公路橋梁樁基礎(chǔ)施工中旋挖鉆技術(shù)的應(yīng)用分析

李建華

（芒市交通運輸局，云南 芒市 678400）

0 引言

當前，在公路橋梁工程項目的建設(shè)中，為推進高質(zhì)量建設(shè)，在建設(shè)過程中應(yīng)用旋挖鉆技術(shù)十分常見。該技術(shù)具有成孔迅速、操作便捷等優(yōu)勢，另外進尺快、效率高也同樣是旋挖鉆技術(shù)的特點，與此同時，該技術(shù)還可在滿足公路橋梁工程建設(shè)質(zhì)量的前提下有效提升施工的總體效率，不僅能在一定程度上縮短建設(shè)周期，而且還起到了節(jié)約工程造價、提高企業(yè)經(jīng)濟效益的作用。在公路橋梁樁基礎(chǔ)施工當中應(yīng)用旋挖鉆技術(shù)，一方面要保證施工前的準備工作就緒，不僅要測量放線以及制備泥漿，而且還應(yīng)保證施工人員組織架構(gòu)的完整性；另一方面，應(yīng)在具體的施工流程中保證其要點在標準規(guī)定的范圍之內(nèi)[1]。

1 橋梁工程項目的基本概況

芒瑞大道一期工程起訖樁號為K00+000—K38+660，全長38.66 km，共建橋梁58座。項目起于芒市風平鎮(zhèn)佛塔，止于芒市遮放貢米廠，路線平面位置基本沿芒市大河布設(shè)，先后共6次跨越芒市大河。在施工過程中，橋梁樁基礎(chǔ)部分主要采用旋挖鉆技術(shù)，大橋基礎(chǔ)設(shè)計為嵌巖樁，樁基底為中風化砂質(zhì)頁巖，承載力容許值達1200 kPa，樁基礎(chǔ)直徑分1.4 m、1.8 m、2.0 m、2.2 m、2.4 m等5種不同類型。

2 公路橋梁樁基礎(chǔ)旋挖鉆施工的主要內(nèi)容

在應(yīng)用泥漿護壁法對公路橋梁樁基礎(chǔ)進行施工時，往往需要較為空曠、面積較大的施工場地才能保證環(huán)漿池的順利開挖并合理砌筑儲漿池，這一傳統(tǒng)的施工方式不適用于工期緊張或施工場地緊張的情況。若遇上述情況可運用旋挖鉆作業(yè)樁基礎(chǔ)成孔的方法處理，利用這一方法不僅能夠化繁為簡，省去很多操作工序，有效提升施工效率，而且還能在一定程度上縮短工期，有效節(jié)省成本，同時，占用的場地也較小。

利用旋挖鉆技術(shù)進行施工具有十分顯著的優(yōu)勢，其在當前公路橋梁工程施工建設(shè)的過程中被廣泛應(yīng)用。值得注意的是，在應(yīng)用這項技術(shù)施工前，應(yīng)注意以下6個方面：①要保證對施工現(xiàn)場進行“三通一平”的合理分配。②要保證施工場地中的施工道路處于順暢狀態(tài)。③將有關(guān)材料準備妥帖。④為防止積水問題出現(xiàn)，要保證現(xiàn)場排水系統(tǒng)的順暢。⑤要保證現(xiàn)場用電線路的合理架設(shè)。⑥將設(shè)計圖紙作為主要依托，現(xiàn)場的樁基礎(chǔ)按照圖紙進行合理化設(shè)計，遇到間距較小的情況，可采用跳打的方法處理，待混凝土澆筑完成以及樁基礎(chǔ)凝固12 h以后方可施工[2]。

3 公路橋梁工程中旋挖鉆孔灌注樁施工的準備工作

3.1 資料準備

在進行公路橋梁工程的旋挖鉆孔處理前，應(yīng)當充分準備現(xiàn)場的相關(guān)施工資料，主要包括以下7個方面：①在施工前應(yīng)當系統(tǒng)搜集現(xiàn)場的資料，針對現(xiàn)場的水文、地質(zhì)及相關(guān)的樁基礎(chǔ)等方面進行系統(tǒng)化的勘察。②針對施工現(xiàn)場的地下管線應(yīng)予以高度重視。③施工前仔細檢查測驗現(xiàn)場的主要機械、建筑材料及設(shè)備的配合狀況。④應(yīng)保證基準配比符合工程相關(guān)抗壓度及強度等方面的具體要求和標準。⑤為保證工程中保護筒與底部之間的有效連接，在執(zhí)行相關(guān)的設(shè)計方案之前，應(yīng)當系統(tǒng)化地檢查相關(guān)設(shè)計標準以及保護筒的垂直度和平整性。⑥要保證保護筒的相關(guān)參數(shù)、材質(zhì)等符合相關(guān)標準。⑦埋設(shè)保護筒之前應(yīng)將放樣和測量工作做好，并保證合理放置鉆機位

