成孔旋挖桩施工技术在市政道路桥梁工程中的应用

朱杰军

摘    要：市政道桥工程在过去受限于建设地区经济发展水平的差异，在我国总体的建设分布极不均匀，东部沿海城市的市政道桥工程建设密集，西部城市除了连接主要城市的路段之外，大型市政道桥工程建设数量较少。除了经济原因以外，西部地区山区较多，地质分布复杂，开挖工作难度较大。近些年随着我国市政道桥施工经验的不断完善以及国家经济发展取得巨大成果，基础设施建设成为了近些年建筑行业的一个发展亮点，甚至成为了中国建筑行业对外宣传的名片。而支撑起这些成果的正是应用技术的普及和发展所带来的，通过不断吸取经验，引进新型技术，提高生产效率，降低成本，保证质量，提高安全系数，让市政道桥工程能够顺利进行。本文结合作者自身的工作经验，对于成孔旋挖桩施工的前期准备与技术要点进行介绍。

关键词：干成孔旋挖桩：市政道桥;施工技术;应用

1  引言

市政道桥工程作为野外环境下组织的大型施工建设项目，投资规模大，应用技术广，参与机械数量多，时间跨度大，受到各方面影响的程度高于其他建设项目。特别是大型桥梁工程基础施工，已成为市政工程最重要的施工内容。旋挖桩作为目前钻孔灌注桩施工技术中较为先进的施工方法之一，已广泛应用于市政桥梁工程基础设施建设。该类钻机采用液压履带式伸缩底盘，自行起落可折叠钻桅，伸缩式钻杆、带有垂直度自动检测调整、孔深数码显示等设备，整机操作一般采用液压先导控制、负荷传感，具有操作轻便、简单等特点。主、副两个卷扬机可使用于工地多种情况的需要。该类钻机配合不同钻具，适用于干式（短螺旋）或湿式（回转斗）及岩层（岩心钻）的成孔作业，还可配挂长螺旋钻、地下连续墙爪斗、振动桩锤等，实现多种功能，主要用于市政工程建设、工业与民用建筑、水利等基础施工，在国内有很大的市场。它具有施工速度快、机械化程度高、无需提供动力电源、施工精度高、操作灵活方便、成孔质量高、安全性好、适用性广等优点。因此，讨论旋挖桩施工技术具有十分重要的意义。

2  干成孔旋挖桩施工前期准备

干成孔旋挖桩是市政道路桥梁工程中一种非常常见的施工技术，使用时间久，操作规范完善，有大量具备应用经验的人员，但是在实际施工中，干成孔旋挖桩的使用故障率控制并没有与新技术之间拉开差距，究其根本还是施工管理人员和作业人员没有严格按照施工规范来进行作业，导致了一些早已在施工规范中被禁止或者提及的因素被一次又一次的忽略，最终导致质量事故的出现。

无论是不是成熟的技术，在应用之前，使用者和管理者都应该对其使用场景和环境进行确认，实地考察是发现问题的最好办法。有很多细节在设计图纸中是无法展示的，干成孔旋挖桩技术的成功与否关键不在于设计图纸上参数的锱铢必较，而是技术与实际应用环境的配合。设计桩孔开挖方案这项工作不能为任何一种纸面的数据作为唯一参考，实地考察才是验证应用方案可行性的唯一方法。

桩与桩之间的距离在先后被打进土层时起就已经开始产生影响了，而且两者之间的距离越近，其影响的程度和持久性就会越明显。按照相关规范，为了控制过近的距离导致的影响，会将桩与桩的距离控制在2.3m～2.5m。根据使用场地面积大小和不同地质条件的分布进行细分，设置合理数量的分区。每个分区配备一台钻机设备，在施工作业过程中一般都是按从左至右的顺序进行干成孔旋挖桩作业。混凝土浇筑养护8d后再通过跳挖的方法进行邻桩的开挖施工。在这个过程中，作业人员要始终按照施工现场的基础边坡变化情况以及当地的地质勘探孔点岩层情况来确定具体的开挖深度，并且做好施工日志的记录，具体作业过程中还要对对待施工区域的地勘结果进行二次校对。根据设计图中关于桩身混凝土的强度规定进行混凝土配合比及水下配合比试验和混凝土相关测量工作，以保证混凝土灌注施工正常进行。

