路橋施工中干成孔旋挖樁施工技術(shù)探討

貴州建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，貴州 貴陽 551400

路橋工程是建筑行業(yè)中的重要項(xiàng)目，若在施工期間應(yīng)用干成孔旋挖樁施工技術(shù)，有利于提高施工水平。據(jù)此，應(yīng)結(jié)合路橋施工場(chǎng)地的施工條件制訂科學(xué)的施工計(jì)劃，確保路橋工程在干成孔旋挖樁施工技術(shù)的輔助下獲得更大的建設(shè)成果，滿足新時(shí)代路橋建設(shè)最新要求。

1 干成孔旋挖樁施工技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

干成孔是與水成孔對(duì)應(yīng)的一種樁孔鉆進(jìn)類型。干成孔旋挖樁施工技術(shù)在路橋施工中具備良好的施工優(yōu)勢(shì)，具體體現(xiàn)為低成本、低污染、高效、靈活性突出等。路橋工程建設(shè)中，經(jīng)由干成孔旋挖樁施工技術(shù)可加快成孔速度，繼而在提升成孔質(zhì)量的基礎(chǔ)上也能使其施工效率得以提高。另外，此項(xiàng)技術(shù)還可適用于軟土層以及黏土層等多種復(fù)雜土層中。施工人員在旋挖樁機(jī)設(shè)備的輔助下，可有效強(qiáng)化施工效果，在對(duì)施工土層予以破除時(shí)，還可運(yùn)用膨脹土增加護(hù)壁穩(wěn)定性，避免成孔作業(yè)期間破壞周邊環(huán)境，并且可以將沉渣順利運(yùn)輸?shù)綐犊淄獠?，以免投入過多成本用于開展沉渣運(yùn)輸工作。因此，在路橋施工中，干成孔旋挖樁施工技術(shù)優(yōu)勢(shì)顯著。

2 路橋施工中干成孔旋挖樁施工技術(shù)的注意事項(xiàng)

在路橋施工中應(yīng)用干成孔旋挖樁施工技術(shù)時(shí)，還要把握好以下兩項(xiàng)內(nèi)容，以免出現(xiàn)質(zhì)量不達(dá)標(biāo)或施工難度較大等的問題。

（1）現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研。施工人員在應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)時(shí)，一要全面掌握施工場(chǎng)地的地質(zhì)特征與水文條件以及地下水分布規(guī)律；二要準(zhǔn)確測(cè)量旋挖樁持力層的實(shí)際深度與樁體結(jié)構(gòu)要求，并驗(yàn)證施工方案是否滿足施工現(xiàn)場(chǎng)的施工要求，之后還需結(jié)合路橋設(shè)計(jì)指標(biāo)與技術(shù)參數(shù)，增加施工方案的可行性，以此為干成孔旋挖樁施工環(huán)節(jié)的順利進(jìn)行創(chuàng)造有利條件[1]。

（2）加強(qiáng)地勘。雖然干成孔旋挖樁施工技術(shù)的適用范圍廣泛，但施工人員還應(yīng)積極聯(lián)合地勘人員獲取地勘數(shù)據(jù)，包括知曉地質(zhì)成分、土層分布特征等，這樣才能避免在開挖作業(yè)期間受到較大的阻力，最終憑借地勘信息，促使路橋施工作業(yè)實(shí)現(xiàn)規(guī)范化發(fā)展。另外，還應(yīng)勘察施工場(chǎng)地是否存在道路凍害、路基不穩(wěn)或者身處泥石流地區(qū)等現(xiàn)象，以此保證工程項(xiàng)目的穩(wěn)定建設(shè)。

3 路橋施工中干成孔旋挖樁施工技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)

