贵州地区公路桥梁桩基础工程中的旋挖钻施工技术

　　摘要：文章以贵州地区的某公路桥梁工程为背景，围绕桩基础旋挖钻施工技术展开探讨，针对桩基混凝土施工中存在的问题提出处理方法，以保证工程品质符合要求。

　　0 引言

　　桥梁是公路建设领域的“重头戏”，旋挖钻施工技术因便捷、施工质量良好等优势而被广泛应用。旋挖钻技术应用于桥梁基础建设领域，可兼顾成孔质量、施工效率等多方面要求，有助于提高桥梁工程的社会效益和经济效益。纵观现状，旋挖钻技术已经成为公路桥梁基础建设领域的关键技术支撑。

　　1 工程概况

　　贵州省贵阳至黄平高速公路工程第TJ1合同段起讫桩号K00+000~K8+400，长8.4km。本段施工中路基长度5588m，建有大桥2766m/6座、中桥4m/1座，占线路总长的33.48%。工程处云贵高原东南部向广西丘陵过度的斜坡地带，属于典型喀斯特地貌，岩溶中存在溶洞及溶沟，由于不需制备泥浆，所以桥梁桩基础部分以旋挖钻干钻技术为主。本标段大桥基础设计为嵌岩桩，桩基底为中风化砂质页岩，承载力容许值达1200kPa，桩基直径分1.4、1.8、2.0、2.2、2.4m 5种类型。

　　2 桩基旋挖钻施工主要内容分析

　　桩基常规的泥浆护壁施工方法需要砌筑储浆池、开挖循环浆池、制造护壁泥浆，灌注桩时泥浆采用封闭车进行外运，要拥有足够大的施工场地才能完成储浆池的砌筑和环浆池的开挖，但这种做法在城市地区相对局限的施工场地和工期紧张的情况下不适用，对此可考虑采用旋挖钻干作业桩基成孔方式进行施工，这样能更好地缩短施工时间，并减少类似泥浆外运、泥浆处理等较多工序，占用最少的场地，用最少的成本完成施工。总地来说，该项施工技术因节约成本和施工快捷的优点而具有很好的应用前景。

　　施工前要保证几项工作到位：①施工场地已合理分配安排并完成“三通一平”；②场地内部道路畅通；③相关施工材料已准备妥当且到位；④施工场地排水通畅，雨天不会积水；⑤施工用电线路已合理架设完毕。

　　以设计桩位平面布置图和建立的现场测量控制网为基础，计算出合适的桩位点并打入定位桩。桩间距过小时可采取跳打方式，待桩基完成混凝土浇筑并凝固12h后再进行施工。

　　2.1 护筒埋设

　　护筒由厚度4~6mm钢板制成，护筒直径比桩基孔径大20cm，每节护筒长度1.5~3.0m，护筒至少高出地面20cm，以防止杂物、泥水流入孔内。旋挖钻机在埋设护筒时，应由人工辅助配合，护筒埋设利用旋挖机的钻斗挤压作用做相应的调整。

　　2.2 桩基成孔

　　（1）钻机就位。在桩基施工范围内平整处理并清理杂物，测放桩位中心点，插打钢护筒。应根据地质情况选取钻机，结合地勘资料和现场实际考察桩基范围有无溶洞、地下水量大小、岩层厚度和岩样强度，经分析和对比后合理选择。由于本工程岩石强度较高，因此选取较大型号即360D型旋挖钻施工。钻机进场后需将该装置稳定安装至桩基一侧的枕木上，检测并调整钻机的姿态，要求钻锤起吊滑轮缘、钻锤和桩孔各自的中心共处相同的垂线上，若无误则固定钻机，根据现场施工需求配置钻头。

　　（2）钻进。钻进期间钻锤应维持稳定的状态，初期以小冲程慢速冲进的方法为宜，待各方面均正常后可调整至正常冲程，有序钻进到位。

　　（3）终孔。成孔后使用掏渣筒，提高清孔效率。采用地质雷达仪探测桩孔底部地质情况，根据地质报告情况判定是否终孔。有较多裂隙、夹层、溶洞时需继续施工直至穿过不良地质层，再次对桩底地质进行探测，直至满足结构受力要求，出具桩基确认终孔报告。

　　（4）清孔。桩基施工期间易在孔内堆积杂物，需按流程有序清孔。①一次清孔。钻孔实际进尺达到设计标高要求即可组织一次清孔作业，此环节采用正循环法，配置掏渣筒以提高清孔效率。清孔期间易发生塌孔现象，需保持孔内水头的稳定性。待泥浆指标提升至设计要求后结束清孔。缓慢向上提升钻头，钻机移位。②二次清孔。完成一次清孔后放探笼判定桩径和垂直度，再检测桩底沉渣，如不满足可再次洗孔，再次使用掏渣筒清理孔底沉渣满足规范要求。

