摘要：进入“十三五”规划发展期以来，我国的公路桥梁建设事业进行得如火如荼。各种先进建设理念和优秀施工工艺被运用到公路桥梁施工中，如旋挖钻技术的应用就具有高效性与快速性。本文简单说明旋挖钻技术原理与技术条件后，分析了桥梁桩基础施工中旋挖钻施工的具体工艺，并就旋挖钻技术要点进行了探讨，能够为相关工作提供必要的参考。
关键词：公路桥梁；桩基础施工；旋挖钻技术
现阶段，我国已经进入第十三个国家发展五年规划时期，各项事业正有条不紊地开展工作，建设热情依然不减。交通运输建设作为国家的基础工程项目，历来都在人们的关注中不断壮大规模。公路桥梁是交通枢纽网络中的重要部分，随着现代化桥梁的增多，各种桩基础的规格越来越大，桩数越来越多，不断抬高的施工难度无疑对施工工艺和技术都提出了更高的要求。在先进的现代桥梁施工技术中，旋挖钻技术具有多项特点，以低噪音、高进度、高效率、高质量见长，已经成为众多公路桥梁桩基础施工中的重点应用技术。
1 旋挖钻技术原理与适用条件
1.1技术原理
旋挖钻技术，主要基于液压驱动动力来形成扭矩。一般在钻架上排放液压油缸，发生力学作用后产生液压动力。施工时在钻机的钻杆底端可配用短螺旋钻头、回转斗，岩心钻头，岩心回转钻头等各种规格的钻头，钻头外有活络挡板予以保护，钻头在液压动力的驱动下开始旋转，钻孔后产生的碎渣废弃物，在离心卷扬作用下从钻孔中旋出，实现成孔。
1.2技术适用条件
旋挖钻技术配合不同钻具，适应于干式、湿式、及岩层的成孔作业，可广泛运用与各土质地层、砂性土、砂卵砾石层以及达到中等硬度的基岩施工中。影响旋挖钻技术的适用条件以及推广应用力度的因素中，旋挖钻头是最为关键和基础的因素。此外，还存在很多能够影响旋挖钻头应用效果的可能因素，例如：地层成分结构等实际情况、对孔洞的尺寸规格限定、对卷扬废渣的沉积厚度、钻机自身性能参数、成孔内部保护措施等。旋挖钻技术具有轴向压力大、机动灵活、操作简易、作业快速等优势，因此能在桥梁桩基础施工中展现出超高的效率，如此高速的进钻速度下，桩基础成孔的质量颇佳，体现了超强作业能力。旋挖钻机常配置自动测斜技术，相关装置的动态及时监测确保了钻头与被钻面的垂直度，也提高了钻孔的垂直成型效率，降低泥浆破坏性，一定程度上维护并提升了泥浆质量。
2 旋挖钻在桥梁桩基础施工中的具体工艺
公路桥梁桩基础施工中，旋挖钻的施工工艺与其他桩基机械化成孔技术相比，具有特殊的工艺表现及技术内涵优势，其实用性无法替代。旋挖钻进的成孔工艺：钻机安装钻头后，能够灵活地闭合开启。钻头的四周或底端常需要高质量的切削合金钢材质镶焊黏合固定。具有伸缩性的钻杆高速旋转后，驱动钻头同时保持高速旋转，开始增压逼近切削土层。钻头在进孔运转时，会产生大量岩土废渣，不断积累于专用钻斗中。待钻斗内废弃物满量后直接在钻孔机提升装置的驱动下，钻杆完成收缩，钻头被提出孔外完成卸土操作，相当于完成一次钻孔工艺。下一循环开始，继续由伸缩钻杆压钻入孔开始往复，产生周期性的破土取土卸土过程，直至钻至桩孔的设计深度。旋挖钻的具体工艺可视土层属性进行调节，一般以清水钻或干式钻进工艺在粘结性高的岩土层中作业居多，且不需要后续的泥浆护壁工作，但对土质松散结构易坍塌的地层，或因地下水导致孔壁不稳定的区域，须在钻孔后以静态泥浆护壁，如投入护壁泥浆或稳定液完成孔洞护壁。
综合来看，公路桥梁桩基础施工中旋挖钻技术的工艺流程为：必要的施工准备、桩基位测量放线、钻机就位成孔、护壁泥浆制备、钢护筒制作及埋设、钻机旋挖至预定深度、钻进垂直度鉴定、钻孔检测、孔内注浆、清洗孔洞并退钻移机。
3 公路桥梁桩基础施工中旋挖钻技术要点
由上述内容可知，桥梁桩基础施工的旋挖钻技术需要必要的施工转备、同时还要完成钢护筒制作安设，以及制备护壁泥浆，这些工序都是旋挖钻技术的要点所在。
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3.1钢护筒制作安设
