吴江伟
中铁十一局集团第五工程有限公司 重庆市 400037
摘要：结合在郑州至万州线河南、湖北省界至万州段（ZWCQZQ-9标）谭家河双线特大桥钻孔桩的施工经验，阐述了旋挖钻机的选型，施工工艺，分析了施工中出现的一些问题，并提出相应的预防措施。
关键词：桥梁；桩基础；旋挖钻；施工工艺；预防措施。
近年来，旋挖钻机广泛运用在桥梁桩基础施工中，其具有施工效率高、质量好、操作简单、机动灵活等优点。在桥梁施工中熟练掌握旋挖钻机施工技术，以提高桥梁工程质量有重大意义。
1 工程概况
谭家河双线特大桥中心桩号DK800+395，桩基共计148根，桩径φ1.5m桩基有30根，桩径φ1.25m桩基有118根，最长桩基29.5m，所有桩基采用旋挖钻机成孔灌筑法施工。通过前期勘察得知，岩土层主要是块石土、粗圆砾土、粉质黏土、泥岩夹砂岩。
2 旋挖钻机选型
针对桥梁桩基的岩土强度，桩基直径，工期及质量等要求，拟选用SR180型旋挖钻比较经济合理。
3 旋挖钻机施工工艺
场地平整→测量定位→埋设钢护筒→钻进及取土→清孔→吊装钢筋笼→下导管→灌注混凝土→拔出导管及护筒→桩头凿除→桩基检测。
3.1 施工准备
平整施工场地，清除杂物，便于放线及钻孔机械就位。测量人员采用全站仪进行桩位中心放样，将桩位放出并复核无误后，现场设置十字护桩并对施工人员进行交底。施工中加强对桩位的复核，发现问题及时处理，避免桩位出现偏差。
3.2 钢护筒埋设
本工程施工条件为旱地，钢护筒直径大于桩径20cm，护筒壁厚为4～8mm施工时护筒高出地面30cm，护筒周围采用粘土夯实，避免发生地表水渗漏而发生坍塌。
3.3 钻孔
3.3.1 钻机就位
旋挖钻机就位前，对钻孔的各项准备工作进行详细检查，钻机就位后，调整钻杆垂直度，在测量人员和施工人员的指导下，钻头对准桩位后开始钻孔。
3.3.2 泥浆与护壁
泥浆制备，在不影响桩基施工处挖设泥浆池制备泥浆，并在泥浆池内侧衬一层防水板，以防止泥浆渗漏和地下水渗人泥浆池内。
泥浆一般由水、粘士(膨润土)和添加剂组成，具有浮悬钻渣、冷却钻头、增大静水压力，并在孔壁形成泥皮，隔断孔内外渗流，防止坍孔。
一般性能指标控制在:比重1.06～1.3；粘度16s～22s；含砂率不大于4%，根据地层土质状况及时调整泥浆性能，保证成孔速度和质量。
随孔深的增加向孔内及时补充泥浆.以维持护简内应有的水头，防止坍塌。
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3.3.3 钻机成孔
旋挖钻机钻进时根据围岩情况控制钻进速度，待钻头全部进入地层后方可正常钻进。当钻头下降到预定深度后，旋转钻头施加压力，将土挤人钻斗内，当仪表自动显示简满时，关闭钻斗底部，提升钻斗将土卸于堆放地点。通过钻斗的削土、提升、卸土等循环直至钻进成孔。
技术人员现场对钻机施工进行跟踪检查记录，如出现桩位中心偏离、卡钻、倾斜或护简周围出现渗漏塌方等情况，及时调整，保证孔桩施工的质量和安全。
3.3.4 成孔与清孔
钻孔至设计高程经过检查后，应马上进行清孔，并会同监理对孔深、孔径、沉渣厚度、垂直度等检查至合格。
3.3.5 钢筋笼制作与安装
钢筋笼在钢筋加工场集中加工，钢筋笼主筋与加强筋必须全部焊接且整体吊装入孔。当条件困难时，可分段入孔，上下两端应保持顺直。
