談橋梁施工干成孔旋挖樁施工技術(shù)

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【摘要】道路橋梁是我國(guó)交通系統(tǒng)的重要組成部分，選擇合理的施工技術(shù)成為道路橋梁施工的關(guān)鍵。本文對(duì)于道路橋梁施工中常用的干成孔旋挖樁施工技術(shù)進(jìn)行分析，結(jié)合該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)與不足，探討其在橋梁工程施工中的應(yīng)用特點(diǎn)，結(jié)合實(shí)際工程實(shí)例，分析其施工要點(diǎn)，以期為相關(guān)研究提供參考。

【關(guān)鍵詞】橋梁施工；干成孔旋挖樁；施工控制

引言

隨著我國(guó)城市建設(shè)的發(fā)展，對(duì)于橋梁工程的要求越來(lái)越高。相比其他建筑工程，橋梁工程施工復(fù)雜，難度較大，施工質(zhì)量受到多種因素的影響。選擇合適的施工技術(shù)，加強(qiáng)施工進(jìn)度和施工成本的控制成為橋梁工程的關(guān)鍵。干成孔旋挖樁具有使用方便、施工效率高等特點(diǎn)，將之應(yīng)用于橋梁施工中，能夠提升橋梁工層施工質(zhì)量，縮短施工周期，整體提高橋梁工程施工水平，具有較強(qiáng)的應(yīng)用前景[1]。

1干成孔旋挖樁施工技術(shù)概述

1.1技術(shù)發(fā)展

旋挖樁技術(shù)起源于20世紀(jì)30年代，主要是從歐洲開(kāi)始的技術(shù)。該技術(shù)最開(kāi)始應(yīng)用于道路橋梁施工中，展現(xiàn)了施工效率高、施工周期短等優(yōu)勢(shì)。二戰(zhàn)后旋挖樁技術(shù)進(jìn)入我國(guó)，并且廣泛應(yīng)用于橋梁工程施工中。近十年來(lái)，干成孔旋挖樁逐漸成為我國(guó)道路橋梁施工的關(guān)鍵技術(shù)。隨著我國(guó)城市化建設(shè)的發(fā)展，對(duì)于道路橋梁施工質(zhì)量和施工效率要求更高，采用新型的旋挖樁技術(shù)替代傳統(tǒng)旋挖樁技術(shù)成為我國(guó)橋梁工程的必然選擇。

1.2技術(shù)優(yōu)勢(shì)與不足

從干成孔旋挖樁技術(shù)來(lái)看，該技術(shù)主的優(yōu)勢(shì)和不足主要體現(xiàn)在：①技術(shù)優(yōu)勢(shì)，施工范圍廣，適合在黏性土中施工成孔，鉆機(jī)安裝簡(jiǎn)單，施工控制焦點(diǎn)圍邊，施工振動(dòng)小、鉆井速度快、噪聲低，對(duì)環(huán)境干擾小，成孔質(zhì)量高；②技術(shù)不足，施工中需要嚴(yán)格控制技術(shù)參數(shù)，當(dāng)施工土壤中含有強(qiáng)承壓水和卵石粒徑大于100mm時(shí)，施工鉆井困難，施工沉渣處理難度較大，需要采用清渣鉆斗。

1.3技術(shù)適用范圍

根據(jù)干成孔旋挖樁鉆機(jī)的功能，可以將鉆機(jī)分為單一方式旋挖鉆斗鉆機(jī)和多功能旋挖鉆機(jī)，前者適用于連續(xù)鉆孔作業(yè)，可以配備全套管設(shè)備進(jìn)行鉆進(jìn)，后者能夠開(kāi)展其他成孔作業(yè)。從鉆機(jī)來(lái)看，干成孔旋挖樁可用于填土層、黏土層的鉆進(jìn)施工。干成孔旋挖樁施工中，鉆斗是施工的關(guān)鍵部件，選擇合適的鉆斗能夠提升成孔速度，減少鉆斗的磨損。除了鉆斗之外，主卷?yè)P(yáng)也是鉆機(jī)的關(guān)鍵部件，主卷?yè)P(yáng)的選擇與鉆孔效率、鋼絲繩壽命等因素相關(guān)。

2橋梁施工中的干成孔旋挖樁施工準(zhǔn)備與條件

橋梁施工干成孔旋挖樁施工技術(shù)對(duì)于施工條件要求較高，為了確保成孔質(zhì)量，需要從技術(shù)、材料和設(shè)備等方面做好準(zhǔn)備，為干成孔旋挖樁施工創(chuàng)造良好的條件。干成孔旋挖樁施工技術(shù)的前期準(zhǔn)備工作如下。

