橋梁樁基礎(chǔ)旋挖鉆孔灌注樁施工技術(shù)分析

程峰

摘要：本文以橋梁樁基礎(chǔ)旋挖鉆孔灌注樁施工為探討主題，針對當前橋梁樁基礎(chǔ)施工技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀，分析旋挖鉆孔樁施工原理與技術(shù)特點，從選擇適宜的鉆斗與鉆進速度、旋挖鉆機入巖鉆進的注意事項、鉆斗施工過程中升降速度的影響與泥漿材料的制備等四方面總結(jié)旋挖鉆孔灌注樁的適用性與技術(shù)要求，為橋梁樁基礎(chǔ)施工建設(shè)的優(yōu)化發(fā)展提供良好建議。

關(guān)鍵詞：橋梁樁基礎(chǔ);旋挖鉆孔灌注樁;施工技術(shù)

引言：近年來橋梁道路工程建設(shè)規(guī)模不斷擴大，對于環(huán)保節(jié)能方面，政府相關(guān)部門出臺的制度規(guī)范要求愈加嚴格，旋挖樁施工工藝逐步走向低噪音、高效率與底污染的發(fā)展方向，并增加了對智能化操作技術(shù)的應(yīng)用。當前，具有環(huán)保智能操作特點的樁基礎(chǔ)施工技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，但復(fù)雜性也是這一操作技術(shù)的主要特點，正確應(yīng)用旋挖鉆孔灌注樁施工技術(shù)才能確保橋梁樁基礎(chǔ)的高質(zhì)量建設(shè)。

1 旋挖鉆孔樁施工原理與特點

與傳統(tǒng)的成孔方法不同，旋挖鉆孔灌注樁施工技術(shù)著重創(chuàng)新了成孔工藝?，F(xiàn)階段，旋挖鉆斗施工機理的應(yīng)用最為常見，其主要借助鉆桿的可調(diào)節(jié)性將主機動能扭矩加以傳遞，并帶動回旋鉆斗的運行，以干、濕兩種模式旋轉(zhuǎn)鉆進。在鉆進過程中，鉆齒將土渣進行切削，然后借由斗門進入到桶內(nèi)，下部土渣會將推力逐漸層層疊加，然后將桶體裝滿土渣，在裝滿后將桶體從孔內(nèi)提出，向外缷土。旋挖機是一種專業(yè)的機械設(shè)備，進行逐次取土與成孔作業(yè)的反復(fù)循環(huán)，其具備極高的自動化程度，在主機部分，主要采取履帶式底盤承載的運行模式，在不同的施工場地內(nèi)都可以自如運行。利用電腦控制技術(shù)，能夠?qū)︺@孔位置精確定位，并將成孔的垂直度進行自動校正，并對鉆孔深度自動測量，將成孔質(zhì)量最大程度內(nèi)提高，確保其符合各個方面的技術(shù)指標要求[1]。在成孔速度方面，主要由鉆桿伸縮來控制，不僅需要將力矩傳遞到鉆頭，還可以快速升降鉆頭，進行缷土作業(yè)，使得成孔的輔助時間大幅縮短，實現(xiàn)成孔效率的大幅提升。與常規(guī)的回轉(zhuǎn)樁機成孔方式相比，此種成孔方式的作業(yè)速度是其5-6倍。環(huán)保也是旋挖鉆孔技術(shù)的主要特點，當土渣從旋挖樁的鉆頭內(nèi)取出來時，一般都采用車運方式隨時運走，不會將土渣堆積在作業(yè)現(xiàn)場。泥漿材料主要起到護壁作用，不需用以排渣，在泥漿材料的存儲方面，可以利用專用罐儲存泥漿，放在作業(yè)現(xiàn)場內(nèi)，加以循環(huán)再使用，將施工污染有效降低。柴油動力由主機自帶，在成孔作業(yè)過程中，不需與外接電力源進行連接，或配備其他大型的發(fā)動機，實現(xiàn)了部分電纜安全隱患的有效清除。

