论旋挖钻施工钻孔桩技术

项君

摘 要：本文通过对南宁枢纽新南宁邕江四线特大桥钻孔桩工程介绍，讲述了采用旋挖钻机施工钻孔桩时出现的问题及解决方法

关键词：旋挖钻；钻孔桩1、工程概况

南宁枢纽东起湘桂线邕宁站，西至云桂线江西村DK21+500，南至南防线吴圩站。新南宁邕江四线特大桥梁中心里程为：DK3+619.80，孔跨式样为13×32m+（36+64+36）m连续梁+2×24m+1×32m+（72+2×128+72）m连续梁+（52+88+52）m连续梁+2×32m+（36+64+36）m连续梁+8×32m预应力混凝土梁。桥梁全长为1723.68m，桥梁里程范围为D1K2+765.408～D1K4+489.088。

2、工程地质

本桥钻孔桩地层主要为：人工填筑土、黏土、细沙、细圆砾土、泥岩，桩长不超过55m均采用旋挖钻施工。

3、现场施工形式及要求

根据南宁铁路枢纽工程的工期要求，新南宁邕江四线特大桥位于城乡结合部，拆迁压力大，导致工期压力相当大。为了不影响总工期根据实际地形地貌，采用旋挖钻进行施工。

4、问题分析

该桥表面地质为人工填筑土4-5m，由于人工填筑土有较高的透水性，在钻孔过程中极易发生表面塌孔造成埋钻头的现象。桩底地质为泥岩，泥岩有较高的粘性，在钻孔过程中易卡钻、粘锤等现象。

5、旋挖钻施工工艺

5.1旋挖钻施工工艺流程见图

5.2施工准备

施工前场地完成“三通一平”。地上、地下的电缆、管线、旧建筑物、设备基础等障碍物必须排除处理完毕，各项临时设施，如照明、动力、安全设施准备就绪。

在桩孔周围设置好排水系统。挖好泥浆池、沉淀池，保证泥浆不污染到周围的田地、河流。

5.3施工放样

精确放样出桩位的中心并设置十字护桩，定位护筒。护筒埋置后用护桩检查护筒偏位是否在允许误差范围内。

5.4护筒埋设

钢护筒采用厚度为6mm的A3钢板卷制，内径比桩径大20cm。针对表面的人工填筑土，埋设护筒时将护筒直接跟进至黏土层。

5.5泥浆备置

由于土质孔隙较大，经常会出现漏浆现象，为保证顺利钻孔和灌注混凝土，科学的备置泥浆尤为关键。

开挖泥浆池，选择和备足良好的造浆用膨润土，造浆量为2倍桩的混凝土体积，泥浆比重可根据钻进不同地层及时进行调整。泥浆性能指标如下：

钻孔泥浆使用不分散、低固相、高粘度的聚丙烯酰胺即PHP泥浆，经试验室配比试验合格后用于现场施工。在正常钻进和清孔等过程中，均要严格控制泥浆的比重、粘度、含砂率、PH值和泥皮厚度等指标（泥浆性能指标：比重：黏土、粉土1.3；大漂石、卵石层1.4；岩石1.2。黏度：入孔泥浆黏度，一般地层为16～22s，松软已塌地层为19～28s。含砂率：新制泥浆不大于4%。胶体率：不小于95%，PH值：大于6.5），降低孔底沉渣厚度，使桩身质量符合规范要求。

5.6钻孔桩施工

（1）安装钻机

新南宁邕江四线特大桥云桂线7#台～12墩、32#墩～39#台，南凭线7#台～12墩、32#墩～34#台桩基均在旱地上，旱地上的桩基础，应清除表面软土，由于旋挖钻机质量重，在清除表面软土的同时还要回填石子，使钻机在钻进过程中不宜发生歪斜。

安装钻机时，底架应垫平，保持稳定，使钻机不产生位移和沉陷。钻机定位要准确、水平、垂直、稳固，钻机导杆中心线、回旋盘中心线、护筒中心线应保持在同一铅垂线。

钻头在护筒中心偏差不得大于50mm。做好上述准备工作后方能开钻施工。桩基钻孔确实无法错开时，则要等到相邻钻孔桩混凝土抗压强度达到2.5MPa后方可开钻，避免影响相邻已施工好的钻孔桩砼质量。

（2）钻进

钻孔前必须检查钻头装置、钻头直径、钻头磨损情况，施工过程中对钻头磨损超标的及时更换。

在开始钻进或穿过软硬层交界处时，为保持钻杆竖直，宜缓慢进尺。钻至护筒刃脚时也要缓慢钻进，确认护筒刃脚处无漏水情况，可正常钻进。在钻进过程中如发现钻杆摇晃或难钻进时，可能遇到硬石、石块或硬物等，应立即提钻检查，等查明原因并妥善处理后再钻进，以免导致桩孔严重倾斜、偏移，甚至使钻杆、钻具扭断或损坏。钻进过程中应随时清除孔口积土和地面散落土。遇到孔内渗水、塌孔、缩颈等异常情况时，应将钻具从孔内提出，研究妥善处理。

旋挖钻机配备电子控制系统显示并调整钻杆的垂直度，同时在钻杆的两个侧面均设有垂直度仪，在钻进过程中有专人观察两个垂直度仪，随时指挥钻机手调整钻杆垂直度。通过电子控制和人工观察两个方面来保证钻杆的垂直度，从而保证了成孔的垂直度。钻孔过程中根据地质情况控制进尺速度：由硬地层钻到软地层时，可适当加快钻进速度；当软地层变为硬地层时，要减速慢进；在易缩径的地层中，应适当增加扫孔次数，防止缩径；对硬塑层采用快转速钻进，以提高钻进效率；砂层则采用慢转速慢钻进并适当增加泥浆比重和粘度。

钻进至泥岩土层是经常会出现粘锤、旋挖钻干钻不进尺现象，对于粘锤我们采取向孔里面抛填片石的方法，是钻头与泥岩有良好的摩擦力直至钻进。对于泥岩土层钻进不进尺，可以让旋挖钻收起钻头，静等半个小时，因为泥岩有个弱点，那就是泥岩遇水之后就变软，这样我们就可以让泥浆浸泡泥岩层，使泥岩软化然后继续钻进。

6、结束语

桥梁施工中桩基的控制施工尤为重要，因为桩基施工存在问题多，控制难度大，直接影响着工期。本桥桩基采用旋挖钻施工极大的节约了总工期，为以后的承台、墩身施工争取了时间。