长沙市市政工程有限责任公司
摘要：旋挖钻机凭借其全液压驱动、计算机控制等特性，使钻孔定位精度与质量得到显著提高。本文以某桥梁桩基工程为例，针对其施工难点问题进行了简要分析，围绕桩位测量放样与埋设护筒、泥浆制作、钢筋笼安装、钻孔作业、混凝土灌注五个层面，探讨了桥梁桩基工程中旋挖钻机施工工艺的具体要点，以供参考。
关键词：桥梁桩基工程；旋挖钻机；施工工艺
引言：桥梁桩基础施工与桥梁工程质量存在密切关联，旋挖钻机凭借其成孔速度快、排污量小、自动化程度高等特性，在桥梁桩基工程中具有广泛应用价值。然而在采用旋挖钻机进行钻进施工时，仍需针对坍孔、断桩、堵管等问题采取有效防治对策，加强对工艺要点的把控，以此为桥梁桩基工程的质量创设良好保障。
1工程概况与难点问题分析
1.1工程概况
以我国北方某桥梁桩基工程为例，该工程所打造的桩基长40m、直径为1.4m，成孔深度保持在42-44m范围内。桥梁建设区域的地表下1.5-2.5m处为风积沙层，砂夹卵石层位于风积沙层之下，卵石粒径大于200mm，保水性较差。在开展桩基施工时，施工人员首先选取正、反循环钻孔工艺，但无法有效处理大粒径卵石，且钻孔耗时约40h，易造成工期进度延误问题；随后又采用了冲击钻工艺，但成孔质量较差，清孔耗时较长，不具有经济性；最后施工人员选取旋挖钻机进行施工，采取膨润土配合白灰制成混合浆体护壁，保水性较好，成孔时长缩短为3h、清孔耗时也显著缩短，使施工进度得到良好保障，经由质量检测发现其成孔质量较好、扩孔率低，为施工质量提供有效保障。
1.2存在难点问题
其一是坍孔问题，护筒底部缺乏黏土、护筒周围黏土未夯实、泥浆钻进速度过快或过慢、水头压力变化等因素，均有可能造成坍孔问题，降低成孔质量；其二是断桩问题，坍孔频繁、坍孔部位较深等均有可能引发断桩情况；其三是堵管问题，设备停电或故障、混凝土初凝、混凝土出现离析现象等均有可能引发导管堵塞问题[1]。
2桥梁桩基工程中旋挖钻机施工工艺的具体要点探讨
2.1桩位测量放样与埋设护筒
在采用旋挖钻机进行钻孔施工前，施工人员需采用闭合测量方式在作业场区内选定基准点、完成定位处理，设置固定物体，保障定位精度，随即采用全站仪进行桩位放样，并完成混凝土浇筑与养护作业。在埋设护筒前需围绕打桩区域进行扫平作业，实现桩基位置的合理定位，保障护筒埋设位置的精确度并记录位置坐标，将护筒中心线的偏离尺寸控制在50mm范围内，以此确定桩基位置、完成测量定位，确保桩孔中心与旋挖钻机钻头处于同一条直线上。在护筒选择上，应确保护筒直径较桩孔孔径超出10-15cm，其水平标高较地面标高超出3cm，护筒长度超出地下水位2m左右，并针对护筒埋设情况进行复核，确保其与桩位中心线的偏差值不超过5cm、垂直度符合设计要求。
2.2泥浆制作
通常泥浆用于加强桩孔稳定性，防范钻渣、地下水侵入到桩孔内。因此在泥浆制作环节，应结合桩基施工现场布设情况进行浆池定位，将浆池容积控制在桩体的2-2.5倍左右，确保池壁无渗漏问题。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时结合工程质量要求与施工现场环境进行泥浆性能、配比的设置，采用优质膨润土、白灰、纯碱等制备混合浆液，针对泥浆用水的比例、纯度进行把控，在使用泥浆时还需实时检测桩孔内的参数指标，使泥浆在循环过程中于孔壁表面形成泥皮，依靠其自重实现对孔壁的保护，确保符合工程质量要求。