2 橋梁樁基礎(chǔ)旋挖鉆孔灌注樁的適用性與技術(shù)要求

2.1鉆斗與鉆進速度的選擇

在橋梁樁基礎(chǔ)旋挖鉆孔灌注樁施工過程中，應(yīng)選擇適宜的鉆斗與鉆進速度，實現(xiàn)施工質(zhì)量與作業(yè)效率的有效提高。若選擇的鉆具不合適，一方面，成孔速度會被制約，作業(yè)速度慢，且會造成鉆具的嚴重消耗，動力能源被大量浪費。在嚴重情況下，很容易引發(fā)鉆孔內(nèi)施工事故。在各種鉆頭的標準適用范圍內(nèi)，鉆孔速度與鉆具選擇的合理性具有十分緊密的聯(lián)系，通過切割作業(yè)，旋挖機會平整分割所鉆地層，形成大塊巖渣，再將其裝入鉆頭桶內(nèi)，最后從孔內(nèi)運輸出去。因此在選擇鉆機鉆斗時，必須確保其強度要超過地下層部分的抗壓強度，確保切削作業(yè)效果良好。在進行調(diào)整時，應(yīng)綜合考慮旋轉(zhuǎn)速度與截齒角度等其他因素，大幅度提高鉆孔作業(yè)效率。

在控制成孔過程中的進尺速度時，應(yīng)結(jié)合地層的變化情況與孔深情況等調(diào)整鉆進速度參數(shù)，在完成硬底層的鉆進作業(yè)后，便進入到軟地層的鉆進施工，這是可以將鉆進速度適當加快，當軟底層向硬底層過渡時，可以將速度適度減慢，緩慢進入。若地層較容易縮進，可以將掃孔次數(shù)適當增加，防止鉆孔作業(yè)過程中出現(xiàn)縮徑現(xiàn)象。當鉆頭向卵石層與砂層進入時，應(yīng)將鉆進速度適當減慢，將泥漿稠度適當提高，將每此鉆進的進尺量縮減，確?？妆诓糠址€(wěn)定。若黏土與泥巖材料的質(zhì)密較大，在鉆進膨脹土與流塑黏土時，很容易在鉆頭部位出現(xiàn)糊鉆與吸鉆的問題現(xiàn)象，當鉆進到中地層時，應(yīng)合理把控鉆進速度，不能過快，要對成孔部位經(jīng)常清掃，在黏土層部分不宜停留過長時間[2]。同時應(yīng)調(diào)制好泥漿材料配合比，唉鉆進土層的過程中，泥漿的比重與濃度都會逐漸增大，產(chǎn)生的浮力也會變大，在下行時鉆頭會明顯感到阻礙，因此應(yīng)將泥漿比重適當降低，將鉆頭部位的壓力加大，以此將鉆頭強行壓到孔底部位進行鉆進作業(yè)，合理暴恐鉆數(shù)即可。

2.2旋挖鉆機入巖鉆進的注意事項

要保持鉆進作業(yè)可持續(xù)進行，必須保證鉆機的鉆進壓力高于地層的抗壓強度。這只是條件要素的其中之一，在入巖鉆進的過程中，旋挖機會借助鑿齒切削巖層表面，切削力度應(yīng)將巖石自身的屈服應(yīng)力有效克服，保證鉆機的自重足夠，并給予足夠大的動力能源，這是進行入巖作業(yè)機械設(shè)備需要滿足的基本要求。當削切巖石時，鉆頭產(chǎn)生的振動會直接影響能源，兩者產(chǎn)生的影響是相互的。在鉆進入巖的過程中，鉆桿會將鉆機產(chǎn)生的振動向鉆機主機部位傳遞，由此處于靜態(tài)狀態(tài)的鉆機設(shè)備會轉(zhuǎn)變?yōu)楸粍拥氖軟_擊狀態(tài)，這會使得設(shè)備受到的損壞迅速加快。因此，不僅需要注意將設(shè)備自身的抗振能力提高，還應(yīng)掌控好鉆頭的減壓與加壓過程，在作業(yè)過程中操作人員應(yīng)結(jié)合實際情況對轉(zhuǎn)速與進尺予以合理控制，不能遇到阻力就盲目地提高施壓，避免嚴重機械事故的發(fā)生。

