公路桥梁桩基础施工中旋挖钻技术的应用分析

公路桥梁桩基础施工中旋挖钻技术的应用分析

夏先元

沅江市交通运输局   湖南省益阳市   413100

摘要：旋挖钻技术是公路桥梁施工中的一种新型技术形式，属于钻孔灌注桩技术的一种，该种施工方式具有施工便捷、操作稳定等优势，逐渐被应用在公路桥梁的桩基础施工中，本文主要分析公路桥梁桩基础施工中，旋挖钻技术的具体应用以及施工要点，希望可以为桩基础施工提供一些参考。

关键词：公路桥梁；桩基础；旋挖钻技术；应用

公路桥梁的工程施工复杂性较强，易受到地质因素的影响，使得施工桩基础的施工质量无法有效保证，而旋挖钻技术在应用过程中，成孔效率高，可以充分适应多种地质条件，成桩之后的稳定性强，也可以提升施工环节的安全，为此，施工人员需要根据公路桥梁桩基础施工的实际需求，科学应用旋挖钻技术，把握技术应用要点，全面提升工程的施工质量。

一、旋挖钻技术概述

旋挖钻技术主要是利用旋挖钻机，使用泥浆护壁法对公路桥梁的基础进行施工，施工人员应保证施工现场空旷，面积符合施工要求，从而保证施工作业的顺利进行。旋挖钻技术具有显著的优势，在应用之前，施工人员需要重点关注以下几个方面，第一，在施工之前，保证施工区域的“三通一平”，即水通、电通、道路通，施工场地平整；第二，准备好施工环节的各种材料；第三，针对桩基础的施工图纸进行合理设计。目前旋挖钻技术主要被应用在淤泥土质地层、砂性土以及砂卵砾石层的施工作业中。

二、公路桥梁桩基础施工中旋挖钻技术的应用分析

（一）放样定桩

施工人员在应用旋挖钻技术时需要根据施工方案的设计确定桩位的中心，通常情况下，钻孔的位置应在桩身加护壁厚度的半径内，关于石灰线的布撒与桩位之间的距离误差，应控制在2cm以内，在放样阶段，需要指派专业的技术人员进行测量，针对垂直度进行校对。

（二）埋设保护筒

公路桥梁的桩基础施工在应用旋挖钻技术可能垂涎孔口坍塌的问题，为有效解决该问题，应严格控制钻进的过程，保证施工的规范性，在保护筒的埋设阶段，由于保护筒的埋设质量直接关系到孔成型的质量，因此需要保证保护筒的各种参数都符合规定范围。施工人员需要将保护置于孔口的位置中，保护筒的长度应根据公路桥梁工程项目的要求进行选择，放置好保护筒后，还需要使用黏土进行填实，主要目的是防止孔口出现泥浆流。

（三）制作泥浆

旋挖钻机在运作时速度较快，为保证施工质量，应选择符合质量要求的结构物制作成泥浆，泥浆组成成分包括膨润土、羧酸基纤维、纯碱，其中膨润土的掺合比例为9%，而羧酸基纤维应为膨润土的0.03%，纯碱为膨润土的0.5%。该比例的泥浆在施工阶段可以在保护筒的内壁形成一层泥皮。泥浆的制作与应用需要耗费一定的成本，因此，施工人员可以针对泥浆进行回收利用，重点提升泥浆材料的利用率，从而实现对成本的控制，可以将孔内中排除的泥浆进行收集，集中存储在制作池中，再添加原材料，重新配比制作[1]。

（四）旋挖钻孔施工

旋挖钻孔施工基本流程如图1，可以主要分成钻机的选择和就位以及钻进施工两个部分，首先，在钻机就位之前，施工人员应对设备进行检查，如果发现设备损坏无法正常运行，需要理解维修处理，必要时可以更换设备，保证后续的施工工作可以正常进行，就位阶段，施工人员需操作钻机钻进地面，并保持静止的状态，针对位置根据施工方案进行适当的调整，重点控制桩位移和倾斜度，保证相关参数可以符合公路桥梁桩基础施工的标准要求，施工人员可以使用十字线对桩位的中心进行标识，尽量保证旋斗在保护筒中的各个方向的间隙相同，如果需要调整钻机，必要按照旋挖钻技术的应用原则进行调整，提升钻机钻架的稳定性，由于钻机钻孔时需要高速运转，保持稳定性可以避免钻机出现位移；其次，在确定钻机的具体位置后，进行钻进施工，每次钻进的深度应控制在合理的范围之内，不宜过深，钻进的开始阶段，速度应保持慢一些，如果发现施工存在问题或钻进深度和位置存在误差，施工人员应停止施工进行检查，针对旋挖钻技术的应用进行纠正，在钻进阶段，技术人员应对施工过程进行观察记录，记录每次钻进的深度。

