浅谈旋挖钻孔桩基在公路桥梁的应用

卢磊

摘要：随着我国经济的迅速发展，灌注桩基基础已在城市建设、公路桥梁等重大工程中广泛采用。桩基的施工中，比较常用和常见的钻机类型为正循环钻机、反循环钻机和潜水钻机，尤其是正循环钻机更为多见一些。但是近些年来，旋挖钻机以它高效、占用临时用地少和机动灵活的优势，正逐渐被人们所接受，在将来有可能成为高速公路桥梁桩基施工的主要机型。本文对旋挖钻孔桩基的施工工艺

关键词：旋挖钻孔桩基；公路桥梁；应用

1 旋挖钻孔桩基在公路桥梁中的重要性

我国经济的稳步发展加快了我国汽车的普及，同时也提高了对我国公路基础工程建设的需求。为了满足现代车辆保有量造成的行车需求，我国加快了公路基础工程的建设。在公路基础工程建设中，公路桥梁是施工中的重要结构之一。其担负着跨越江河、沟涧的重要任务。从施工企业角度出发，公路桥梁施工中的桩基工程是施工企业施工管理的重点与难点。其技术管理与质量控制关系到公路桥梁的使用安全及使用寿命，关系带施工企业的经济效益。旋挖钻孔桩基有着诸多的优点，主要包括自动化程度高、成孔速度快、质量高、施工现场干净环保、履带底盘承载适用于各种施工环境等。这些优点都使得旋挖钻孔桩基在公路桥梁施工企业得到了高度的重视，也广泛运用于公路桥梁施工中。因此，施工企业要把握这些旋挖钻孔桩基的优点，严格按照旋挖钻孔桩基的施工工艺，保证旋挖钻孔桩基的施工质量，保障公路桥梁施工的顺利进行，提高企业的经济效益。

2 旋挖钻孔桩基的施工工艺

在使用旋挖机进行钻孔桩基施工的过程中，施工单位使用最多的还是钻孔的清水施工，下面就以清水施工为例来简述旋挖钻孔桩基的施工工艺。

2.1 清水施工的成孔工艺流程

在成孔过程中不需泥浆护壁，而是钻头在慢速旋挖过程中自造的泥浆对孔壁起到一定稳定作用。在旋挖钻进过程中，钻头往返于孔底与地表之间，所形成的孔壁比较粗糙。钻孔灌注桩的桩土之间的咬合作用较强，能较好地反映出混凝土桩体与土质孔壁之间的相互摩擦作用效应。

2.2 场地布置原则

根据设计要求合理布置施工场地。先平整场地、清除杂物、换除软土并夯打密实。之后测量人员将所有桩位放出，钉好十字保护桩，做好测量复核，并记录放样数据备案。规划行车路线时，使便道与钻孔位置保持一定的距离，以免影响孔壁稳定。施工场地为旱地而且在施工期间地下水位在原地面以下时，将场地平整夯实，清除杂物即可。场地位于浅水时，采用筑捣后在顶面安装钻孔机，筑捣顶面高出施工水位 1 m左右。钻孔机底盘应置于坚实的夯填土上，以免发生不均匀沉陷。钻孔机的安放位置应考虑钻孔施工中孔口出土清运的方便。

2.3 桩位放样及钻孔机就位

桩位放样，按“从整体到局部的原则”进行。进行钻孔的高程放样时，应及时对放样的结果进行校核。采用全站仪准确放样各桩点的位置，使其误差控制在规范要求的精度内。钻孔机就位时，要事先检查钻孔机的性能状态是否良好，保证钻机工作正常。

2.4 埋设钢护筒

在准确放样的前提下埋设护筒，埋设护筒的方法和要求，应符合 JTJ041—2000《公路桥涵施工技术规范》的规定。如果钻孔是在陆地上进行，则一般采用挖坑法，比较简单易行。钢护筒埋设工作是旋挖钻孔机施工的开端，钢护筒平面位置与垂直度应准确，钢护筒周围和护筒底脚应紧密，不透水。埋设钢护筒时应通过定位的控制桩放样，把钻孔机钻孔的位置标于坑底。再把钢护筒吊放进坑内，找出钢护筒的圆心位置，用十字线在钢护筒顶部或底部，然后移动钢护筒，使钢护筒中心与钻孔机钻孔中心位置重合。同时用水平尺或垂球检查，使钢护筒坚直。此后即在钢护筒周围对称地、均匀地回填最佳含水量的黏土，要分层夯实，达到最佳密实度，以保证其垂直度及防止泥浆流失及位移、掉落。如果护筒底土层不是黏性土，应挖深或换土，在坑底回填夯实 30 cm～50 cm 厚度的黏土后，再安放护筒，以免护筒底口处渗漏塌方，夯填时要防止钢护筒偏斜。护筒上口应绑扎方木对称吊紧，防止下窜。