　　（5）桩基施工前的检查。一次清孔完成后利用探孔器做全面的检查，例如孔径、垂直度等。探孔器的外径不宜超过桩体直径，该装置的有效长度等同于桩径的4倍。经检查后将各项数据完整记录到位，报监理工程师签字确认。

　　2.3 下放钢筋笼

　　根据工程对钢筋笼的质量要求，利用钢筋笼成型机加工钢筋，制得钢筋笼后再利用平板车转运，借助25t汽车吊吊装，分节段依次接长将钢筋笼置入孔内。

　　每完成一节钢筋笼的安装后均要向声测管内灌水，用于检验该管道结构的密封性。若管内水位可维持稳定的状态则将声测管密封；若存在水位下降的变化趋势需利用汽车吊吊起，经全面的检查后确定具体问题，处理完成后再重新下放，管内水位满足要求后方可密封。

　　2.4 混凝土灌注

　　桩基结构利用刚性导管法灌注成型。灌浆管材以内径φ325型卡口刚性导管为宜，为保证灌浆施工效率，应组织水密承压试验和接头抗拉试验，经监理工程师检验后下放到位。导管下放期间加强对管底位置的检测与控制，与孔底间距以30cm为宜。全线施工中各桩的规格有所差异，应根据实际情况准备足量的首批混凝土，必须满足导管初埋深度≥1m的基本要求。

　　混凝土灌注施工前详细检查桩孔，包含孔深、沉渣厚度等相关指标，各项指标均无误后即可灌注，否则需二次清孔或采取其他调整措施。混凝土灌注应具有连续性，相较于设计标高，实际桩顶高度应略高0.5m。灌注施工期间加强质量检查，明确混凝土面高程、导管埋置深度等方面的实际情况，要求导管埋深达2m及其以上，但不可超过6m。

　　2.5 人工挖孔施工

　　部分山区堆积体较多，多为孤石，护壁泥浆无法起到应有作用，采用人工爆破挖孔或冲击钻冲击成孔。

　　挖孔施工时，对于岩层、孤石等人工难以挖除的部分可采取爆破的方式施工。爆破宜采用浅眼松动爆破法，并严格控制炸药用量，对于炮眼附近的孔壁应加强防护与支护，防止爆破过程中对其造成损坏。孔深＞5m时必须采用电雷管引爆，爆破完成之后应先通风排烟15min并经检查确认无有害气体后，施工人员方可进入孔内继续作业。

　　爆破须由专业人员实施，施工中应严格控制炸药用量，避免出现药量集中或一次药量过大的现象。起爆施工前应规划安全距离、设置警戒哨，撤离井内所有施工人员，并用爆破缓冲物覆盖井口。闪电、雷鸣等恶劣天气时应严禁装药、接线。施工操作应严格按照《爆破安全规程》（GB 6722-2014）中的相关要求进行。

　　3 效益分析

　　3.1 社会效益

　　运用该技术能够有效提升施工速度，不仅缩短了整个施工周期，还减轻了对施工区域人们出行的影响，具有一定的社会效益。

　　通常而言，公路、水利、市政、建筑工程的桥梁、箱涵、水闸等结构工程的钻孔灌注桩施工比较适合使用旋挖钻干作业桩基成孔方式。其不仅能确保施工质量，还能有效解决因传统泥浆池砌筑、泥浆外运、泥浆外溢、环保不达标等问题造成的施工周期长、成本高、安全性差等不良影响。

　　3.2 经济效益

　　相比于普通的冲击钻钻孔、人工挖孔、正反循环钻机钻孔、旋挖钻泥浆护壁成孔，利用旋挖钻干作业桩基成孔方式进行施工可达到3倍的速度，使用更少的人力，节省更多的场地，并节约成本、缩短工期。

　　一般情况下，普通的泥浆护壁钻孔混凝土的灌注高度最好控制在设计桩顶以上80cm左右，采用旋挖钻干作业桩基成孔施工，只需控制在30cm即可，有效节省了混凝土用量。

　　4 结语

　　旋挖钻施工技术兼具操作便捷、成孔质量好等多重优势，因此成为公路桥梁桩基础建设领域的关键技术。本文以贵州地区的公路桥梁桩基础工程为背景，对相关的旋挖钻施工技术展开探讨，最终取得了良好的施工成果，希望能为类似工程提供参考。

　　作者简介：王栋（1985-），男，陕西蒲城人，中交二公局第五工程有限公司工程师，研究方向：道路工程施工技术开发。

　　参考文献

　　[1]廖光文，潘求星.桥梁桩基础施工中旋挖钻技术的应用[J].交通世界，2017（30）：80-81.

　　[2]侯巧华.桥梁桩基础施工中旋挖钻技术的应用[J].四川建材，2017（9）：156+160.

　　[3]张伟.公路桥梁桩基础施工中旋挖钻技术的应用研究[J].工程技术研究，2020（6）：78-79.

　　（责任编辑：张闪闪）