旋挖钻机在桥梁桩基础施工中的应用研究

辛 翔

(朔州路桥建设有限责任公司，山西 朔州 036000)

近年来，旋挖钻机在高速公路和市政道路施工中得到了广泛的应用，成为桥梁桩基开挖的主要方法之一。采用旋挖钻机进行桥梁桩基施工，施工速度快，成本低，质量好，对不同地质情况适应性好。然而，在旋挖钻机被广泛使用的同时，其产品标准尚未制定，施工规范缺失，缺乏深入的工法研究，这些都是影响其规范施工的主要因素。本文从旋挖钻机的施工优势、施工准备和施工工艺等方面进行深入分析，力求为旋挖钻机在一线施工提供一定的理论参考。

1 旋挖钻机桩基础成孔的优势

1.1 成孔速度快，工作效率高

与传统钻机相比较，旋挖钻机移动速度快对位快速、准确，成孔速度快。传统钻机没有自己的行走装置，移动需要牵引车带动或借助其他设备拖行，速度慢，工作效率低。旋挖钻机有自己的行走装置，可以在施工现场自由移动，桩基成孔施工自动化程度高，缩短了钻机移动、对位的时间，工作效率明显提高。

1.2 灵活性强，适应性强

旋挖钻机带有一套履带式行走装置，可以在两个桩位之间灵活的移动，可以简单实现跳跃式施工，减少了对桩孔的扰动。同时，在从一个桥向另一个桥移动时，也很容易实现。另外，旋挖钻机适应性强，可根据不同的地质情况更换钻头，确保成孔施工质量。

1.3 减少污染，占用临时用地少

由于在桩孔施工过程中，需要制备泥浆，对桩孔的孔壁进行保护，这就需要临时征用一定面积的土地。对于很多山岭地区来说，土地是十分宝贵的资源。而旋挖钻机只需要在松散砂层或水下成孔时才需要配制泥浆，占用临时用地少，在这个方面优势明显。

1.4 成孔质量好，承载能力强

采用旋挖钻机进行桥梁桩基础成孔施工，其泥浆护壁所形成的泥皮不会特别厚，且孔壁粗糙、不易产生缩径。钻孔过程中钻杆的垂直度可通过控制系统进行控制，并随时可调，这提高了桩孔的稳定性，也提高了桩自身的承载能力。

2 前期施工准备工作

2.1 桩孔放样

根据设计单位给出的控制点和设计图纸的桩孔位置和标高，进行施工放样，重点确定桩孔位置和轴线，并用木桩标记出桩孔中心位置，并沿桩孔中心拉十字线，做好护桩。

2.2 护筒埋设

对护筒进行仔细检查，合格后方可使用。应选用拆卸方便、可重复使用的护筒，安装时应保证接缝的密封性。通过人工或机械的方式开挖出钻孔工作面，然后采用筒式钻头进行开孔，开孔完成后采用机械吊装和人工配合的方式将护筒埋设到桩孔内，并检查其垂直度。护筒埋设过程中主要对护筒的埋设深度、护筒周边的土体应密实稳定，必要时进行加固处理。护筒应固定牢固，应防止护筒移动造成孔斜等质量问题。

2.3 泥浆制备

根据开挖桩基础的地质情况是否需要制备泥浆，一般对松散砂层或水下成孔时才需要配制泥浆。泥浆制备可采用人工拌和和机械拌和的方式。无论采用哪种拌和方式，都应该提前将土浸泡好。使用机械拌和时，先在搅拌机中加少量水湿润，并开动搅拌机，待水将搅拌机润湿后再加入提前浸泡好的膨胀土或粘土进行拌制。泥浆制备应注意控制其比重、粘度、含砂率、pH值、胶体率等性能指标符合要求，不合格的泥浆重新拌制。

2.4 钻机定位

钻机定位前应保证钻孔工作面平整密实，有足够的承载力。钻机就位后，根据桩孔的标记和十字线进行对位，并检测其垂直度。

2.5 钢筋笼制作

由于旋挖钻机成孔速度快，一般要求钢筋笼必须在钻孔施工前完成制作，以防止桩基成孔后静置时间过长引起塌孔、缩颈等问题。根据设计图纸的要求，参照施工规范，对钢筋笼进行绑扎，绑扎过程中应注意对钢筋间距、数据、焊接质量等进行控制。焊接采用单面焊接或者双面焊接，应注意搭接长度和焊缝质量，必须保证焊缝饱满无缺陷。对钢筋笼的各项指标进行全面检测，发现质量问题及时处理。

3 旋挖钻机进行桩基础成孔作业

完成上述施工准备工作以后，即可开始进行钻孔作业。

1)对于稳定的孔壁，一般不需要进行泥浆护壁，采用清水即可。

2)泥浆和清水只在孔口供应即可，钻孔过程中需要时刻观察泥浆或清水的剩余量，及时补充。

3)钻孔过程中采用一台装载机配合作业，将桩内排出的钻渣清理至弃渣场地。

4)钻孔前检查钻杆的垂直度，在施工中实时观测其垂直度的变化情况，并采用控制系统进行调节。

5)验孔。钻孔达到设计深度后，将孔口附近的钻渣清理干净，对成孔进行验收。成孔后对桩孔进行检验，确保其垂直度、直径、深度等尺寸符合要求。

6)清孔。清孔是为了清除孔内的渣土、沉淀层，防止桩底存留大量的废渣，影响灌桩质量。为了防止清孔过程中出现塌孔，应注意保持孔内水头。清孔后在孔内放入取样盒，当检查合格后即可灌注混凝土。

7)钢筋笼安装。成孔验收合格后，将钢筋笼运输到施工现场，并尽快施工。钢筋笼应逐节段起吊、连接、下放安装，并用全站仪检查钢筋笼的中心偏位。钢筋笼安装并检验合格后，在孔口对钢筋笼进行固定，以防止在混凝土浇筑过程中出现上浮或是下沉现象。

4 结语

旋挖钻机以其施工优势，在国内钻孔灌注桩施工中占据着主力位置，为提高我国桥梁桩基础的施工质量做出了很多的贡献。随着行业标准、施工规范和施工技术的不断进步，旋挖钻机的应用技术水平必将不断得到提升。通过对旋挖钻机优势与施工工法的阐述，得出以下结论：

1)提高钻机移位速度，缩短对位的时间，是提高桩基成孔生产率的有效措施。

2)旋挖钻机可以在施工过程中对垂直度进行调整，提高了成孔的质量。

3)泥浆或清水的制备和供应是旋挖钻机正常工作的基本保障。

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