2.5 钢护筒的制作及埋设的原则

长度 4 m以内的钢护筒，采用厚 4 mm～6 mm的钢板制作。长度大于 4 m的钢护筒，采用厚 6 mm～8 mm钢板制作。钢护筒埋置较深时，采用多节钢护筒连接使用，连接形式采用焊接，焊接时保证接头圆顺，同时满足刚度、强度及防漏的要求。钢护筒的内径应大于钻头直径，具体尺寸按设计要求选用。钢护筒埋设深度应满足设计及规范要求。若桩孔在河流中，应将钢护筒埋置至较坚硬密实的土层中深 0.5 m以上。钢护筒顶高出施工水位或地下水位 1.5 m～2.0 m，并高出施工地面 0.3 m。钢护筒埋设前，先准确测量放样，保证钢护筒顶面位置偏差不大于 5 cm。埋设中保证钢护筒斜度不大于 1%。埋设钢护筒前，采用较大口径的钻头先预钻至护筒底的标高位置后，提出钻斗且用钻斗将钢护筒压入到预定位置，用粗颗粒土回填护筒外侧周围，回填密实。

2.6 钻孔施工

钻孔机成孔一般为清水施工工艺，无需泥浆护壁。若有地下水分布，且孔壁不稳定，可向孔内投入护壁泥浆或稳定液进行护壁。以下是旋挖钻机钻孔施工的基本操作：其一，开机。这是旋挖机开始工作的标志。其二，钻机桅杆起立。从桅杆工作画面中可实时观察到桅杆的

x 轴、Y 轴方向的偏移，从而保证桩基孔是垂直的。其三，钻机桅杆定位设置。在钻孔作业之前需要对桅杆进行定位设置，一般情况下，做直孔作业，需要对桅杆进行调垂。其四，钻进。这是旋挖机钻孔最为重要的一步，也是施工质量的保证。

2.7 地质情况记录

旋挖钻孔机钻进施工时及时填写《钻孔记录表》，主要填写内容为：工作项目，钻进深度，钻进速度及孔底标高。《钻孔记录表》由专人负责填写，交接班时应有交接记录。根据旋挖钻机钻进速度的变化和土层取样认真做好地质情况记录，绘制孔桩地质剖面图。每处孔桩必须备有土层地质样品盒，在盒内标明各样品在孔桩所处的位置和取样时间。旋挖钻孔机孔桩地质剖面图与设计不符时及时报请监理现场确认，由设计单位确定是否进行变更设计。要及时清运孔口出渣，避免妨碍钻孔施工、污染环境；钻孔达到预定深度后，提起钻杆，测量孔深及沉淀厚度。

2.8 成孔检查及清孔

成孔达到设计标高后，对孔深、孔径、孔壁、垂直度等进行检查，不合格时采取措施处理。成孔检查方法根据孔径的情况来定，当钻孔为干孔时，可用重锤将孔内的虚土夯实，采用直接用测绳及测孔器检测。清孔是钻孔灌注桩施工保证成桩质量的重要环节，通过清孔确保桩孔的质量，孔底沉淀厚度、泥浆比重、含砂率等符合桩孔质量要求。采用正循环回转钻进技术的清孔方法为：桩孔终孔后，将钻具提高 20 cm～50 cm，采用大泵量泵入性能指标符合要求的新泥浆，并维持正循环 30 min 以上，直至泥浆的比重、含砂率等指標符合设计和规范要求。清孔时成孔检查合格后，应及时灌注混凝土。

3 结束语

近年来，随着我国经济的不断发展，公路桥梁等交通设施的建设越来越受到人们的重视。国内桩基础工程量的不断扩大，基础工程的重要性越来越受到关注，而旋挖钻孔机作为灌注桩施工机械新的主力产品，随着高速公路建设事业的不断发展，其优越性必将得到充分发挥。施工企业要认识到旋挖钻孔桩基在公路桥梁施工中的重要性，把握旋挖钻孔桩基的施工工艺，保证公路桥梁的施工质量，延长这些交通工程的使用年限，不仅提高了企业的效益，也节省了大量的资源。

参考文献：

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