图1：旋挖钻技术施工基本流程

（五）检孔清孔

检孔工作主要是使用检孔器，在检查的过程中，如果发现孔存在偏空等问题，需要立即针对钻机的位置进行调整，在完成钻孔施工之后，施工人员应进行清孔，可以安装导管，对孔底的沉淀物质进行检查，之后沉淀物的厚度符合施工要求，才能进行后续的灌注施工，如果沉淀物的厚度大于20cm，需要重新进行清孔，此时可以利用循环法，指导厚度符合操作标准，此外在清孔环节，施工人员应保证水头安全，避免钻孔出现塌陷的问题[2]。

（六）安装钢筋笼

关于钢筋笼的制作，首先要保证钢筋材料的质量符合工程施工的要求，在钢筋进场阶段，施工单位的管理人员应重点针对钢筋的质量进行检查，可以采取抽样调查的方式检测钢筋的质量，避免在施工中出现质量问题，在存储钢筋材料时，避免将钢筋直接摆放在地面上，应在仓库中妥善保存，防止钢筋出现锈蚀，此外，不同型号的钢筋应分类摆放，在制作钢筋笼之前，施工人员应针对施工设计图进行全面的分析，选择合适的钢筋材料，避免造成不必要的资源浪费。在焊接施工阶段，施工人员应将焊接的长度控制在10d以上，双面焊接的长度应在5d以上，并重点控制焊接的平整度，避免出现烧筋的问题，在完成制作之后，可以使用相同型号的钢筋材料进行试验。

将焊接完成的钢筋笼直接下放到钻孔的内部，第一吊点的位置应该距离单节钢筋笼上部的三分之一处，第二吊点应设在单节钢筋笼长度中点和下三分之一中间，在起吊的过程中，可以先使用吊车起吊第一吊点，可以使用大钩，当单节的钢筋笼稍微提起之后，使用小钩起到第二吊点，当单节钢筋笼完全离开地面时，可以停止起吊第二吊点，继续起吊第一吊点，第一吊点不断上升，此时可以逐渐放松第二吊点，保证第二吊点与地面垂直[3]。

（七）混凝土浇筑

在正式进行混凝土施工之前，施工人员需要在钻孔的底部安装混凝土的浇筑导管，导管应沿着钢筋笼下放位置延伸，通常情况下，导管的直径应控制在22cm，施工人员应使用清水针对导管进行彻底的清洗，保证导管的内部处于湿润的状态中，可以有效降低混凝土材料的流动阻力，再将导管的上端连接到料口位置处，让混凝土材料可以通过导管灌注到钻孔中，浇筑施工需要遵循先慢后快的基本原则，主要目的是防止钢筋笼出现上浮影响浇筑施工。

当第一批灌注施工完成后，可以使用小料斗继续灌注，此时导管的深度应控制在2—6m之间，施工人员需要在灌注过程中重点关注混凝土材料的基本性能，针对灌注的过程进行记录，可以采取记录表的形式，详细记录灌注施工的各种细节。在拆除导管之后，需要立即进行冲洗。在灌注施工的过程中，施工人员可以将孔内的泥浆重新利用，在正式结束灌注施工之前，对灌注的数量进行核对，并对混凝土面的高度进行测量，每个钻孔的混凝土灌注都需要保证一次性完成，避免中途中断影响整体的施工质量[4]。

灌注施工的停止时间需要施工人员观察混凝土灌注桩的距离，如果已经达到钻孔的顶部，则需停止灌注，并使用振捣棒进行振捣操作，主要目的是增加混凝土材料的密实度，保证混凝土具有较高的稳定性，振捣的时间应控制在15分钟-20分钟之间，完成振捣需要将混凝土材料静置，时间控制在1小时左右，如果静置阶段混凝土材料出现自然沉降的现象，还需要进行补浆。

三、公路桥梁桩基础旋挖钻施工要点

（一）前期准备

在应用旋挖钻技术之间，需要做好前期的准备工作，包括资料准备、人员组织以及设备材料的准备。

首先，关于资料准备，需要提前准备好公路桥梁施工的各种施工资料，第一，技术人员和设计人员针对施工现场进行勘察时的各种资料信息，包括施工区域的水文、地质等资料内容；第二，施工区域地下管线的分布情况，只有充分掌握各类管线的具体位置，才能保证应用旋挖钻技术不会影响管线的正常使用；第三，各种材料的信息资料，保证材料的配比可以符合工程的施工标准；第四，保护筒的相关参数以及材质信息；第五，各种测量工作的数据结果，根据资料信息内容，设计人员可以进一步完善旋挖钻技术的施工方案，保证后续施工可以顺利进行[5]；

