機(jī)械儀器設(shè)備準(zhǔn)備工作

在市政橋梁工程施工中，機(jī)械儀器設(shè)備是重要的組成部分。一般在橋梁工程施工中，常用的機(jī)械儀器設(shè)備有攪拌機(jī)、吊車(chē)、泵車(chē)、全站儀、水準(zhǔn)儀等，為保障橋梁工程的正常施工，應(yīng)根據(jù)工程量科學(xué)配置各種機(jī)械儀器設(shè)備，對(duì)于使用頻率較高的設(shè)備，應(yīng)配備備用設(shè)備，確保工程的連續(xù)施工。

3.4 場(chǎng)地清理

在市政橋梁旋挖鉆孔灌注樁施工前，應(yīng)安排相應(yīng)的人員清理路基兩側(cè)開(kāi)挖線原地面表層的雜物，如腐殖土、農(nóng)作物根系、草皮、表土等，清除厚度為30～50cm。在清除表土?xí)r，應(yīng)將其堆放在指定棄土場(chǎng)，確保鉆機(jī)施工平臺(tái)具備較高的整平壓實(shí)度，為后期旋挖鉆孔灌注樁的順利施工奠定基礎(chǔ)[3]。

4 市政橋梁旋挖鉆孔灌注樁施工流程

4.1 測(cè)量放樣及定樁位

在市政橋梁旋挖鉆孔灌注樁施工中，在完成準(zhǔn)備工作后，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)圖規(guī)定要求，進(jìn)行測(cè)量放線工作，確定樁位中心，并做好標(biāo)記，在做標(biāo)記時(shí)，應(yīng)以樁身半徑加護(hù)壁厚度的半徑為中心，標(biāo)記出鉆孔圓周，并撒上石灰線。在此過(guò)程中，要求樁位偏差不得超過(guò)20mm。在放樣操作中，應(yīng)由專(zhuān)業(yè)放樣測(cè)量人員使用全站儀或經(jīng)緯儀雙向校對(duì)其垂直度，并在現(xiàn)場(chǎng)全程指導(dǎo)施工，以保障施工質(zhì)量。

4.2 埋設(shè)鋼護(hù)筒

按照設(shè)計(jì)要求制作埋設(shè)鋼護(hù)筒，防止孔口出現(xiàn)坍塌，應(yīng)保證整個(gè)鉆進(jìn)過(guò)程中的連續(xù)性。埋鋼護(hù)筒頂面應(yīng)高出地面30cm，在填實(shí)護(hù)筒周?chē)鷷r(shí)，首選黏土，防止出現(xiàn)泥漿與水泥漿流失問(wèn)題。

4.3 泥漿制備

在制備泥漿時(shí)，首選膨潤(rùn)土，要求泥漿濃度與黏度需達(dá)到規(guī)定要求，在清孔時(shí)，要求在置換泥漿過(guò)程中，應(yīng)具備較高連續(xù)性。在澆筑混凝土前，應(yīng)嚴(yán)格將孔底500mm以下的泥漿比重、含砂率分別控制在1.25%、8%范圍內(nèi)，以在提高孔壁穩(wěn)定性的同時(shí)，防止泥漿出現(xiàn)滲漏。

4.4 旋挖成孔

在市政橋梁旋挖鉆進(jìn)施工中，應(yīng)待旋挖鉆機(jī)運(yùn)輸至施工位置后，對(duì)鉆桿垂直度進(jìn)行調(diào)整檢查，確保垂直度達(dá)標(biāo)后固定鉆桿，防止在鉆進(jìn)施工中鉆桿發(fā)生位移。在此施工中，需借助旋挖鉆機(jī)挖出孔洞中的土壤，且由于鉆進(jìn)速度較高，需對(duì)泥漿密度進(jìn)行科學(xué)調(diào)整；同時(shí)，在鉆進(jìn)施工中，需專(zhuān)人對(duì)泥漿質(zhì)量和數(shù)量進(jìn)行檢查，并根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整膨潤(rùn)土和外加劑的使用量。另外，在鉆進(jìn)過(guò)程中，還需結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)土層類(lèi)別調(diào)整鉆進(jìn)速度。若施工現(xiàn)場(chǎng)土層為黏土，應(yīng)適當(dāng)將鉆機(jī)鉆進(jìn)速度調(diào)高；若現(xiàn)場(chǎng)土層為砂土，則需嚴(yán)格對(duì)鉆機(jī)進(jìn)尺進(jìn)行控制；在實(shí)際施工中，還需根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整鉆桿運(yùn)行速度，以控制施工質(zhì)量，若在實(shí)際施工中，提升鉆桿的速度過(guò)快，則會(huì)出現(xiàn)以下問(wèn)題：①鉆頭下方位置出現(xiàn)負(fù)壓區(qū)，此時(shí)，若地下水位過(guò)高，水會(huì)慢慢滲入鉆孔中，增加泥漿護(hù)壁壓力；②鉆頭位置的泥漿會(huì)順著鉆孔流動(dòng)，影響泥漿護(hù)壁的穩(wěn)定性；嚴(yán)格控制鉆頭下降速度，在鉆頭與鉆孔初次接觸時(shí)，應(yīng)放慢鉆頭下降速度，防止泥漿四濺。