置，為下壓作業(yè)做好充分準備[3]。

3.2 人員組織的合理配置

由于公路橋梁工程的建設(shè)往往具有一定的復(fù)雜性及規(guī)模性，因此，工程的建設(shè)周期較長。為保證路橋工程建設(shè)合理推進，應(yīng)當配備高質(zhì)量的建設(shè)團隊，在施工中要保證相關(guān)人員組織架構(gòu)的合理化建設(shè)。為實現(xiàn)各個施工工序之間的良好銜接，相關(guān)管理人員應(yīng)科學搭建人員管理體系，保證每一位施工人員都能明確自身的崗位職責，并且確保每一環(huán)節(jié)的施工人員均做好充足準備，避免崗位缺失的現(xiàn)象出現(xiàn)。與此同時，還可進行適當?shù)呐嘤杹碓鰪娛┕F隊的專業(yè)性及凝聚力，增強施工人員的責任意識，幫助全體施工人員樹立正確的施工觀念，從而促進項目的合理化推進[4]。

3.3 機械、材料的準備工作

為有效保證公路橋梁工程項目建設(shè)中樁基礎(chǔ)施工的高質(zhì)量建設(shè)，在施工前在相關(guān)的機械設(shè)備及材料等方面下功夫，既要進行必要的檢測，也要進行合理的存管。針對施工中的常用設(shè)備要進行嚴格檢驗，確保相關(guān)設(shè)備滿足工程項目的建設(shè)需求，并應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)場的實際狀況確定機械及相關(guān)建筑材料的具體用量，做到實事求是，以工程建設(shè)的具體施工現(xiàn)場為基本的出發(fā)點[5]。

3.4 場地的清理工作

施工中，為保證路橋工程順利施工，應(yīng)及時清理施工場地，針對路橋工程施工現(xiàn)場的清理主要包括以下3個方面：①如果施工現(xiàn)場出現(xiàn)了積水的情況，應(yīng)將積水排出后再進行施工。②應(yīng)及時清理施工現(xiàn)場的雜物，以防原材料中混入雜質(zhì)，影響施工品質(zhì)。③為不影響施工材料的運送，應(yīng)保障施工便道的通暢性[6]。

4 公路橋梁工程樁基礎(chǔ)施工中旋挖鉆技術(shù)的應(yīng)用

4.1 測量放樣及定樁位

一方面，應(yīng)在相關(guān)的設(shè)計規(guī)定下確定樁位中心，一般情況下，在樁身加護壁厚度半徑內(nèi)進行鉆孔，與此同時，應(yīng)布撒石灰線并將樁位的偏差控制在2 cm之內(nèi)[7]。另一方面，在旋挖鉆孔灌注樁基施工放樣的過程中，要安排專人進行測量，并及時校對其垂直度，另外在施工的過程中，應(yīng)對施工過程進行總體控制。

4.2 保護筒埋設(shè)

在公路橋梁樁基礎(chǔ)施工旋挖鉆技術(shù)的實際應(yīng)用中，不免會出現(xiàn)孔口坍塌等問題，為合理規(guī)避此類問題，在具體的施工中應(yīng)有效控制鉆進施工，并確保施工的常態(tài)化。此外，在埋設(shè)保護筒時應(yīng)保證保護筒埋設(shè)的位置處于孔口階段。本次橋梁工程項目選用的是1 m長的保護筒，保護筒附近使用黏土進行填實處理，從而避免孔口附近出現(xiàn)泥漿流失問題，做到防患于未然[8]。

4.3 泥漿的制作

在橋梁樁基礎(chǔ)的施工中，泥漿制作是保證工程質(zhì)量的一道重要工序，一般會選用膨潤土材。在制作泥漿這一工序中應(yīng)注意：①泥漿的黏度及濃度應(yīng)符合公路橋梁樁基礎(chǔ)施工中旋挖鉆技術(shù)的設(shè)計施工標準。②在進行清孔處理時，要確保連續(xù)進行泥漿轉(zhuǎn)換處理，不能斷檔，直到進行水下混凝土澆筑為止。③在進行混凝土澆筑前，要保證孔底處50 cm下的泥漿比重處在合理范圍內(nèi)，該工程的泥漿比重控制在了1:25以內(nèi)。④最大含砂率一般要求在8%以內(nèi)。⑤為有效規(guī)避泥漿滲漏現(xiàn)象的發(fā)生，在泥漿的制作過程中一般會使用維持孔壁穩(wěn)定的有關(guān)方法[9]。