3.1 切實(shí)做好準(zhǔn)備工作

要想確保干成孔旋挖樁施工技術(shù)在路橋施工中發(fā)揮出真正效用，應(yīng)切實(shí)做好施工準(zhǔn)備工作，具體可從技術(shù)準(zhǔn)備與設(shè)備準(zhǔn)備、人力準(zhǔn)備三個(gè)部分出發(fā)。在技術(shù)準(zhǔn)備環(huán)節(jié)，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人應(yīng)指導(dǎo)技術(shù)人員實(shí)施技術(shù)交底工作，確保施工人員能夠獲得專業(yè)指導(dǎo)，順利完成施工任務(wù)。同時(shí)，還應(yīng)精準(zhǔn)測(cè)量樁位，技術(shù)人員需借助全站儀對(duì)其實(shí)施準(zhǔn)確定位，并運(yùn)用鋼筋頭進(jìn)行點(diǎn)位的固定。具體可在交叉標(biāo)記法的輔助下，為鋼護(hù)筒打造良好的施工環(huán)境。在人員準(zhǔn)備上，應(yīng)當(dāng)配備充足的施工員、技術(shù)員、測(cè)量員、檢測(cè)員以及其他人員，由此削弱人力因素對(duì)施工質(zhì)量的不利影響。至于設(shè)備準(zhǔn)備，則應(yīng)當(dāng)結(jié)合每個(gè)工況確定其型號(hào)規(guī)格。

文章以長(zhǎng)為561.4m、寬為20.5m，左右幅局部寬度分別為23.5m、26.5m的橋梁工程為例。其中所應(yīng)用的樁體主要為長(zhǎng)度24～46m的旋挖樁，樁體數(shù)量有204根。因其土層多為黏土砂土，故在準(zhǔn)備施工設(shè)備時(shí)，選用了60m鉆深且扭矩在183kN·m，轉(zhuǎn)速可達(dá)到22r/min的鉆機(jī)設(shè)備，其設(shè)備可形成180cm的鉆進(jìn)直徑。待準(zhǔn)備好相關(guān)設(shè)備后，可進(jìn)入施工等待期。在樁距控制上，也應(yīng)當(dāng)參照具體的施工要求與施工圖紙，確定好樁間距，一般不宜高于2.3m，尤其在開挖之前，更應(yīng)按照由左到右的順序落實(shí)施工內(nèi)容，并且可以8d作為跳挖周期，促使旋挖樁開挖作業(yè)符合施工要求。

在上文中提到的地勘檢測(cè)工作中，更需要把握好施工秩序，以免發(fā)生超挖現(xiàn)象，影響后期施工進(jìn)度。比如可安排檢測(cè)人員先行在施工前進(jìn)入施工場(chǎng)地，并測(cè)量好旋挖樁施工范圍，一般應(yīng)在100m2的正方形場(chǎng)地中進(jìn)行旋挖樁作業(yè)。檢測(cè)人員應(yīng)組織施工人員對(duì)此范圍內(nèi)的場(chǎng)地進(jìn)行平整碾壓處理，有效保證施工現(xiàn)場(chǎng)電力，確保供應(yīng)水源充足，所用線路電阻應(yīng)在4Ω左右，并清理好施工區(qū)域內(nèi)的雜物，由此促進(jìn)施工項(xiàng)目的順利開展。只有在路橋施工中做好充足的施工準(zhǔn)備，才能提升路橋建設(shè)質(zhì)量，使其在交通運(yùn)輸、經(jīng)濟(jì)互通中發(fā)揮出真正效用，達(dá)成路橋旋挖樁既定施工目標(biāo)。

