市政桥梁工程中旋挖灌注桩的应用

宋世芬

（潍坊市市政工程股份有限公司,山东 潍坊 261000 ）

1 引言

实际施工中，旋挖桩施工工艺较为复杂，地层土质变化多端引起很多不可预见性因素，因而需要结合地质勘探资料积累的经验，合理地选择机械设备与成孔工艺。所以，市政桥梁项目施工中，深入研究旋挖桩施工工艺，有效解决各类施工问题十分必要。

2 市旋挖桩施工技术的优势与特点

2.1 技术优势

现阶段，建筑桩基施工中应用的旋挖桩施工技术属于一种新施工技术。该施工工艺具有速度快、效率高、质量好、造价少、占地面积小、尘土泥浆污染低、移动方便且钻头种类多等优势，利于减小项目桩基沉降，其施工质量、效率与成本优势是传统钻机不具备的。所以，市政桥梁桩基项目施工中，旋挖桩施工技术应用日益广泛，地位与作用也更加突出。

2.2 施工技术特点

相较之其他钻孔灌注桩施工，旋挖桩施工技术在市政桥梁桩基施工中应用日益广泛，其特点主要表现为：（1）对多种地质条件都有适用性[1]。实际施工中，旋挖桩施工技术可适用于不同地质条件，适用于淤泥质土、黏土及砂土等市政项目,同时也适用于水位高、卵石大等复杂施工地质条件，甚至适用于恶劣地质环境中长螺旋钻难以施工的条件中。众所周知，市政桥梁项目地下地质条件复杂且极易出现卵石地层，因而应用旋挖桩施工技术可充分发挥其优势，确保顺利施工。（2）施工有很高的自动化水平与成孔质量。桥梁项目桩基施工中，全自动旋挖钻机的应用有很高的施工精度与成控质量，施工效率高于传统循环钻机施工。施工过程中，旋挖桩基吊放钢筋笼及灌注混凝土等项目施工场地布置方便且施工流程简单。（3）施工环保性能优势明显。市政项目施工中，环保问题备受关注。旋挖桩施工技术有突出的环保优势，因而已成为桥梁项目桩基施工首要考虑的因素。其原因在于旋挖机是利用钻头旋挖取土，利用伸缩钻杆从孔内提出钻头然后卸土。旋挖钻机在护壁中使用泥浆，成孔所用泥浆与孔体积相等，经过沉淀与除砂后泥浆还可反复利用。

3 市政桥梁工程中旋挖桩施工工艺

3.1 施工前做好各项准备

施工前应做好以下准备工作：

1）机械设备准备。桥梁项目施工前，首先要注意机械设备功能检查，确保设备施工操作中能够正常运行。桥梁项目桩基施工中，机械设备准备对施工质量有着重要的影响。现阶段，项目建设中经纬仪与水准仪是常用测量仪器，此类机械设备要与施工需求保持一致且能够持续应用于项目施工中，并结合项目施工现场实际情况明确机械设备使用数量。

2）资源准备。桥梁项目施工前，要有效收集施工地理位置、地质情况与桩基施工图纸等各项资料。搜集资料时，要加强保护场地与附近建筑物等地下电线，同时还要合理安排项目施工机械设备，有效检测施工材料配比与质量，保障项目施工安全。依照要求配备材料，更好地满足试拌试铺以及抗压强度等各项要求，确保材料配备与项目施工要求保持一致。

3）场地准备。项目施工中要深入调研场地实际施工环境因素，结合实地调研数据制定可行性研究报告，为旋挖桩施工做好场地准备，在此基础上保障应用该技术进行安全施工。

4）确定位置。全面考虑各类施工因素后，测量人员根据图纸进行测量放样，明确灌注桩位置坐标与施工地面高程。坐标测量过程中，应用全站仪进行准确测量，同时明确桩基控制点与桩位置，控制测量误差不能超过10mm。地面高程测量过程中测量也要准确，以此保障灌注桩埋深并获得灌注桩顶高度。

