浅谈下茅大桥旋挖钻施工

石强

摘 要：文章以二广高速九标项目下茅大桥1、2号墩桩基施工为例，从工程概况、选择旋挖钻理由、施工准备和施工工艺等方面对旋挖钻技术进行阐述，展现了旋挖钻施工技术的特点，体现了其在桩基施工中的优势，降低了成本，保证了工程质量，提高了工程的进度，可为类似工程提供借鉴。

关键词：钻进 下放导管 钢筋笼制作

1.工程概况

1.1工程简介

本项目起点位于连南香坪镇，起点桩号为K80+300，终点桩号为K92+450，路线长12.161km（含长链），包括桥梁3757.5m/11座，隧道4342.5m/1座、盖板涵洞11道，圆管涵10道，互通立交1处。

下茅大桥采用分离式接整体式断面设计，本桥上部结构采用装配式先简支后连续（连续刚构）T梁，边孔采用装配式简支T梁，底部的结构使用板式薄壁、薄壁空心两种方式作为桥墩桥台是桩柱式的，在桥桩的基础部分采用钻孔灌注方式。

1.2下茅大桥1#、2#墩桩基概况

下茅大桥1#、2#墩共16根桩基均为嵌岩桩。嵌岩桩要求桩底岩石单轴极限抗压强度>10MPa。当覆盖层厚度h≥6D时，按柔性桩设计，其嵌岩深度可取1.5D；当覆盖层厚度h≤6D时，按刚性桩设计，其嵌岩深度取3～5.0D（桩径≤D1.5m时取5D，>1.5m取3D）；桩底完整基岩厚度≥3D（D为桩基直径），但要根据桩基基底岩石的强度、破碎状、实际桩长以及岩溶的发育程度综合确定。

2.使用旋挖鉆施工技术的原因

前期下茅大桥1#、2#墩受诸多因素影响，致使其桩基及下部构造迟迟无法施工，严重滞后了施工进度，成为了最艰难的施工节点。为保证施工工期，项目部加大物力投入，决定采用施工桩基效率较高的旋挖钻机施工下茅大桥1#、2#墩剩余的15根桩基。由于其桩基均位于虚碴（隧道洞碴）上方，施工时旋挖钻机钻进约3.0m后孔内便出现坍塌，使钻孔无法继续。针对此种情况项目部采用了混凝土回填坍塌桩孔，待混凝土凝固后再二次钻进的方案进行实施，如仍坍塌，按上述方案重复回填混凝土，直至穿越石碴层。

3.施工方案

3.1搭建施工平台及挡墙

下茅大桥1#、2#墩的桩位上面被大面积的隧道弃渣所覆盖，右幅1#墩弃渣厚度约为12m，2#墩左幅厚约13m，2#墩右幅厚约10m。而右幅1#墩右边的弃渣高程高于平台高程，需做挡墙做防护。1#、2#墩的平台及挡墙的尺寸如图1和图2所示。

3.2钻进

利用动力将钻杆与钻头进行驱动使其旋转这就是旋挖钻的工作原理，再使用钻头下端的切削刀对钻孔内土层进行切割磨碎，同时由于钻的作用可将土块送入钻斗，直到钻斗装满，对钻机底盘进行反转，打开钻斗控制阀门，并将钻斗取出，将钻孔内装入的残土进行处理，或直接使用车辆拉走。通过对地面使用钻斗进行操作，经多次反复进行旋转、切削破坏土层、提钻、倒土，完成孔底标高。

在操作初期，钻的前进速度要慢，尽量保证钻杆不要摇动，并使钻孔保持垂直状态。在钻时，应密切注意钻杆是否垂直，若不是垂直状态，应对机架进行调整，保证位置与钻杆垂直，避免钻杆晃动对孔径的扩大使孔底沉渣增多。对于斗底的铁门在整个钻进的过程都需要保证是处于关闭的状态，这是为了保证钻斗内的土块不会掉落回钻孔内。必须将钻孔内的钻斗的速度掌握好，升降速度太快，由于钻斗存在一定量的水流，这就会对孔壁产生一定冲击，这就有可能造成钻斗负压增高，容易使钻孔坍塌。随着钻孔逐渐加深，升降速度也应适当减小。钻孔完成后使用钻头对钻孔进行反复多次重复作业，这是为了保证孔径达标。方便泥浆的性能测试及随时观察泥浆状态，从而对泥浆的稳定达到保障，避免水位在孔内引不稳定，若护壁不够稳定，会造成孔壁砂石脱落致孔内。为了更好地保证空的垂直度，对机座、大臂和钻杆应密切观察，若发现问题应及时进行纠正，以使钻头始终保证在正确的位置上。