2.1技術(shù)準(zhǔn)備

首先需要根據(jù)工程需求以及地質(zhì)情況確定施工方案，明確開(kāi)挖深度、樁間距、樁端持力層等參數(shù)。在地質(zhì)勘測(cè)的基礎(chǔ)上，技術(shù)人員做好技術(shù)準(zhǔn)備，準(zhǔn)確測(cè)量施工基準(zhǔn)點(diǎn)，采用基準(zhǔn)點(diǎn)和導(dǎo)線點(diǎn)控制施工情況。對(duì)于干成孔旋挖樁施工而言，樁間距過(guò)小會(huì)影響鄰近樁孔的施工情況，可以采用分開(kāi)施工和跳挖的方式減少相鄰樁孔的影響。開(kāi)挖深度需要結(jié)合地質(zhì)情況進(jìn)行確定，在現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)的基礎(chǔ)上，通過(guò)樁間距剛性角關(guān)系確定開(kāi)挖深度，樁端持力層是橋梁工程施工的重要環(huán)節(jié)，需要采用超前鉆孔、地勘鉆孔、巖芯取樣的方式了解樁端持力層的力學(xué)性能。

2.2施工材料準(zhǔn)備

干成孔旋挖樁施工的材料需要嚴(yán)格控制。采購(gòu)人員需要選擇具有相應(yīng)資質(zhì)的供貨商，選擇的材料證件必須齊全，施工材料質(zhì)量滿足工程需求。嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定選擇相應(yīng)的材料，避免供貨商以次充好。為了確保材料性能，施工前需要進(jìn)行試驗(yàn)，確定施工配合比。通過(guò)多次配合實(shí)驗(yàn)，選擇最適合的混凝土施工配合比，以確保滿足鉆孔樁承重的需求。

2.3施工設(shè)備準(zhǔn)備

干成孔旋挖樁所用的設(shè)備包括馬達(dá)、發(fā)電機(jī)、液壓系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等。傳統(tǒng)的鉆孔設(shè)備能耗大，鉆孔效率低，選擇新型的設(shè)備能夠提升施工效率。干成孔旋挖樁技術(shù)需要選擇合適的鉆斗和主卷?yè)P(yáng)，避免由于機(jī)型配置不當(dāng)引發(fā)的事故和機(jī)械磨損，部分鉆斗的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和使用底層如表1所示。為了滿足干成孔旋挖樁的施工要求，需要選擇多個(gè)設(shè)備進(jìn)行組合控制，在鉆斗和主卷?yè)P(yáng)選擇的基礎(chǔ)上，采用嵌入式的控制系統(tǒng)，以便更好地控制施工速度。采用動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)和控制的方式，以便達(dá)到更好的輸出效果[2]。

2.4干成孔旋挖樁施工條件

干成孔旋挖樁施工的前期條件講究的是“三通一平”，平是指需要確保場(chǎng)地平整，為機(jī)械設(shè)備入場(chǎng)創(chuàng)造條件，可以采用裝載機(jī)碾壓使場(chǎng)地保持平整。三通是指通電、通水、通路，需要提前做好水電管理，確保水電供應(yīng)。對(duì)于地基較差的地區(qū)，可以選進(jìn)行作業(yè)面換填，然后碾壓的方式，為干成孔旋挖樁施工穩(wěn)定性創(chuàng)造條件。從干成孔旋挖樁施工來(lái)看，多種工序同時(shí)開(kāi)展配合，存在許多不確定因素，因此在施工前，需要做好安全管理，標(biāo)識(shí)危險(xiǎn)源，采取片區(qū)責(zé)任制的方式，提高現(xiàn)場(chǎng)管理水平。同時(shí)需要注重現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，確保施工現(xiàn)場(chǎng)暢通無(wú)阻。

3橋梁施工中的干成孔旋挖樁施工技術(shù)措施

干成孔旋挖樁施工流程主要包括施工現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、測(cè)量放樣、埋設(shè)鋼護(hù)筒、鉆機(jī)就位與鉆孔施工、清孔、灌注混凝土等流程，具體的工藝流程如下。