3.2 护筒埋设

桩位放样后需要进行钢护筒埋设施工（见图1）。其操作主要为：先找到钢护筒圆心位置，以十字线标出其顶端与底部；然后用垂球或水平尺检查，确保钢护筒处于竖直水平，再移动钢护筒与钻机钻孔中心位置重合[2]。借助护筒驱动器把护筒压到土坑后，采用水量适中的黏土均匀而对称回填，以此预防改变护筒垂直度与位置。如果护筒底部土层不是黏性土，护筒埋设时施工人员要先换土或进一步挖深土坑。回填夯实施工中要用黏性土进行回填，其回填厚度控制在350～550mm范围内。实际施工中，护筒长度不同，会选用厚度不同的钢板材料。比如，长度4m护筒要选用厚度为4～6mm的钢板，如果护筒长度超过4m，所选钢板厚度为6～8mm。

图1 护筒埋设示意图(单位:cm)

3.3 钻孔成孔

与其他灌注桩施工，旋挖桩施工技术与其有不同钻孔过程，而钻孔工作利于从整体上保障项目施工质量。钻孔施工前，要完成各项准备工作并满足施工要求。此外，钻孔施工中，施工人员要详细记录各项成功参数，以此为后期顺利开展施工奠定基础。完成各项准备工作且钻机到位后就可进行钻孔施工操作，实际操作中要保持钻孔平稳运行，钻进过程中加强钻孔速度控制。

钻机钻进软地层时，就可适当地加快钻孔速度；到达较硬地层时，再减慢钻进速度。另外，因不同施工地点其有不同的施工地质条件，为了保障钻孔质量与市政桥梁项目建设施工质量，钻孔前要详细了解项目所在地施工情况，结合实际施工情况合理选择钻孔方法。如果在地质条件稳定地层中钻孔时，可选用清水钻井工艺无须加入泥浆，钻孔时只要控制好钻进深度就行。在稳定性较弱的地层钻孔时，极易发生坍塌且出现松散软弱地层，钻孔施工就要用泥浆做好护壁以此保障其稳定性，顺利进行后期钻进施工。完成钻孔后，严格检查已完成产品也是十分必要的，需要检查达标后才能验收。

3.4 对钻孔做好及时清理

钻孔深度与项目图纸标注孔深一致时，操作人员要先对成孔质量进行检测。其主要以孔位、孔径与孔深等内容检测为主，在核对完钻孔质量与项目施工要求后，施工人员就可开始清理钻孔。此过程中，相关人员要先检测泥浆胶体率、黏度、含砂率与密度等要素，要与国家标准保持一致。完成钻孔工作后，检测人员要利用自制钢筋笼检孔器检测钻孔直径与倾斜度。利用此种方法，有效检测钻孔直接是否与施工图纸尺寸保持一致，检测钻孔倾斜度是否满足施工图纸要求。钻孔清理能够为后期项目施工奠定良好的基础。

3.5 制作与放置钢筋笼

钢筋笼安放时要注意以下操作要点：（1）验收钢筋笼达标后才能安装，将钢筋材料规格、型号、间距数据、绑扎情况、钢筋笼直径与长度、焊接长度与安装保护层厚度等作为检查重点。（2）起吊、运输与安装钢筋笼时，要采取有效预防措施预防变形，在加强筋部位设置起吊点。（3）钢筋笼安装入孔操作时要注意其保持垂直，对准钻孔缓慢轻放，以防孔壁遭到碰撞。

3.6 混凝土浇筑

市政桥梁工程旋挖桩基础上施工中，混凝土浇筑施工是非常重要的，其对成桩质量有着重要的影响。普通地质环境下地基钻孔很容易，如果在复杂地质条件下钻孔难度施工就会加大。例如，含水量高的地质条件混凝土浇筑有很大的困难。为了确保地下浇筑混凝土质量，施工前要准备质量达标的混凝土，并将导管埋设在适当位置，完成各项准备工作后就可开始混凝土灌注施工。此过程中，要确保每一桩基持续进行灌注，要保证中间绝对不能间断。因混凝土灌注时钢筋笼极易出现上浮，为了保障灌注质量，混凝土开始灌注前要提高其速度，当混凝土快要靠近钢筋笼顶时逐渐减慢灌注速度，以此确保顺利施工。

4 结语

综上所述，市政桥梁项目施工中，旋挖灌注桩施工技术是非常重要且最为基础的构成，其质量直接关乎项目整体施工质量。伴随灌注桩施工技术与桩机设备的发展，旋挖钻孔灌注桩地位与作用更加突出，应用范围不断扩大。相较于传统钻机，旋挖桩技术成孔质量可靠、效率高、设备操作方便、成本低且有很强的适应性，对保障市政桥梁项目建设质量至关重要。