3.2 精準(zhǔn)埋設(shè)鋼護(hù)筒

路橋施工中借助全站儀確定好樁位后，還應(yīng)將樁孔的鉆進(jìn)深度保持在1m范圍內(nèi)。同時(shí)，還需精準(zhǔn)埋設(shè)鋼護(hù)筒，既要保證其地面露出長(zhǎng)度低于0.5m，又要計(jì)算好鋼護(hù)筒總長(zhǎng)度，以此實(shí)現(xiàn)施工成本的有效控制。在鋼護(hù)筒的參與下，樁孔不易發(fā)生坍塌事故，可適當(dāng)增加旋挖樁的穩(wěn)定性。鋼護(hù)筒埋設(shè)過程中，施工人員可借助靜壓的方式，運(yùn)用旋挖機(jī)實(shí)施鋼護(hù)筒的精準(zhǔn)埋設(shè)，且還應(yīng)注重鋼護(hù)筒埋設(shè)深度，在勻速操作下，確保鋼護(hù)筒按照徑直方向進(jìn)入土層。在確定鋼護(hù)筒直徑長(zhǎng)度時(shí)，應(yīng)將其長(zhǎng)度控制在樁徑20cm之上。從相關(guān)施工經(jīng)驗(yàn)中可了解到，干成孔旋挖樁施工環(huán)節(jié)所開展的鋼護(hù)筒埋設(shè)工作需選擇厚度在8mm以上的鋼護(hù)筒材料，并充分結(jié)合施工場(chǎng)地的土質(zhì)確定厚度以及長(zhǎng)度，其長(zhǎng)度大多超過2m，由此增加旋挖樁鉆進(jìn)施工的穩(wěn)定性。

同時(shí)，也可結(jié)合土層類型予以計(jì)算。例如，在1.5～2m黏土層中，鋼護(hù)筒長(zhǎng)度可達(dá)到3～4m。當(dāng)施工人員完成鋼護(hù)筒埋設(shè)任務(wù)后，還應(yīng)對(duì)其材質(zhì)進(jìn)行檢查，并觀察鋼護(hù)筒外端是否存在裂紋裂縫等不良現(xiàn)象，同時(shí)還應(yīng)對(duì)其實(shí)施夯實(shí)處理，保證鋼護(hù)筒與周邊土層結(jié)構(gòu)具有突出的協(xié)調(diào)性。只有實(shí)現(xiàn)鋼護(hù)筒的精準(zhǔn)埋設(shè)，才能為后續(xù)鉆孔作業(yè)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

3.3 參照孔位鉆進(jìn)成孔

路橋施工中應(yīng)用干成孔旋挖樁施工技術(shù)時(shí)，還應(yīng)當(dāng)參照具體的孔位進(jìn)行鉆進(jìn)作業(yè)，并實(shí)施鉆孔成型操作，確保旋挖樁順利進(jìn)入樁孔。在鉆機(jī)運(yùn)行期間，施工人員應(yīng)掌握好運(yùn)行速度，避免出現(xiàn)鉆進(jìn)偏差問題，破壞樁孔的精準(zhǔn)度。例如，在軟土層鉆進(jìn)中，應(yīng)適當(dāng)提速，而在硬度偏大的土層中可適當(dāng)降速，以免鉆頭損壞，影響施工效率。通常情況下，在路橋施工中所采用的鉆孔類型包含人工法與機(jī)械法，若在狹窄河道場(chǎng)地建橋修路，應(yīng)以人工法為主；而在黏土層中應(yīng)充分利用鉆機(jī)對(duì)其進(jìn)行鉆孔作業(yè)，這樣可防止受人力鉆孔進(jìn)度的干擾延緩施工周期。

目前，在技術(shù)發(fā)展中，旋挖鉆機(jī)的應(yīng)用也獲得了廣泛推廣，其實(shí)際鉆進(jìn)工效與普通鉆機(jī)相比可提效20倍。同時(shí)，由于此種設(shè)備屬于履帶式底盤，可緩解地面承載壓力，尤其對(duì)于卵石層等多樣土層均適用。在利用旋挖鉆機(jī)時(shí)，若鉆進(jìn)到鋼護(hù)筒周邊，可進(jìn)行減速處理，待與鋼護(hù)筒底端距離超過1m后可按照正常速度予以鉆孔，最終可促進(jìn)旋挖樁鉆孔作業(yè)的高效進(jìn)行[2]。