2.3钢筋笼安装
在将钢筋笼运输到施工现场后，应将其基础结构固定在工装上、确保钢筋顺直，采用双面焊接工艺进行钢筋笼搭接部分处理，确保其尺寸符合工程设计要求，并将其纳入到钢筋长度指标中，针对搭接部位进行分弯处理，保障钢筋笼安装质量。待完成桩孔验收后，需将钢筋笼放置在指定位置，采用焊接工艺进行孔口处理，做好钢筋笼的保护措施，利用全站仪随机选取钢筋进行偏差度检验，保障钢筋笼安装质量。
2.4钻孔作业
2.4.1钻孔
在钻孔环节，需依照设计要求进行钻杆垂直度控制，将制备好的泥浆喷射入桩孔中，针对孔内泥浆高度进行监测，应确保泥浆高度大于底口高度1m以上。当钻进深度达标后，利用旋挖钻机实施钻进，将在此过程中产生的废渣集中收集到预留斗内，待操作人员在监测屏幕端观察到斗内填满后关闭钻头，依据土层性质进行钻进速度控制，并结合挖掘进度控制提起速度，防范孔壁遭到破坏或出现坍孔问题。在具体施工过程中，应确保泥浆面处于护筒下部位置，保持护壁的稳定性，并缓慢完成孔内注浆，确保孔内压力处于平衡、稳定状态下。此外，待观察到钻机钻进深度接近1m时，应采用钢丝进行实际深度的复测，保障孔深符合设计要求[2]。
2.4.2清孔验收
待桩孔内泥浆静置一段时间后，需采用减压吊钻针对孔壁内与孔底残渣进行清洁处理，防范坍孔问题，待完成孔内清洁后组织监理人员进行成孔验收，对照设计方案检验孔深、中心线的偏差情况。在此过程中还需进行顶部泥浆测试，利用全站仪、钢丝等工具完成桩孔、标高、沉降量的定位测量，以此保障工程质量。
2.5混凝土灌注
待完成孔径、标高、沉降量等参数检测后，便正式进入到混凝土灌注环节。首先需要进行管道布设，将管道与孔底的距离控制在0.3-0.5m范围内，借助管道的合理布设减轻导管应力，为浇筑环节创设有利条件；其次依据连续性原则完成导管设置，在完成混凝土初次灌注后需进行导管测量，确保导管深度高出预埋位置1m左右，经由连续灌注作业后确保所有导管深度约保持在2-6m范围内，且灌注时长不超过4h；待完成灌注作业后，需及时测量混凝土灌注高程，将其与地面标高间的偏差值控制在50cm范围内，以此确保混凝土质量，并完善混凝土后期养护作业，为桥梁桩基施工质量提供良好保障。
结论：旋挖钻机凭借其钻孔速度快、钻孔质量高、经济性强、污染小等性能优势，在当前桥梁桩基工程中收获了较广的应用价值。然而在具体施工过程中还需考量旋挖钻机体积、作业面要求、地形条件等影响因素，针对现有钻孔工艺进行优化设计，以此提高钻孔施工质量，为桥梁桩基工程的顺利开展提供技术支持。
参考文献：
[1]林佳梅.市政高架桥桩基旋挖钻机成孔施工工艺[J].低碳世界,2017,(35):287-288.
[2]黄永军,张亮波,赵娜.新施工工艺下桥梁工程基础桩基造价分析——以全液压可视可控旋挖钻机扩底灌注桩为例[J].工程经济,2018,(02):12-15.
论文作者:陈青
论文发表刊物:《防护工程》2019年11期
论文发表时间:2019/8/30
标签：桩基论文; 钻机论文; 泥浆论文; 钻孔论文; 桥梁论文; 作业论文; 钢筋论文; 《防护工程》2019年11期论文;