4.4 鉆孔

鉆孔是公路橋梁工程樁基礎(chǔ)施工中的一項重要工序，對旋挖鉆技術(shù)的水平提出了一定要求。首先，應(yīng)嚴格把控鉆桿的垂直度，之后進行注漿，鉆孔的施工處理應(yīng)滿足相關(guān)標準。其次，在將鉆頭下沉至標準深度以后，需運用壓力將材料壓入鉆斗中，底部的關(guān)閉處理應(yīng)在筒內(nèi)顯示已加滿的前提下進行，此時，應(yīng)將鉆頭提高并向鉆孔的外部進行傾卸操作。再次，應(yīng)保證全部泥漿材料高于保護筒底部，并保證孔壁的穩(wěn)定性在標準范圍之內(nèi)。最后，孔結(jié)構(gòu)的成型往往由反復(fù)循環(huán)上述操作實現(xiàn)。在進行鉆孔時應(yīng)注意，如果巖土結(jié)構(gòu)材料的黏性比較高，可通過清水鉆或是干式等不同的施工方式進行處理，通常不建議在這種情況下使用泥漿護壁的施工工藝。此外，為保證孔壁的結(jié)構(gòu)性能達到標準，當孔結(jié)構(gòu)的底層出現(xiàn)松散活動情況時，為有效規(guī)避坍塌問題，可按照需求采用靜態(tài)泥漿護壁鉆孔等不同的方式來進行分型處理。

4.5 制作和安裝鋼筋籠

在制作和安裝鋼筋籠的過程中，應(yīng)注意以下內(nèi)容。首先，鋼筋籠的焊接方式可選用單面焊接，與此同時，還應(yīng)保持鋼筋直徑與鋼筋籠在10倍的標準范圍內(nèi)進行焊接處理。其次，應(yīng)將各個截面的鋼筋接頭控制在縱向鋼筋總量的半數(shù)以內(nèi)。最后，如表1所示，不同項目允許存在的誤差不同，但允許誤差大體在1～5 cm的范圍內(nèi)。

表1 鋼筋籠制作允許偏差

4.6 選擇導管

應(yīng)選擇長度為4 m的導管，導管之間通過絲扣連接。連接導管之前應(yīng)做好充分的準備，需重點檢查內(nèi)壁的平滑度等指標是否符合標準，通過檢查確認指標達標后再下放導管。與此同時，還應(yīng)在孔口的連接處穩(wěn)定導管，并用密封圈密封導管。另外，為防止鋼筋籠出現(xiàn)卡掛等相關(guān)問題，應(yīng)在吊放時有效控制導管處于中心部位[10]。

4.7 二次清孔

水下混凝土澆筑這一過程往往耗時較長，孔底往往容易出現(xiàn)新渣，因此，很有必要進行二次清孔處理，以置換沉渣。一方面，為保證沉渣的有效置換，應(yīng)變換導管在孔底的位置并對導管進行搖動處理。另一方面，在確保孔底中泥漿的相關(guān)指標符合標準后，應(yīng)復(fù)測孔底中沉渣的厚度，并有效完成清孔處理。

4.8 灌注混凝土

在橋梁工程樁基礎(chǔ)的施工中，灌注混凝土是一項十分重要的環(huán)節(jié)，這一環(huán)節(jié)不僅要求相關(guān)指標精準，并且要求在操作前進行相關(guān)的密封檢測。在進行導管密封檢測時，應(yīng)保證導管底部和孔底之間的距離在0.3～0.5 m，首次進行混凝土灌注時，導管的埋設(shè)深度應(yīng)為1～2 m，之后在進行混凝土灌注操作時應(yīng)保證導管埋設(shè)深度控制在2～6 m。超灌混凝土的高度應(yīng)控制在0.8 m，混凝土的坍落度則應(yīng)控制在18～22 cm。進行灌注時不僅要確保相關(guān)指標的精準性，還應(yīng)在測量施工中做好記錄，保證數(shù)值與設(shè)計規(guī)范吻合。

4.9 后壓漿

一般選用壁厚為3 mm的注漿管進行后壓漿處理，在進行處理的過程中，為保證井口焊接順利進行，應(yīng)保證注漿管長度與每一節(jié)鋼筋籠的長度一致，應(yīng)在注漿管的底部設(shè)置相應(yīng)的套絲扣，同時，還應(yīng)借助頂部套絲鏈接進行有效的封堵處理。要求至少設(shè)置2根以上的樁底注漿管，將其布局在鋼筋籠內(nèi)部及孔底處。同時，還應(yīng)將前樁底注漿管單向閥置放于鋼筋籠的底部，從而進一步保障壓漿操作的科學性。需要注意的是，在成樁5 d后可進行后壓漿處理[11]，其中不同項目的相關(guān)參數(shù)如表2所示。

表2 注漿參數(shù)

5 結(jié)語

在我國橋梁公路事業(yè)大力發(fā)展的今天，應(yīng)不斷在具體的施工中應(yīng)用創(chuàng)新的公路橋梁樁基礎(chǔ)施工模式。在成孔相關(guān)的作業(yè)中，應(yīng)發(fā)揮旋挖鉆技術(shù)的優(yōu)勢，將其科學地應(yīng)用于我國公路橋梁的建設(shè)中，從而不斷促進我國公路橋梁樁基的高質(zhì)量建設(shè)，使其不斷為我國交通事業(yè)繁榮發(fā)展有效助力。