4.5 制作及安裝鋼筋籠

在制作和安裝鋼筋籠過(guò)程中，應(yīng)盡量選擇使用雙面搭接焊方式焊接鋼筋籠，焊接長(zhǎng)度應(yīng)比鋼筋直徑大10倍，鋼筋接頭處要彎折，保證焊接的兩根鋼筋軸線在一條直線上。但與縱向鋼筋總量相比，應(yīng)將截面鋼筋接頭控制在其一半范圍內(nèi)。主筋間距誤差、旋螺筋間距誤差分別為10mm、20mm；在鋼筋籠外側(cè)設(shè)置混凝土墊塊或者焊鋼筋。在制作鋼筋籠時(shí)，應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)分節(jié)制作，并對(duì)主筋和加強(qiáng)筋進(jìn)行焊接，在加固螺旋筋、主筋時(shí)，應(yīng)采取隔點(diǎn)焊加固方式，制作的鋼筋籠應(yīng)達(dá)到規(guī)定要求。在最后焊接整個(gè)鋼筋籠時(shí)，應(yīng)在孔口位置焊接，并將其緩慢放入孔內(nèi)，以保障鋼筋籠的完整性。

4.6 聲測(cè)管安裝

在安裝聲測(cè)管之前，相關(guān)人員需對(duì)每根聲測(cè)管進(jìn)行檢查，確保聲測(cè)管的通暢性，在每道加強(qiáng)箍筋上綁扎8字形扎絲。在安裝一節(jié)聲測(cè)管后，需在聲測(cè)管內(nèi)注滿清水后，方可進(jìn)行下一節(jié)鋼筋籠和檢測(cè)管的安裝工作，以此類(lèi)推，完成整個(gè)聲測(cè)管的安裝。待安裝完聲測(cè)管后，需使用橡膠套進(jìn)行封閉處理，并用扎絲固定，確保其具備較高的密閉性。同時(shí)，需確保聲測(cè)管自身的垂直性，且要求聲測(cè)管兩端截面與其他軸線保持較高垂直度；另外，確保聲測(cè)管切口橫截面和邊緣具備較高光滑性，防止在安裝插管過(guò)程中，破壞密封圈。

4.7 導(dǎo)管安裝

在選擇導(dǎo)管時(shí)，首選絲扣連接的，底管長(zhǎng)度、中間每節(jié)導(dǎo)管長(zhǎng)度分別為4m、3m。在安裝導(dǎo)管前，應(yīng)對(duì)導(dǎo)管形狀、對(duì)接情況、內(nèi)壁平滑性進(jìn)行檢查，在確保導(dǎo)管的質(zhì)量達(dá)到施工要求后，方可安裝導(dǎo)管，在孔口連接處對(duì)導(dǎo)管進(jìn)行固定和封閉處理。在吊放導(dǎo)管過(guò)程中，應(yīng)始終確保導(dǎo)管位于中間，以免導(dǎo)管與鋼筋籠接觸，出現(xiàn)破損等問(wèn)題。

4.8 清孔

在市政橋梁旋挖鉆孔樁施工中，清孔工作是非常重要的一項(xiàng)施工，其直接影響著后期混凝土的灌注質(zhì)量和橋梁灌注樁質(zhì)量。在完成一次清孔后，安裝鋼筋籠、聲測(cè)管、導(dǎo)管后。在灌注混凝土前，還要進(jìn)行二次清孔，在此過(guò)程中，不斷改變導(dǎo)管在孔底的位置，確保清孔的質(zhì)量。待完成二次清孔工作后，且孔底泥漿達(dá)到施工要求后，方可復(fù)測(cè)孔底沉渣厚度，待質(zhì)量達(dá)標(biāo)后，可以進(jìn)行下一環(huán)節(jié)的施工。

4.9 混凝土灌注

在灌注混凝土前，將導(dǎo)管底部與孔底間距控制在30cm～50cm范圍內(nèi)，首次灌注混凝土?xí)r，導(dǎo)管埋設(shè)深度應(yīng)控制住1～2m范圍內(nèi)。在灌注混凝土過(guò)程中，應(yīng)保證灌注的連續(xù)性，并對(duì)灌注速度進(jìn)行控制，以免發(fā)生導(dǎo)管堵塞等問(wèn)題，影響混凝土灌注質(zhì)量。在灌注混凝土?xí)r，超灌混凝土高度控制在0.5～1m范圍內(nèi)、混凝土坍落度控制18～22cm范圍內(nèi)，進(jìn)而保證混凝土灌注質(zhì)量。

在對(duì)水下混凝土澆筑前，應(yīng)嚴(yán)格按照樁孔設(shè)計(jì)直徑、深度等，計(jì)算混凝土澆筑量。在拆管前，應(yīng)測(cè)量孔內(nèi)混凝土面，并做好詳細(xì)記錄。在澆筑混凝土過(guò)程中，若澆筑高度接近樁頂標(biāo)高時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制最后一次混凝土澆筑量，將樁頂標(biāo)高控制在規(guī)定范圍內(nèi)。待完成混凝土澆筑工作后，需緩慢抽出護(hù)筒，并清理機(jī)械設(shè)備，待完成清理工作后，將機(jī)械設(shè)備放置在指定的儲(chǔ)存場(chǎng)地位置，方便下次施工使用[4]。

5 結(jié)束語(yǔ)

近年來(lái)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，市政橋梁工程建設(shè)數(shù)量持續(xù)增加，但質(zhì)量問(wèn)題受到社會(huì)各界的關(guān)注，為保障市政橋梁工程的施工質(zhì)量，在橋梁工程施工中，施工企業(yè)廣泛應(yīng)用了一種新型施工技術(shù)，即旋挖鉆孔灌注樁施工技術(shù)，此技術(shù)不僅可以最大限度提高橋梁工程的整體質(zhì)量，而且可以最小化施工企業(yè)的施工成本。因此，在市政橋梁工程施工中，施工企業(yè)應(yīng)結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，規(guī)范施工流程，嚴(yán)格控制各環(huán)節(jié)施工質(zhì)量，以保障旋挖鉆孔灌注樁施工質(zhì)量。