市政道路橋梁樁基礎施工中的旋挖鉆技術

黃躍文

摘要：交通與經濟發(fā)展之間存在著緊密的聯系，二者相輔相成，正是基于二者這種關系的考慮，國家在近年來增大了在道路橋梁工程項目的投入，我國的道路橋梁工程呈現出數量增多、規(guī)模擴大的趨勢。但各種道路橋梁工程項目實施中，基礎施工方面的質量安全問題非常突出，因為在不同的基礎施工條件下，所采取的技術和工藝也存在著明顯的區(qū)別，為了給道路與橋梁工程提供穩(wěn)定、安全的基礎結構，發(fā)揮基礎對上部結構的支撐作用，施工過程中要嚴格遵守基礎施工的技術要點。

關鍵詞：市政道路;旋挖鉆技術;橋梁樁基礎

引言

在道路橋梁建設工程中，樁基礎是一項重要施工組成部分，不僅可以起到支撐作用，還可以固定橋梁上部的重要連接件，為安全施工提供了可靠保障。在施工過程中，應用旋挖鉆技術不僅能提高施工效率，還能最大程度地減少風險，保證施工質量。鑒于上述原因，旋挖鉆技術被廣泛地采用，促進著我國橋梁技術的發(fā)展。

1 挖鉆孔灌注樁施工優(yōu)勢

鉆孔灌注樁采用旋挖鉆機施工具有成孔速度快、效率高、環(huán)境適應性強的特點，一般在公路、鐵路的橋梁樁基礎或者工期要求比較緊湊的項目有較多應用。近年來，隨著旋挖鉆機施工機具的不斷改進，在復雜地層環(huán)境施工中得到更廣泛的應用。早期，旋挖鉆機施工有很多的局限性，主要用于土層施工，隨著工藝和鉆機機具的改善，旋挖鉆機對于復雜地層越來越具有優(yōu)越性。結合鉆孔灌注樁施工，討論旋挖鉆機在不同地層環(huán)境施工情況中鉆機、鉆具的選擇經驗。從大范圍來說，對于地下水位較低或者地下水不豐富的地層，優(yōu)先選用干成孔施工工藝，干成孔工藝具有成孔速度快、工藝簡單、成樁質量高、有利于保護生態(tài)環(huán)境的優(yōu)點。施工過程中，不使用泥漿護壁可避免廢棄泥漿處理對環(huán)境的污染，并且沒有泥漿護壁使樁基的摩擦力有部分提升，同時減少灌注過程中產生二類、三類樁的風險;采用泥漿護壁施工工藝則要重點考慮鉆具選擇和泥漿配置參數，對于粉土或者粉質粘土層宜采用斗齒雙底撈砂斗;還要保證泥漿在鉆孔內的水頭處于較高的位置，對泥漿的要求相對簡單。

2 樁基礎施工存在的問題

2.1 樁體不牢問題

因為基礎結構在道路與橋梁工程中發(fā)揮著重要的作用，為保持整體結構的穩(wěn)定性與安全性，施工作業(yè)中對于樁體牢固性的標準非常高。樁體施工對道路橋梁結構的影響是非常直接的，但一些工程項目中由于各種的施工問題，常常存在樁體不牢固的情況，無法達到道路與橋梁工程的質量目標。一些施工企業(yè)在道路橋梁工程中對基礎結構的關注不夠，雖然選擇了恰當的基礎施工技術，但在具體施工時缺乏全過程、全方位的質量管理，再加上樁體施工中的地理條件限制，在樁體下端與硬物接觸后沒有及時進行施工方案的調整，強制性打樁引起了樁體受損，樁體不牢的問題嚴重。

2.2 縮頸問題

縮頸指樁體某部分的樁徑異?？s小，導致截面尺寸無法滿足設計要求的情況，也是橋梁樁基礎施工中一種常見的質量通病。結合實際情況分析，縮頸問題產生的原因主要有兩點：一是地質原因。如果施工現場地基土層分布不均勻，則某個斷面比較松軟，則在完成成孔操作中，伴隨著放置時間的延長，泥漿比重會逐漸減小，繼而引發(fā)縮頸問題;二是管理原因。在成孔后，如果缺乏有效的管理和保護，將施工材料或者施工設備堆放在孔口位置，則孔口可能因為承重過大而出現變形問題，或者泥土、雜物等進入樁孔內，導致縮頸現象。

3 樁基礎施工中旋挖鉆技術的施工要點

3.1 施工準備

旋挖鉆技術的施工準備流程如下：一是對施工現場的地貌地形地址以及水文資料進行核對;二是放線工作的完成，包括中線的復測、中點線的完成，相關樁撅的完備;三是施工實驗室已經建立并具備開展工作的能力，相關材料和設備都已經試驗驗收完成;四是技術交底工作的完成，項目技術負責人要將設計要求和技術標準、施工要點和施工參數等和操作人員講清楚，保證操作人員在施工的過程中有自己的判斷。