通常，旋挖机的钢护筒要想适应不同环境的保护要求，筒壁厚度有严格的要求，同时强调互通内径应该高于桩径值。安装钢护筒后，应在其顶部位置加设溢浆口，便于钻机钻进过程旋出泥浆。护筒的埋设可考虑挖孔埋设的方式，确定进钻前先排除异物是否存在阻碍并及时移除故障。钢护筒制作完成后，在施工现场仍需要进行质量复验，确保质量过关。正式使用旋挖钻机前，若施工进钻面是沥青面层和路基层，应先破层在进钻，破层一般选择风镐或旋挖钻的短螺旋开孔器进行，结束后再以旋挖钻机桶形钻头开始钻进。成孔后需开展钢护筒起吊，此时旋挖钻机副卷扬机即可胜任，原则上钢护筒的孔内设置还需要有专人辅助完成，确保钢护筒安设预埋后高出孔口约300mm高，及时对照设计图纸开始对钢护筒的中心展开复核，确定护筒与钻孔内壁的空隙情况，以全站仪复检护筒中心后做好标记，完成，钢护筒的垂直度检查。
3.2护壁泥浆制备
钻孔护壁泥浆的制备，一般当钻孔条件为黏土夹层砂类土时需要开展。钻孔完成后应加入必要的膨润土泥浆护壁。指定专人按泥浆性能指标完成配置及检查，主要采用纯碱或膨润土为主材料，取工业用水或河流水即可，要求胶体率大于96%，酸碱度大于8，含砂率大于等于2%，粘度在[16，22]区间范围内，比重值在[1.06，1.10]区间范围内。
3.3钢筋笼制作
钢筋笼制作务必严守相关规范。考虑到旋挖钻机的高效成孔率，因此钢筋笼的制作应在开始钻孔前就已经完成并验收。若在钻孔开始后或成孔后才制作钢筋笼，则可能因桩孔等待时间过长出现内壁裂纹与孔洞坍塌等事故。
3.4配套设施设备的严格检查
（1）钻机未作业前
施工方要确保对所有钻具、器械、配套设施及设备进行安全性能检查。一旦有不符合标准的物件，应立即禁用，并加强不同物品的检测维修，确保功能稳定、性能可靠。由于不同地质条件下旋挖钻的钻头使用不一样，因此需要及时确实地层属性，同时相应调整钻进压力、速度和适当泥浆比。旋挖钻机到达指定位置后，精确测量调整桅杆高度，重新对正钻头的轴径中心与钻孔中心。整体上要求旋挖钻机的安放抓地要牢，不能在作业时晃动过猛。根据实际地质情况与土壤属性的不同，旋挖挖钻会在实际应用中采用岩心、岩心回转、短螺旋以及岩心回转斗等钻头，这是由施工场地实际条件决定的。临启动作业前，再次检查配套器具、设备的性能完好。
（2）钻机作业中
及时核对钻头规格、钻进速度、钻进压力、泥浆配置比是否符合规定。钻孔应以低档慢速启动，关注钻进中各方面变化及时调整速度。要注意在孔深加大时及时向内补浆，确保孔内泥浆高于地下水位，从而满足泥浆压大于静水压的目的，形成孔壁泥皮，有利于孔壁保护。钻孔时特别注意时刻紧盯钻杆的垂直状态。可利用深度计算器监控钻孔深度。旋挖斗以顺时针旋转时，属于钻进取土过程，要确保底板切削与筒体后沿的对齐。一旦钻斗内废渣存满，则需要以逆时针旋转升钻卸土。
（3）钻机作业后
钻孔作业完成后，必须利用换浆原理来清洗钻孔，原则上孔洞内水位始终是稳定状态，清孔的目的一是清除废渣或沉淀物，保持孔深高度，二是找到钻孔内实底，尽可能确保桩基的承载稳定性。层清理干净，降低孔底沉淀的厚度，另一方面就是要最大程度上确保桩底具
结束语
旋挖钻技术已经得到了公路桥梁桩基础施工的广泛应用。未来随着技术的发展，旋挖钻技术的众多优点将会不断放大，从而为我国的公路桥梁建设提供巨大的帮助，推动我国交通运输建设的跨越发展。
参考文献
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[2]颜展翔.浅析桥梁桩基础旋挖钻施工技术[J].低碳世界,2016(16):13-14
[3]李伟.桥梁桩基础施工中旋挖钻施工技术的应用[J].建设科技,2016(02):35-38
论文作者:谭志福
论文发表刊物:《基层建设》2017年3期
论文发表时间:2017/5/3
标签：钻头论文; 钻孔论文; 钻机论文; 泥浆论文; 桥梁论文; 技术论文; 作业论文; 《基层建设》2017年3期论文;