就干成孔旋挖機(jī)而言，它還具有突出的實(shí)踐應(yīng)用效果。為了提高施工效率，應(yīng)結(jié)合施工條件積極運(yùn)用干成孔旋挖機(jī)完成旋挖樁鉆孔任務(wù)。此種設(shè)備是在液壓技術(shù)的輔助下聯(lián)合高品質(zhì)液壓系統(tǒng)，在發(fā)動(dòng)機(jī)零件下打造而成的具備鉆孔功能的機(jī)械設(shè)備，尤其面對(duì)路橋工程中黏土層或者淤泥質(zhì)土層、中風(fēng)化層時(shí)，都能發(fā)揮出強(qiáng)有力的穩(wěn)定鉆進(jìn)效用。而且在其底盤處，所采用的為伸縮性質(zhì)的底盤結(jié)構(gòu)，可保證施工人員在鉆進(jìn)成孔作業(yè)中不易受底盤不穩(wěn)等因素的影響而發(fā)生傾翻事故，從而降低施工安全性。至于干成孔旋挖機(jī)的卷揚(yáng)部分，它所選用的鋼絲繩具有較高的使用年限，而且兩個(gè)卷揚(yáng)裝置可削弱設(shè)備傾倒作用力。一般在鉆進(jìn)成孔操作中，主要看重的是設(shè)備的鉆孔能力。市場(chǎng)上出現(xiàn)的干成孔旋挖機(jī)是通過支腿聯(lián)合液壓系統(tǒng)，隨時(shí)根據(jù)土層結(jié)構(gòu)的改變而自由調(diào)節(jié)，以免鉆進(jìn)中土層性質(zhì)改變，增加設(shè)備損壞風(fēng)險(xiǎn)。在液壓系統(tǒng)中，為了貼合新時(shí)代環(huán)保理念，也融入了節(jié)能設(shè)計(jì)思維，并運(yùn)用自變量馬達(dá)，隨時(shí)調(diào)速，無論從安全性還是靈活性、穩(wěn)定性上，干成孔旋挖機(jī)都是鉆進(jìn)成孔施工環(huán)節(jié)的首選設(shè)備。尤其在該設(shè)備不斷更新中，它還依據(jù)真彩顯示屏與嵌入式控制器實(shí)現(xiàn)數(shù)字化操作，便于施工人員在鉆孔作業(yè)期間享受到信息技術(shù)的便捷服務(wù)，從而在工期要求內(nèi)高質(zhì)量達(dá)成鉆孔目標(biāo)。

3.4 強(qiáng)化樁孔清孔效果

鉆孔作業(yè)期間，會(huì)積攢一定量的沉渣。此時(shí)，為了保證鉆進(jìn)工作的順利開展，還應(yīng)及時(shí)實(shí)施清孔操作，避免后期沉渣較多，導(dǎo)致鋼筋籠安裝不到位。一方面，應(yīng)確定好清孔時(shí)機(jī)，為了避免工期延長(zhǎng)，應(yīng)將清孔時(shí)間設(shè)置在鉆進(jìn)成孔后一工序中。同時(shí)，施工人員還應(yīng)密切關(guān)注清孔成效，若清孔不徹底或者清孔速度較慢，都應(yīng)當(dāng)進(jìn)行改進(jìn)并完善，這樣才能增加樁孔的完整度與潔凈度。

干成孔旋挖樁施工并不涉及泥漿清理內(nèi)容，因此應(yīng)做好清孔人員分配與清孔器制作工作。可組建清孔小組，在組長(zhǎng)帶領(lǐng)下實(shí)施旋挖鉆清孔器管理事項(xiàng)，組員應(yīng)具有較高的配合度。在清孔器的實(shí)際制作環(huán)節(jié)，可選用厚度為10mm的鋼板作為主要材料，搭配40mm高度的平板刀口進(jìn)行設(shè)計(jì)。另外，還應(yīng)保證平板刀口朝向?yàn)轫槙r(shí)針進(jìn)料，并且應(yīng)在另一端安裝鋼板進(jìn)行防護(hù)，避免沉渣外溢。其厚度多保持在20cm，而且在其面板處還應(yīng)設(shè)置徑長(zhǎng)40mm的滲水孔。當(dāng)相關(guān)人員制成清孔器后，需將其安裝在旋挖鉆機(jī)之上，促使旋挖樁清孔作業(yè)在清孔器的輔助下快速實(shí)現(xiàn)沉渣的有效清理。