钢筋笼制作完成后采用平板车运至现场，用吊车吊装，吊装时应由专职安全员现场指挥操作。
3.3.6 混凝土浇筑
导管由25cm的无缝钢管组成，用装有垫圈的法兰盘连接，管节长度按标准1m、1.5m、2m、3m、4m等不同长度配置。
混凝土在拌合站拌置，由泥罐车运输至现场。首批混凝土塌落度控制在200～220mm左右，灌注的数量应满足导管首次理置深度不小于1.0m，混凝士应连续灌注，不得中断，导管的埋置深度宜控制在2～4m，为确保桩顶混凝土质量，桩顶混凝土应超灌0.5m～1.0m。
4 分析实际应用常见问题及预防措施
4.1 桩孔孔壁坍塌
成孔中或成孔后，孔壁不同程度塌落。成孔中排出的泥浆不断出现气泡，有时护筒内的水位突然下降，均为塌孔的兆头。
病因分析:主要是由于土质松散，加之泥浆护壁不好；护筒埋设不好，筒内水位不高；钻头钻速过快或空转时间太长都易引起钻孔下部坍塌；成孔后待灌时间和灌注时间过长。
预防措施：在松散易坍士层中适当深埋护筒，密实回填士，使用优质泥浆，提高泥浆比重和粘度，升高护筒，终孔后补给泥浆，保持要求的水头高度，保证钢筋笼制作质量，防止变形；吊设时要对准孔位，吊直扶稳，缓缓下沉，防止碰撞孔壁；成孔后待灌时间一般不超过3h，并尽可能加快灌注速度、缩短灌注时间；在钢筋笼碰孔壁而引起轻微坍塌的情况下，用直径小于钢筋笼内径的钻头以优质泥浆扫孔或用导管消孔。
4.2 卡管
水中浇筑混凝土过程中，无法继续进行浇筑；返浆不顺畅，甚至不返浆。其原因为: (1)导管冲洗不干净，造成导管内壁有混凝土凝结；(2)混凝土中粗骨料粒径过大；(3)施工中等待混凝土的时间过长或混凝土在导管中停留时间过长而卡管；(4)清孔不彻底，导管插人过深不足；(5)起初浇筑时，隔水栓堵管；(6)混凝土和易性、流动性差，造成离析。
卡管防治措施：
(1)拆卸导管进行冲洗时，注意导管内收要彻底冲洗干净。
(2)粗骨料的最大粒径不得大于导管直径和钢筋笼主筋最小净距的1/4，且应小于40mm。
(3)还要考虑混凝土的运输距离及道路拥堵情况，控制好混凝上到达现场时间，确保浇筑的连续性。在混凝土浇筑过程中，混凝土应缓缓倒人漏斗的导管，切勿封堵导管孔口，避免在导管内形成高压气塞。在施工过程中，应时刻监控机械设备，确保机械运转正常，避免机械故障的发生而导致水下浇筑混凝上不连续。
(4)保证清孔质量，导管长度宜适合孔深的要求，其底部至孔底的距离控制在50cm。
(5)确保导管连接部位的密封性，及时检查更换密封圈，导管接头丝扣良好无损。接管时要上紧丝扣，保证导管的密封性。
(6)加强对混凝土搅拌时间和混凝土坍落度的控制。水下浇筑要求混凝土必须具备良好的和易性，配合比应通过实验室确定，坍落度宜为180～220mm。为改善混凝土的和易性和缓凝，水下混凝土宜掺外加剂。
5 结语
近些年来我国基础建设得到了突飞猛进的发展，对高效、经济的施工技术需求不断提高，旋挖钻机施工技术是重要代表之一。应该更加熟练的掌握这项技术，为经济建设节约成本。
参考文献:
（1）《铁路桥涵施工规范》；
（2）《铁路桥涵施工质量验收标准》；
（3）《谭家河双线特大桥设计图》。
论文作者:吴江伟
论文发表刊物:《防护工程》2018年第28期
论文发表时间:2019/1/4
标签：导管论文; 泥浆论文; 混凝土论文; 钻机论文; 桩基论文; 钢筋论文; 钻头论文; 《防护工程》2018年第28期论文;