其次，关于人员组织管理，由于公路桥梁工程的施工周期长、施工工序复杂，为保证旋挖钻技术的合理应用，需要重点强化施工人员的专业技术能力，针对施工人员做好组织管理工作，对其施工行为进行严格约束，从而提升旋挖钻技术的应用质量，施工单位可以搭建人员管理组织体系，针对旋挖钻技术的应用环节，制定详细的技术应用方案，明确不同岗位施工人员的具体责任，明确技术的应用流程，在正式施工之前，可以组织施工人员进行安全施工知识学习，并做好技术交底工作，明确施工阶段的要点内容，且确保每一环节的施 工人员均做好充足准备，避免岗位缺失的现象出现，与此同时，还需要组建专业化的管理团队，重点针对旋挖钻技术应用环节的各个工序进行检查，判断施工人员是否严格按照施工图纸进行施工，如果由于施工人员或管理人员的自身原因导致技术应用不到位，可以追究其责任，从而引起人员的重视，可以保证旋挖钻技术施工的质量[6]；

最后，为全面提升公路桥梁的施工质量，提高旋挖钻技术的应用水平，需要做好施工机械设备以及施工材料的管理，针对进场的材料进行质量检测，如果样品的质量不符合工程施工的要求，同批次的材料应进行返厂，质量符合要求的材料应分类妥善存储，并指派管理人员进行管理，避免储存过程中材料的性能受到影响，也需要针对旋挖钻技术应用时使用的设备进行定期的维护和保养，并做好管理记录。

（二）场地清理

为保证旋挖钻技术的有效应用，需提前针对施工现场进行清理，清理工作内容包括以下三个方面，第一，如果施工区域或附近存在积水，需要采取有效措施将积水排出，之后再进行施工作业；第二，需要清除施工现场的各种杂物，避免施工材料中混入杂质，影响施工质量；第三，保证施工区域的通道始终处于通畅的状态中，避免影响施工材料的运输[7]。

（三）成桩质量检测及误差管理

成桩质量检测是旋挖钻技术施工中的主要环节，在完成混凝土的浇筑施工后，需要进行为期七天的养护管理，重点控制混凝土结构的内外温度差，在混凝土材料成型之后对成桩的质量进行检测，为保证检测结果的准确性，可以由专业的检测单位进行检测，检测的过程中，施工单位、建筑企业以及监理单位等主体都需要在场，可以利用无损检测的方式，重点检查桩体的长度、混凝土材料的强化以及结构密度，并判断检测的结果是否可以满足公路桥梁施工的要求，在检测工作的同时，还需要针对废桩的数量和位置进行确认，可以通过补桩施工的方式进行处理。

公路桥梁工程的建设，在应用旋挖钻技术时应保证每个钻孔的尺寸和位置都符合施工要求，并将误差控制在合理的范围之内，例如，技术人员可以使用水准仪针对护筒的标杆进行测量，并计算孔深，如果质量超出误差允许的范围之内，需要进行适当的施工调整，同时在施工环节还需要做好各个部门的协调工作，针对旋挖钻技术的每道施工工序进行严格的质量管理，针对旋挖钻技术应用过程中可能出现的问题制定应急处理方案[8]。

结束语：总而言之，旋挖钻技术是目前公路桥梁施工中的常见技术形式，具有施工效率高、稳定性强的特点，为保证技术应用质量，施工人员需明确该技术的优势特点，明确旋挖钻技术应用具体流程，针对放样定桩、埋设保护筒、制作泥浆、旋挖钻孔施工、安装钢筋笼以及混凝土浇筑等施工环节进行严格的质量管理，同时做好前期的准备工作，清理施工现场，针对施工内容进行质量检测，将误差控制在合理的范围之内，全面提升旋挖钻技术的应用质量。

参考文献：

[1]陈辉. 旋挖钻成孔技术在桥梁桩基施工中的应用[J]. 黑龙江交通科技,2022,45(9):83-85.

[2]罗晓军. 公路桥梁桩基旋挖钻施工质量安全分析[J]. 砖瓦,2021(8):173-174.

[3]黄松根. 市政道路桥梁桩基础施工中的旋挖钻技术[J]. 缔客世界,2021(6):260.

[4]王佳. 旋挖钻成孔技术优点及在桥梁桩基工程中的应用[J]. 四川建材,2020,46(2):122-124.

[5]刘铁柱,唐淼磊,邹磊. 桥梁桩基钢筋笼准确定位的方法探讨[J]. 中华建设,2020(22):140-141.

[6]徐雷. 深厚软泥地质条件下桩基旋挖钻施工技术[J]. 公路,2020,65(9):364-367.

[7]刘望. 浅谈市政道路桥梁桩基础施工中的旋挖钻技术[J]. 科技经济导刊,2021(6):103-104.

[8]杜云飞. 钻进孔特点及旋挖钻机钻孔灌注桩施工技术要点[J]. 工程技术研究,2021,6(12):59-60.