2.3鉆斗施工過程中升降速度的影響

鉆進作業(yè)是鉆斗的一項功能，除此以外，還可以切削孔底原狀土之后借助鉆斗提升土渣出孔，在鉆斗鉆進的過程中，不停式、循環(huán)式的反復(fù)提升與下降作業(yè)會在一定程度上擾動孔壁，在此種情況下，應(yīng)將鉆進作業(yè)的上升與下降速度合理控制，若速度過快，在孔壁與鉆斗外側(cè)部位內(nèi)水流的流動速度也會加快，形成水流快速沖刷孔壁的現(xiàn)象[3]。有時在提升鉆斗時，會產(chǎn)生對下方孔壁的嚴重負壓，使得孔壁出現(xiàn)縮徑與塌方的現(xiàn)象。與此同時，在鉆進樁底持力層時，還要對負壓情況予以全面考慮，因為在鉆進過程中，鉆斗會對下方產(chǎn)生負壓吸引，從而使得樁底部的持力層逐漸松弛，樁底沉渣部分增大厚度，控制鉆斗的提升速度，進行緩慢的鉆進作業(yè)。

2.4制備泥漿

護壁是旋挖樁的主要作用，不需要用來攜渣。一般施工現(xiàn)場設(shè)置的泥漿池應(yīng)兩個以上，包括泥漿儲備池與回漿用的沉淀池，池的大小應(yīng)為鉆孔容積的1.5倍以上。因為泥漿作為護壁使用，制備的泥漿通常都會回收重復(fù)利用，泥漿經(jīng)沉淀凈化后輸送回儲備池，在儲備池中進一步處理，在下一次要重新使用前必須要測試合格后方可使用。在鉆進過程中，為防止塌孔，要保持孔內(nèi)泥漿液面高度，在鉆頭鉆進或提升過程中的液面保持不變，保證泥漿柱壓力。

2.5鉆孔清孔

旋挖機鉆進接近設(shè)計樁底標高時，控制好終孔前的旋挖量，達到孔底標準高時，應(yīng)注意清渣，因鉆斗的截齒鉆進時會擾動孔底土層，鉆進時部分鉆渣和回落土多多少少都會沉淀下到孔底。因此，在進行終孔作業(yè)時，可以在孔底部位利用鉆斗持續(xù)不遞進旋轉(zhuǎn)，將孔內(nèi)沉淀物大大減少。

總結(jié)：利用旋挖樁成孔施工技術(shù)會帶來良好的作業(yè)效果，其具有成孔速度快，效益高、質(zhì)量好與污染少的技術(shù)優(yōu)勢，適用的地層范圍較廣。這種成孔方式還具有較好的經(jīng)濟技術(shù)指標和較高的性價比，因此橋梁等大型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)施工都加快了對這一鉆孔技術(shù)的應(yīng)用，確保橋梁工程建設(shè)的高質(zhì)量發(fā)展。

參考文獻：

[1]高嚇密.旋挖鉆孔灌注樁二次清孔工藝[J].安徽建筑，2018，24（05）：221-222.

[2]牛宏偉.旋挖鉆機在公路橋梁樁基礎(chǔ)施工中的應(yīng)用[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2018（15）：105-106.

[3]李玉強.橋梁樁基礎(chǔ)旋挖鉆施工技術(shù)[J].工程建設(shè)與設(shè)計，2018（03）：233-234+237.

作者簡介：姓名：程鋒出生年月：1992年5月 性別：男 籍貫：湖北武民族：漢最高學歷：大學本科現(xiàn)有職稱：市政工程助理工程師? 研究方向：市政工程