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摘要：随着我国社会经济快速的发展,科学技术得到了不断地提高,对公路桥梁的实用性要求也越来越高。因此,公路桥梁工程建设就需要不断地完善自身存在的不足。桩基础对桥梁的整体质量具有重要的影响,为了提高公路桥梁整体的稳定性,确保桥梁施工的安全系数,旋挖钻机在公路桥梁桩基础施工中得到了广泛的应用，提高了公路桥梁桩基础施工的质量,本文结合实例对旋挖钻机在桩基础施工中的应用进行分析和探讨。
关键词：旋挖钻机；公路；桩基础
1 旋挖钻机在桩基础施工中的应用
1.1 施工准备
采用全站仪根据极坐标法对桩孔准确定位并沿切线、法线方向放护桩，以便随时检查桩孔位置是否偏离设计位置，施工中加强对桩孔及护桩进行复核，发现问题及时妥善处理，从而保证桩位准确定位。
1.2 护筒制作与埋设
（1）护筒制作。采用内径比钻头直径大0.2m~0.4m的钢护筒，护筒高2.0m，采用6mm厚钢板制作。为增加刚度防止变形，在护筒上下端和中部的外侧各焊一道加劲肋。
（2）护筒埋设。埋设护筒前先放出桩位点,过桩位中心点拉十字线在护筒外80cm～100cm处设控制桩,然后在桩位处用钻头边刀挖一个比护筒外径大20cm、深度比护筒略小30cm的圆坑。并在坑底填筑20cm的粘土,然后将护筒采用钢丝绳对称吊放进坑内,用水平尺(或吊线锤)校验护筒竖直后,并保证护筒中心与桩位中心位移不能超出20mm,方可在护筒周围回填最佳含水量的粘土,分层夯实且要防止护筒倾斜。竖向线倾斜不大于1%。
1.3 泥浆的制备
（1）泥浆材料的选择。①水的PH值为中性,钙离子浓度应≤100ppm,否则掺入分散剂。②膨润土由其产地不同而性能不同,应以经济适用为主。选用钙土。③CMC的选定。根据其土层、粘度越高防漏效果越好。④根据膨润土选定分散剂。泥水分离的泥浆,选用能够减小泥浆凝胶强度及屈服值的分散剂。⑤防漏剂的选定:通常防漏剂的粒径为漏浆层土砂粒径的10%～15%左右效果为最好。
（2）泥浆粘度的选定。要保持地层稳定的泥浆漏斗粘度,泥浆粘度要符合检验值。
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（3）泥浆基本配合比的确定。①膨润土及CMC的掺加浓度,由地层决定粘度,推出膨润土及CMC的掺加浓度。②分散剂的浓度,为使泥浆形成良好的泥皮而使用分散剂时对于泥浆浓度的减小可用膨润土或CMC的掺加量调节。
（4）制备泥浆的方法。①搅拌机为高速回转式搅拌机,搅拌时间为10～15min。膨润土遇上混合后3h就有很大溶胀性,经过1d达完全溶胀,CMC应先用清水溶为1%～3%的溶液再掺入到泥浆里就会很容易混合在一起。
1.4 钻孔施工
（1）钻机根据施工放样埋设护筒，钻机对位后应平稳开挖后主机身不能移动。旋挖钻机钻孔，由于钻孔进尺较快，对于桩孔的护壁要求较高，特别砂层，砂加卵石地层要求尤为突出，所以在开始施工钻孔前要充分考虑好护壁方案，准备好充足的护壁材料后方可进行钻孔施工。在现有条件下，推荐使用膨润土或纤维素材料为宜。
（2）钻孔过程中，要根据地层变化，孔内水位变化及时补充护壁材料，确保成孔顺利进行。根据桥梁施工规范要求钻孔桩内的水位一定要高于桩周围的地下水位，并达到一定的差值，差值越大越有利于成孔，越有利于护壁材料充分吸附到护壁，并形成良好护壁，提高成孔质量为提高桥梁桩基质量打下良好的基础。
1.5 检孔
钻孔中,须用检孔器检孔,检孔器用钢筋笼做成,其外径等于设计孔径,长度等于孔径的4～6倍。每钻进10m,接近通过易宿孔土层,(软土、软塑土层、低液限粘土等)或更换钻斗前都必须检孔。不可用加重压冲击或强撞检孔器等方法检孔。当检孔器不能沉到原来钻达的深度或大绳的位置偏移护筒中心时,应考虑可能发生了弯孔、斜孔或缩孔等情况,如不严重时可调控钻机位置或钻具继续钻孔。钻到设计标高,经检验合格后即可终孔。
1.6 灌注水下混凝土
（1）试拼。导管吊装前进行试拼,检查接口是否牢固,若接口胶垫有破损,更换后使用。同时检查拼装后的垂直情况,根据桩孔的总长,确定导管的拼装长度。使用前,进行过球、水密及承压试验,试验时的水压,大于井孔内水深至少1.5倍的压力。吊装时,导管位于井孔中央,并在灌注前进行升降试验。
（2）复测。复测孔底标高,检查沉渣的厚度,判断是否达到设计要求及满足灌注要求。满足要求后,方灌注混凝土。
（3）漏斗。在导管上端连接混凝土漏斗,其容量必须满足储存首批混凝土数量的要求。开始灌注时,在漏斗下口设置砂袋,当漏斗箱内储足首批灌注的混凝土数量时,剪断吊住砂袋的铁丝,使混凝土猝然落下,迅速落至孔底并把导管裹住。灌注混凝土时确保有足够的混凝土储备量,以保证桩基混凝土浇筑的连续性及桩基的施工质量。
（4）灌注。混凝土的灌注连续进行,有短时间停歇时,经常起动导管,使混凝土保持足够的流动性。灌注过程中边灌注边提升导管和边拆除上一节导管,使混凝土经常处于流动状态,尽可能缩短拆除导管的间隔时间。当导管底埋置于混凝土的深度达3m左右,或导管中混凝土落不下去时,开始将导管提升。提升速度不能过快,提升后导管的埋深不小于2m且不大于6m。根据混凝土的浇筑情况和埋管深度逐节拆除导管。提升导管要保持导管垂直及居中,不能倾斜以免牵动钢筋骨架。
（5）加灌。为确保桩顶质量,在桩顶设计标高以上应加灌一定高度以便灌注结束后将此段混凝土清除,增加的高度为0.5m～1.0m。
2 结论：
该大桥桩基础采用旋挖钻机施工,不但保证了成桩质量(所有桩基检测均为1类桩),并且为上部结构施工赢得了宝贵的时间,(每根桩的成桩时间平均在42h左右),取得了一定的经济效益,同时为以后同类型地质条件的桩基施工提供了宝贵的经验。
参考文献：
[1]JTG041-2000.公路桥涵施工技术规范[S]
[2]建筑工程旋挖桩施工技术[J].吕斗雄.技术与市场.2017(03)
论文作者:栾博
论文发表刊物:《防护工程》2017年第17期
论文发表时间:2017/11/27
标签：导管论文; 混凝土论文; 泥浆论文; 钻机论文; 钻孔论文; 桥梁论文; 桩基论文; 《防护工程》2017年第17期论文;