3.2 鉆進工藝參數的控制與確定

（1）鉆壓。施加壓力為軸向壓力，壓力與孔底工作面垂直，不偏壓。鉆壓需根據巖層的物理性質、工程力學性質、鉆斗的直徑、類型和操作人員技能，并結合其他鉆進參數予以綜合確定。如軟土巖層單軸抗壓強度[N]=30～70MPa，鉆孔直徑1.5m以上時，則鉆壓經驗數據為30～40kN。（2）鉆進轉速。根據地層、鉆速、刀具磨耗、鉆進阻力、鉆機性能等多因素綜合考慮，對于穩(wěn)定較差的土層、極不穩(wěn)定的砂層、流砂層，鉆徑1.5m以上的樁孔，一般轉速為5～15r/min。（3）回次進尺長度的確定。不大于鉆斗高度的0.8倍，若鉆斗高度為1m，則回次進尺長度不得大于0.8m。（4）鉆具下降、提升速度控制?？浙@斗升降時，穩(wěn)定液會流入鉆斗內部，一般情況下不會破壞孔壁，造成孔壁坍塌。對于直徑大于1.5m的鉆孔，升降速度一般可控制在0.8m/s，小樁徑鉆孔升降速度可適當加大。帶渣提升過程相當于鉆具在孔內做活塞運動，提升速度越快，所形成的負壓力越大，抽吸作用越強，因而對孔壁的穩(wěn)定影響越大，這樣很容易發(fā)生孔壁失穩(wěn)坍塌事故，因此應綜合孔徑大小、土質情況、人工操作技能去調整提升速度，提升時要準、慢、穩(wěn)?？讖皆?.5m以上的鉆孔，升降速度宜控制在0.6m/s以內。

3.3 鋼筋籠制作、驗收與安放

鋼筋籠制作通常為現場分節(jié)制作或者鋼筋加工場采用滾籠機加工制作工藝。鋼筋籠螺旋筋應間距均勻，一般采用梅花點焊或者20號綁扎絲綁扎，鋼筋籠中主筋和加強筋是鋼筋籠制作中非常重要的環(huán)節(jié)，一般使用焊接的方法，鋼筋籠主筋、加強筋搭接長度及焊接質量要符合鋼筋焊接規(guī)范。另外鋼筋籠外側應設置保護層，使鋼筋籠和孔壁之間有合適的間隔保證成樁質量;鋼筋籠吊筋長度則需采用計算來獲取，并準確使用。鋼筋籠驗收，在鋼筋籠完成制作之后，排放整齊，上中下節(jié)設置明顯的標志牌防止鋼筋施工人員安放、使用錯誤。質檢人員加強對鋼筋籠的驗收工作，在驗收中需分節(jié)驗收鋼筋籠的長度、型號和搭接長度、焊接質量等內容指標。鋼筋籠安放，多節(jié)鋼筋籠安放通常采用孔口焊接的方式，這種焊接方法的選取，對于焊縫寬度及高度有規(guī)范要求，焊工技術也要求較高，盡可能地確保多段鋼筋籠順直。應緩慢下放鋼筋籠，防止下放不規(guī)范而使鋼筋籠產生損壞或者過多擾動孔壁，影響孔壁的穩(wěn)定性。

3.4 堵管

如果出現堵管的情況，灌注作業(yè)需要立刻停止，并敲擊導管，通過反饋聲音對堵管的位置進行判斷，然后根據灌注的記錄數據，計算出導管埋入的深度，盡量將堵管接口拔出后按正?；炷凉嘧?。如果沒有將堵管的位置拔出，則可以震動導管，將混凝土震蕩出去。還可以利用型鋼，插入導管中，反復捅搗，景堵住導管的混凝土疏通。除此之外，如果發(fā)現混凝土存在質量方面或者離析等情況，必須堅決拒用。

結束語

隨著我國基礎設施建設項目的增多和旋挖鉆機、鉆具的改進，使旋挖鉆機在鉆孔灌注樁施工中的應用越來越廣泛，旋挖鉆機施工技術發(fā)展也逐漸成熟，但是旋挖鉆機相對于發(fā)展了幾十年的其他鉆機施工還存在一些技術和工藝上的問題。須做好質量管控措施，提高灌注樁施工質量。

參考文獻

[1] 李一萍，彭靜，湯宇，等.高海拔高寒地區(qū)旋挖鉆孔樁施工技術[J].工程建設，2020，52（10）：44-49.

[2] 肖建宇，魏全成.復雜地質及周邊環(huán)境條件下樁基成孔機械選擇[J].建筑機械化，2020（01）.

[3] 張偉.公路橋梁樁基礎施工中旋挖鉆技術的應用研究[J].工程技術研究，2020（6）：78-79.