公路桥梁桩基础施工中旋挖钻技术的应用分析

李建华

（芒市交通运输局，云南 芒市 678400）

0 引言

当前，在公路桥梁工程项目的建设中，为推进高质量建设，在建设过程中应用旋挖钻技术十分常见。该技术具有成孔迅速、操作便捷等优势，另外进尺快、效率高也同样是旋挖钻技术的特点，与此同时，该技术还可在满足公路桥梁工程建设质量的前提下有效提升施工的总体效率，不仅能在一定程度上缩短建设周期，而且还起到了节约工程造价、提高企业经济效益的作用。在公路桥梁桩基础施工当中应用旋挖钻技术，一方面要保证施工前的准备工作就绪，不仅要测量放线以及制备泥浆，而且还应保证施工人员组织架构的完整性；另一方面，应在具体的施工流程中保证其要点在标准规定的范围之内[1]。

1 桥梁工程项目的基本概况

芒瑞大道一期工程起讫桩号为K00+000—K38+660，全长38.66 km，共建桥梁58座。项目起于芒市风平镇佛塔，止于芒市遮放贡米厂，路线平面位置基本沿芒市大河布设，先后共6次跨越芒市大河。在施工过程中，桥梁桩基础部分主要采用旋挖钻技术，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1200 kPa，桩基础直径分1.4 m、1.8 m、2.0 m、2.2 m、2.4 m等5种不同类型。

2 公路桥梁桩基础旋挖钻施工的主要内容

在应用泥浆护壁法对公路桥梁桩基础进行施工时，往往需要较为空旷、面积较大的施工场地才能保证环浆池的顺利开挖并合理砌筑储浆池，这一传统的施工方式不适用于工期紧张或施工场地紧张的情况。若遇上述情况可运用旋挖钻作业桩基础成孔的方法处理，利用这一方法不仅能够化繁为简，省去很多操作工序，有效提升施工效率，而且还能在一定程度上缩短工期，有效节省成本，同时，占用的场地也较小。

利用旋挖钻技术进行施工具有十分显著的优势，其在当前公路桥梁工程施工建设的过程中被广泛应用。值得注意的是，在应用这项技术施工前，应注意以下6个方面：①要保证对施工现场进行“三通一平”的合理分配。②要保证施工场地中的施工道路处于顺畅状态。③将有关材料准备妥帖。④为防止积水问题出现，要保证现场排水系统的顺畅。⑤要保证现场用电线路的合理架设。⑥将设计图纸作为主要依托，现场的桩基础按照图纸进行合理化设计，遇到间距较小的情况，可采用跳打的方法处理，待混凝土浇筑完成以及桩基础凝固12 h以后方可施工[2]。

3 公路桥梁工程中旋挖钻孔灌注桩施工的准备工作

3.1 资料准备

在进行公路桥梁工程的旋挖钻孔处理前，应当充分准备现场的相关施工资料，主要包括以下7个方面：①在施工前应当系统搜集现场的资料，针对现场的水文、地质及相关的桩基础等方面进行系统化的勘察。②针对施工现场的地下管线应予以高度重视。③施工前仔细检查测验现场的主要机械、建筑材料及设备的配合状况。④应保证基准配比符合工程相关抗压度及强度等方面的具体要求和标准。⑤为保证工程中保护筒与底部之间的有效连接，在执行相关的设计方案之前，应当系统化地检查相关设计标准以及保护筒的垂直度和平整性。⑥要保证保护筒的相关参数、材质等符合相关标准。⑦埋设保护筒之前应将放样和测量工作做好，并保证合理放置钻机位

置，为下压作业做好充分准备[3]。

3.2 人员组织的合理配置

由于公路桥梁工程的建设往往具有一定的复杂性及规模性，因此，工程的建设周期较长。为保证路桥工程建设合理推进，应当配备高质量的建设团队，在施工中要保证相关人员组织架构的合理化建设。为实现各个施工工序之间的良好衔接，相关管理人员应科学搭建人员管理体系，保证每一位施工人员都能明确自身的岗位职责，并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，还可进行适当的培训来增强施工团队的专业性及凝聚力，增强施工人员的责任意识，帮助全体施工人员树立正确的施工观念，从而促进项目的合理化推进[4]。

3.3 机械、材料的准备工作

为有效保证公路桥梁工程项目建设中桩基础施工的高质量建设，在施工前在相关的机械设备及材料等方面下功夫，既要进行必要的检测，也要进行合理的存管。针对施工中的常用设备要进行严格检验，确保相关设备满足工程项目的建设需求，并应根据施工现场的实际状况确定机械及相关建筑材料的具体用量，做到实事求是，以工程建设的具体施工现场为基本的出发点[5]。

3.4 场地的清理工作

施工中，为保证路桥工程顺利施工，应及时清理施工场地，针对路桥工程施工现场的清理主要包括以下3个方面：①如果施工现场出现了积水的情况，应将积水排出后再进行施工。②应及时清理施工现场的杂物，以防原材料中混入杂质，影响施工品质。③为不影响施工材料的运送，应保障施工便道的通畅性[6]。

4 公路桥梁工程桩基础施工中旋挖钻技术的应用

4.1 测量放样及定桩位

一方面，应在相关的设计规定下确定桩位中心，一般情况下，在桩身加护壁厚度半径内进行钻孔，与此同时，应布撒石灰线并将桩位的偏差控制在2 cm之内[7]。另一方面，在旋挖钻孔灌注桩基施工放样的过程中，要安排专人进行测量，并及时校对其垂直度，另外在施工的过程中，应对施工过程进行总体控制。