3  干成孔旋挖桩施工技术要点

3.1  干成孔旋挖樁的定位与测量

目前的基础设计建设现场为了兼顾效率和质量，都会选择全站仪进行干成孔旋挖桩的定位与测量工作。与其他更加传统的侧面方式相比，只要相隔距离能够控制在全站仪的覆盖范围内，且通视范围内没有遮蔽物体，就可以实现对桩芯坐标的精确定位。当干成孔旋挖桩的定位与测量完成之后，还需要根据由施工图纸确定的施工现场具体控制点和标准。将钢筋打到已定位好的桩芯中并将其引向桩的外侧，同时采用十字交叉法对这些打入钢筋的桩芯作标记，以防止重复施工现象发生。标记工作之后就是钻筒校验工作，为了实现更好的控制效果，尽可能采用外延标记的方式，这样做的目的是为了保证试钻的深度能够锁定在1.2m深，在进行试钻的过程中也要严格按照操作规范进行，试钻过程应保持匀速，且钻数维持在每分钟16圈能够达到更好的效果。在试钻结束之后在钻孔面架设十字架，进行二次复核。直至能够确保干成孔旋挖桩的定位与设计图保持完全相同且满足所有后续测量要求。

3.2  钢护筒埋设

护筒要在钻孔之前进行埋设，不同地质条件下钢护筒的应用效果也会产生巨大的差异，不同的埋设方式也会对钢护筒的效果发挥产生影响。如果施工要求使用旋挖钻，护筒内径需要比钻头直径大20cm，钢护筒壁厚决定了孔洞开挖大小和效率，一般为了兼顾速度和质量，会将壁厚控制在7mm，2.8m的长度是常见的规格，为了便于后期施工和观测，护筒的顶面要高于地面至少0.2m，条件允许的情况下可以提高到0.6m。埋设实施前的一些准备工作也是至关重要的，利用旋挖机静压力方法对钢护筒进行安装，同时在钢护筒上点出一个十字，经校对合格后在实施钢护筒埋设作业。为了保证护筒受到的应力均匀，在进行护筒埋设时候可以在护筒周围填筑适量粘土并将其压实，以提高钢护筒埋设的稳固性与可靠性，尽可能避免出现护筒底口坍塌或渗漏情况。

3.3  钻孔成型施工

在进行钻孔成型的过程中一定要全程保持钻机的稳定，这里的稳定一方面是指转机的运行方向和相对位置，也指转机附着物的稳定。钻进速度的控制决定了成孔的质量，速度的决定因素是钻头工作区域的地质条件，当钻头由较硬地面区域进入到较软区域时，可适当增加速度。干成孔旋挖桩施工与其他旋挖钻空技术最大的区别体现在前者在作业时是利用钻斗将孔底原状土切削成条状再栽入钻斗内提升至地表。整个过程作业面较少，且没有剧烈的机械振动，对于工作区域的土体打扰程度控制得当，除极少数特殊情况以外一般不会出现漏斗的情况，但是其效果控制的干预角度更加抽象复杂，是通过对固相含量、终孔前钻斗旋挖量和稳定液这些因素进行控制来实现效果的，在作业过程中最容易造成质量故障的情况就是稳定液快速沉淀，导致土壤的粘度粘度降低，不再适合作业。在实际施工中，不同施工地点具有不同的地质条件，在实施钻孔成型时还需要依据具体情况采用适合的钻孔方法。如对于地质条件相对稳定的土层。可以采用清水钻进工艺直接钻至规定深度即可.对于松散、易坍塌的软土层，则旋挖钻空需要依靠泥浆护壁，以保证孔壁具有足够的稳定性。

4  结束语

机械设备的加入大幅度提升了市政工程的生产的效率，也派生出了众多的应用工艺，但是技术的使用效果归根到底还是与人的操作干预有关，只有严格按照规范标准执行，才能尽可能减少出现故障问题，保证完成的质量。

参考文献：

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[2] 张俊峰.关于成孔旋挖桩施工技术在市政道路桥梁工程中的应用[J].城市建设理论研究（电子版），2019（14）：148.

[3] 丁纪兴.干成孔旋挖桩施工技术在市政道路桥梁工程中的应用[J].工程技术研究，2019（5）：62～63.