在上述制訂的清孔設(shè)計(jì)方案中，還應(yīng)注重清孔試驗(yàn)的效果。清孔后，可借助無水試驗(yàn)與有水試驗(yàn)兩個(gè)方式，對(duì)清孔成果加以驗(yàn)證。前者是挖開深為2m的孔洞，之后測(cè)量沉渣厚度，判斷是否符合沉渣清理要求；后者是在孔洞中投放沉渣混合水，進(jìn)而知曉清孔工作成效。這種運(yùn)用清孔器進(jìn)行的旋挖樁清孔作業(yè)具有突出創(chuàng)新性，一是體現(xiàn)在機(jī)械化高效替代上，避免依靠人力清孔，造成孔底沉渣處理承擔(dān)較大的施工風(fēng)險(xiǎn)；二是具有提質(zhì)增效的效果，并且不會(huì)對(duì)周邊環(huán)境帶來損壞。因此，它的經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性相比傳統(tǒng)清孔方式更強(qiáng)，值得在后續(xù)干成孔旋挖樁施工項(xiàng)目中推廣。

3.5 科學(xué)安裝鋼筋籠

路橋施工中鋼筋籠的安裝也是較為重要的步驟，尤其在干成孔旋挖樁施工流程中，施工人員需確保樁孔清理干凈后，選擇合適尺寸的鋼筋籠，將其吊裝到樁孔內(nèi)，并且應(yīng)注意吊裝安裝，以免影響施工現(xiàn)場(chǎng)安全管理質(zhì)量。待鋼筋籠安裝工作完成后，需對(duì)其進(jìn)行混凝土灌注，同時(shí)，還需在安裝鋼筋籠的同時(shí)安裝好聲測(cè)管，它主要位于鋼筋籠內(nèi)部。為了提升施工質(zhì)量，強(qiáng)化路橋建設(shè)效果，應(yīng)積極開展閉水試驗(yàn)，即在聲測(cè)管內(nèi)灌滿清水，之后施工人員需仔細(xì)觀察聲測(cè)管是否存在滲水問題，若未出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，證實(shí)質(zhì)量過關(guān)，可進(jìn)入下一工序中，否則應(yīng)重新進(jìn)行安裝作業(yè)，重選高品質(zhì)聲測(cè)管。

此外，在鋼筋籠搭接環(huán)節(jié)，需至少保證搭接間距超過35倍受力鋼筋徑長(zhǎng)，并實(shí)施分開作業(yè)，防止多個(gè)鋼筋籠同步施工發(fā)生碰撞事故。具體還應(yīng)參照上文提到的交叉標(biāo)記樁位予以安裝，繼而改善鋼筋籠安裝現(xiàn)狀，促進(jìn)路橋工程項(xiàng)目的穩(wěn)定發(fā)展[3]。

在鋼筋籠安裝部分，較為重要的是吊點(diǎn)的設(shè)計(jì)與吊點(diǎn)位置的確定。對(duì)于主吊點(diǎn)，施工人員需要與吊裝車輛的操作人員做好配合，并以載重35t的吊裝設(shè)備為主。在副吊點(diǎn)中，吊點(diǎn)應(yīng)在鋼筋長(zhǎng)度0.292與0.104位置上進(jìn)行吊裝，以此保證鋼筋籠吊裝流程的穩(wěn)定性。在吊點(diǎn)臨近處，還需加裝加強(qiáng)筋。在縱向吊裝中，一個(gè)長(zhǎng)為27.3m的鋼筋籠至少要設(shè)計(jì)4個(gè)吊點(diǎn)，其中距離鋼筋籠頂部的吊點(diǎn)位置應(yīng)在2.84m處，之后相隔7.97m設(shè)置第二個(gè)吊點(diǎn)，而第三個(gè)吊點(diǎn)位置確定在籠頂相距16.49m處，距離7.97m設(shè)置第四個(gè)吊點(diǎn)，而且在另一端2.84m處也應(yīng)當(dāng)設(shè)置最后一個(gè)吊點(diǎn)，用于保持鋼筋籠的平衡。在鋼筋籠安裝過程中，一旦出現(xiàn)脫落問題，極易引發(fā)嚴(yán)重事故，繼而破壞路橋干成孔旋挖樁施工的安全性。因此，施工人員需在項(xiàng)目經(jīng)理及相關(guān)管理者的指揮下注重安裝安全，且吊裝設(shè)備操作人員也應(yīng)當(dāng)在吊裝期間觀察鋼筋籠吊裝范圍下是否存在相關(guān)人員，以免突發(fā)緊急狀況，造成施工人員遭受施工風(fēng)險(xiǎn)。鋼筋籠安裝步驟雖簡(jiǎn)單，但它的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)較高，施工人員在干成孔旋挖樁施工技術(shù)下，應(yīng)提高重視度。