4.2 保护筒埋设

在公路桥梁桩基础施工旋挖钻技术的实际应用中，不免会出现孔口坍塌等问题，为合理规避此类问题，在具体的施工中应有效控制钻进施工，并确保施工的常态化。此外，在埋设保护筒时应保证保护筒埋设的位置处于孔口阶段。本次桥梁工程项目选用的是1 m长的保护筒，保护筒附近使用黏土进行填实处理，从而避免孔口附近出现泥浆流失问题，做到防患于未然[8]。

4.3 泥浆的制作

在桥梁桩基础的施工中，泥浆制作是保证工程质量的一道重要工序，一般会选用膨润土材。在制作泥浆这一工序中应注意：①泥浆的黏度及浓度应符合公路桥梁桩基础施工中旋挖钻技术的设计施工标准。②在进行清孔处理时，要确保连续进行泥浆转换处理，不能断档，直到进行水下混凝土浇筑为止。③在进行混凝土浇筑前，要保证孔底处50 cm下的泥浆比重处在合理范围内，该工程的泥浆比重控制在了1:25以内。④最大含砂率一般要求在8%以内。⑤为有效规避泥浆渗漏现象的发生，在泥浆的制作过程中一般会使用维持孔壁稳定的有关方法[9]。

4.4 钻孔

钻孔是公路桥梁工程桩基础施工中的一项重要工序，对旋挖钻技术的水平提出了一定要求。首先，应严格把控钻杆的垂直度，之后进行注浆，钻孔的施工处理应满足相关标准。其次，在将钻头下沉至标准深度以后，需运用压力将材料压入钻斗中，底部的关闭处理应在筒内显示已加满的前提下进行，此时，应将钻头提高并向钻孔的外部进行倾卸操作。再次，应保证全部泥浆材料高于保护筒底部，并保证孔壁的稳定性在标准范围之内。最后，孔结构的成型往往由反复循环上述操作实现。在进行钻孔时应注意，如果岩土结构材料的黏性比较高，可通过清水钻或是干式等不同的施工方式进行处理，通常不建议在这种情况下使用泥浆护壁的施工工艺。此外，为保证孔壁的结构性能达到标准，当孔结构的底层出现松散活动情况时，为有效规避坍塌问题，可按照需求采用静态泥浆护壁钻孔等不同的方式来进行分型处理。

4.5 制作和安装钢筋笼

在制作和安装钢筋笼的过程中，应注意以下内容。首先，钢筋笼的焊接方式可选用单面焊接，与此同时，还应保持钢筋直径与钢筋笼在10倍的标准范围内进行焊接处理。其次，应将各个截面的钢筋接头控制在纵向钢筋总量的半数以内。最后，如表1所示，不同项目允许存在的误差不同，但允许误差大体在1～5 cm的范围内。

表1 钢筋笼制作允许偏差

4.6 选择导管

应选择长度为4 m的导管，导管之间通过丝扣连接。连接导管之前应做好充分的准备，需重点检查内壁的平滑度等指标是否符合标准，通过检查确认指标达标后再下放导管。与此同时，还应在孔口的连接处稳定导管，并用密封圈密封导管。另外，为防止钢筋笼出现卡挂等相关问题，应在吊放时有效控制导管处于中心部位[10]。

4.7 二次清孔

水下混凝土浇筑这一过程往往耗时较长，孔底往往容易出现新渣，因此，很有必要进行二次清孔处理，以置换沉渣。一方面，为保证沉渣的有效置换，应变换导管在孔底的位置并对导管进行摇动处理。另一方面，在确保孔底中泥浆的相关指标符合标准后，应复测孔底中沉渣的厚度，并有效完成清孔处理。

4.8 灌注混凝土

在桥梁工程桩基础的施工中，灌注混凝土是一项十分重要的环节，这一环节不仅要求相关指标精准，并且要求在操作前进行相关的密封检测。在进行导管密封检测时，应保证导管底部和孔底之间的距离在0.3～0.5 m，首次进行混凝土灌注时，导管的埋设深度应为1～2 m，之后在进行混凝土灌注操作时应保证导管埋设深度控制在2～6 m。超灌混凝土的高度应控制在0.8 m，混凝土的坍落度则应控制在18～22 cm。进行灌注时不仅要确保相关指标的精准性，还应在测量施工中做好记录，保证数值与设计规范吻合。

4.9 后压浆

一般选用壁厚为3 mm的注浆管进行后压浆处理，在进行处理的过程中，为保证井口焊接顺利进行，应保证注浆管长度与每一节钢筋笼的长度一致，应在注浆管的底部设置相应的套丝扣，同时，还应借助顶部套丝链接进行有效的封堵处理。要求至少设置2根以上的桩底注浆管，将其布局在钢筋笼内部及孔底处。同时，还应将前桩底注浆管单向阀置放于钢筋笼的底部，从而进一步保障压浆操作的科学性。需要注意的是，在成桩5 d后可进行后压浆处理[11]，其中不同项目的相关参数如表2所示。

表2 注浆参数

5 结语

在我国桥梁公路事业大力发展的今天，应不断在具体的施工中应用创新的公路桥梁桩基础施工模式。在成孔相关的作业中，应发挥旋挖钻技术的优势，将其科学地应用于我国公路桥梁的建设中，从而不断促进我国公路桥梁桩基的高质量建设，使其不断为我国交通事业繁荣发展有效助力。