3.3终孔与清孔

在钻孔到达所需深度时，将业主、设计、监理、施工单位找来进行现场确认，在确认合格后对孔内立即进行清理。可使用换浆法进行清理，并保持孔内水位。清孔时必须分两次清理，第一次是为了达到时钻孔深度达到设计的深度进行清理，也是为了满足规格的要求，这样便于钢筋笼的安放。安放好钢筋笼后，使用下方的导管对钻孔进行二次清理。

桩基在成孔和清孔后应进行质量检查，其技术指标（孔的中心位置、孔径、倾斜度、孔深、孔内沉淀土厚度、清孔后泥浆指标等）应符合设计要求及《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）的质量标准。

3.4钢筋笼制作与安放

钢筋笼在钢筋加工场进行组装，汽车运输至现场。主筋采用套筒连接，并将连接上下节的主筋接头错开，以50%为最佳，每隔1～1.5m使用螺旋筋箍，并依照梅花形使用电弧焊中的点焊方式进行固定。在钢筋笼四侧主筋上每隔2m设置一个ф16mm耳环作定位垫块之用，使之符合保护层厚度要求。

钢筋笼骨架四周要求设置保护层垫块，设置间距为竖向2m一道，横向每环等间距4个，垫块采用砂浆预制或者购买相应的塑料垫块。

钢筋笼下放以钻机为主，必要时采用吊车辅助。钢筋笼就位后须用钢筋焊锚在钻机底座上，以免灌注混凝土过程中发生钢筋笼上浮事故，同时确保钢筋笼安放稳固，不易掉落。然后进行二次清孔，使泥浆指标符合规定。

3.5下放导管

（1）导管直径30cm，每节长度分别为2.0m、1.5m、1.0m、0.5m这4种。

（2）导管使用前应进行必要的水密，承压和接头抗拉试验，其轴线偏差应≤孔深的0.5%，同时≤10cm；使用前还得检查胶圈是否漏水，螺栓是否拧紧。

（3）导管稳当的放于居中的位置，不可以碰到钢筋笼，这样才能保证在拿出导管时钢筋笼不会被带出，钻机顶部备有滑轮，就是为了吊挂导管使用的，如不愿意使用滑轮，也可使用卡具吊导管，0.3～0.4m这是要求中导管底部与桩底的预留距离。

3.6混凝土的供应与灌注

（1）混凝土用量由现场搅拌站提供：搅拌站每小时可供50m3混凝土。每根桩留试块≥3组，坍落度满足设计要求。

（2）灌注混凝土时，需准备搅拌车和吊机配漏斗供料，混凝土的灌注高度只须保证浇筑到比设计标高高出0.5～1.0m，以保证桩基强度，确保桩头无松散。

（3）在灌注过程中，导管埋深控制2～6m，常检测混凝土面位置，及时调整导管埋深。

（4）当混凝土灌注到与钢筋骨架距离地面1m左右时，这时需要减缓灌注混凝土的速度。当混凝土与拌合物灌注到距离底口骨架4m以上时，将导管向上提起使其位于高于骨架底口2m以上，这时就可以使用正常的灌注速度了。

（5）在桩基灌注时，要求连续浇筑不得中断。为确保灌注连续，拌和站施工用水要求有蓄水池，同时留有备有的发电机。

（6）在灌注施工时，每桩要求按规范要求留置试块，试块≥3组，且要求现场检测每车混凝土的塌落度，并做好相应的施工检测记录。

（7）在灌注完成后，应对混凝土使用数量进行核实，从而确定灌注的混凝土在高度上是否达标。

4.结束语

综上所述，经桩基检测，旋挖钻施工的下茅大桥桩基全部是Ⅰ类桩，在保证质量的前提下，顺利完成了施工任务，为后续桥梁施工争取了时间，保证了整个项目的进度。旋挖钻钻孔施工成功用于下茅大桥施工中，既降低了成本，保证了工程质量，又提高了工程的进度，具有推广价值。

参考文献：

[1]JTG/T F50-2011.公路桥涵施工技术规范[S].人民交通出版社，2011.

[2]吴士乾，申洪伟.青岛海湾大桥旋挖钻桩基施工技术的应用[J].山东交通科技，2010（03）： 45-47.

[3]杨柳青.旋挖钻施工桩基在泰州长江公路大桥的应用[J].江苏科技信息，2009（06）： 47-48.