3.6 注重混凝土灌注

混凝土灌注是干成孔旋挖樁施工技術(shù)中的最后一個(gè)步驟。在具體施工時(shí)，施工人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際工況優(yōu)選灌注導(dǎo)管，一般需將灌注導(dǎo)管置于混凝土2m或者6m左右的深度，且距離頂面3m，并隨著混凝土澆筑觀察旋挖樁灌注深度。另外，施工人員還應(yīng)控制好混凝土灌注周期，要求施工人員應(yīng)在4h內(nèi)完成澆筑任務(wù)，否則極易出現(xiàn)混凝土凝結(jié)現(xiàn)象，造成混凝土分布不均勻。施工人員還應(yīng)在灌注過程中控制好標(biāo)高，即將標(biāo)高保持在0.6m以上且不超過1m，而且應(yīng)注重灌注安全，搭配適宜的灌注間距，確保路橋旋挖樁順利建成。例如，可將灌注導(dǎo)管入口與低端間距控制在30cm左右，而且應(yīng)避免灌注操作中出現(xiàn)斷續(xù)現(xiàn)象，使灌注成果無法達(dá)到預(yù)期效果，影響旋挖樁的施工質(zhì)量。在水壓試驗(yàn)中，應(yīng)注重孔內(nèi)水壓的合理把控，在其低于外界水壓的1/2時(shí)，應(yīng)重新進(jìn)行檢測(cè)，以此增加試驗(yàn)結(jié)果的可信度。

另外，還應(yīng)科學(xué)設(shè)計(jì)混凝土配合比，根據(jù)施工要求明確混凝土配制中的水灰比。從以往施工經(jīng)驗(yàn)中可知，常規(guī)水灰比應(yīng)超過9∶20，其水泥材料多以硅酸鹽水泥為主，碎石粒徑應(yīng)高于5mm。另外，在混凝土澆筑期間還應(yīng)優(yōu)化混凝土質(zhì)量，使路橋工程達(dá)到驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。在路橋工程干成孔旋挖樁施工流程中，為進(jìn)一步改善施工現(xiàn)狀，避免出現(xiàn)施工安全事故，還應(yīng)采用全過程管理手段，對(duì)其進(jìn)行追蹤維護(hù)，尤其在混凝土澆筑步驟中，更應(yīng)在旋挖樁周邊設(shè)置維護(hù)結(jié)構(gòu)，以免受到外界因素的破壞，造成旋挖樁破損，并且應(yīng)控制好混凝土強(qiáng)度，在其達(dá)到施工方案中的強(qiáng)度等級(jí)后予以利用，最終促使路橋建設(shè)成果滿足當(dāng)前道路橋梁設(shè)計(jì)需求。

4 結(jié)束語

綜上所述，干成孔旋挖樁施工技術(shù)在路橋施工中往往具有突出的施工優(yōu)勢(shì)。因而，施工人員應(yīng)從施工準(zhǔn)備、剛護(hù)筒埋設(shè)、鉆進(jìn)成孔、樁孔清孔、安裝鋼筋籠、混凝土灌注等方面著手，促使路橋工程在施工環(huán)節(jié)取得較高的施工成果，進(jìn)而促進(jìn)路橋工程的可持續(xù)發(fā)展，為我國(guó)路橋安全工作提供重要保障。