3.1定位測(cè)量施工

施工前，首先需要對(duì)干成孔旋挖樁進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量。采用全站儀定位樁芯坐標(biāo)，并且將鋼筋頭打入樁芯內(nèi)，結(jié)合施工圖紙與地質(zhì)條件確定施工控制點(diǎn)和施工標(biāo)準(zhǔn)，采用十字交叉法標(biāo)記已經(jīng)打入的樁芯，必要時(shí)需要采用外延標(biāo)記。定位測(cè)量為后續(xù)施工提供基準(zhǔn)，需要對(duì)鉆筒進(jìn)行校驗(yàn)，確保鉆機(jī)、鉆芯坐標(biāo)對(duì)齊后才能展開(kāi)施工。采用試鉆的方式觀察鉆進(jìn)情況，控制試鉆的深度在1.2m左右。同時(shí)需要對(duì)試鉆過(guò)程進(jìn)行嚴(yán)格控制，控制鉆圈數(shù)在16圈左右。試鉆結(jié)束后，將十字架放置于鉆孔面架上，進(jìn)行樁位復(fù)合作業(yè)，確保干成孔旋挖樁的精確定位。

3.2鋼護(hù)筒埋設(shè)

鉆孔前需要埋設(shè)鋼護(hù)筒，所選擇的鋼護(hù)筒直徑應(yīng)該比樁徑大20cm，鋼護(hù)筒厚度≥8mm，長(zhǎng)度控制在2m以上，護(hù)筒距離高于地面0.2~0.6m。利用旋挖機(jī)靜壓力安裝鋼護(hù)筒，并且采用十字點(diǎn)標(biāo)記鋼護(hù)筒，在進(jìn)行準(zhǔn)確校對(duì)后開(kāi)展埋設(shè)工作。為了確保鋼護(hù)筒穩(wěn)定，需要在鋼護(hù)筒周圍填筑黏土并且壓實(shí)，預(yù)防鋼護(hù)筒坍塌、滲漏[3]。

3.3鉆孔成型施工

在準(zhǔn)備工作完成后，開(kāi)展鉆孔成型施工，具體的施工流程與控制要點(diǎn)如下：①鉆進(jìn)成孔施工，鋼護(hù)筒埋設(shè)后進(jìn)行鉆進(jìn)施工，鉆進(jìn)施工需要嚴(yán)格按照設(shè)備要求進(jìn)行操作，確保鉆機(jī)穩(wěn)定，同時(shí)要嚴(yán)格控制鉆井速度，首先精準(zhǔn)定位鉆機(jī)，采用輕壓施工，緩慢展開(kāi)鉆進(jìn)工作，保證施工平穩(wěn)性，較硬地質(zhì)的施工需要減緩鉆井速度，較軟地質(zhì)可以適當(dāng)增加速率；②清孔施工，鉆孔施工結(jié)束后，需要及時(shí)清除殘留渣土，通常通過(guò)鉆斗將孔底的土切削成條狀后提升到地表，這樣對(duì)土的擾動(dòng)較小，需要嚴(yán)格檢查鉆孔垂直度和沉渣厚度，確保相關(guān)指標(biāo)滿足要求。鉆孔成型施工過(guò)程會(huì)面臨不同的地質(zhì)條件，實(shí)際鉆孔成型施工中，需要結(jié)合具體的地質(zhì)條件選擇合適的鉆孔方法。

3.4混凝土灌注施工

鉆孔成型后，鋼筋籠采用分節(jié)套筒連接的方式進(jìn)行鋼筋籠吊裝。將聲測(cè)管安裝于鋼筋籠內(nèi)部，確保聲測(cè)管與鋼筋籠的主筋平行，聲測(cè)管連接處用至少兩個(gè)密封圈密封，用管鉗對(duì)絲口扭緊，保證不漏漿。將鋼筋籠放入鉆孔內(nèi)，利用聲測(cè)管檢測(cè)樁基完整性。采用垂直導(dǎo)管用于混凝土灌漿施工，所選用的導(dǎo)管直徑為300mm。施工前需要對(duì)導(dǎo)管進(jìn)行編號(hào)，在水密試驗(yàn)合格后開(kāi)展混凝土灌樁，在盡量短的時(shí)間內(nèi)完成混凝土澆灌作業(yè)，確保混凝土澆筑的連續(xù)性。在混凝土澆灌施工中，需要對(duì)孔底間距、導(dǎo)管下口進(jìn)行控制，準(zhǔn)確測(cè)量混凝土高度，確保樁基混凝土施工滿足工程設(shè)計(jì)要求。

4結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)橋梁技術(shù)的發(fā)展，干成孔旋挖樁施工技術(shù)以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，廣泛應(yīng)用于橋梁工程施工中。為了確保橋梁工程施工質(zhì)量，需要根據(jù)地質(zhì)情況以及工程需求，合理設(shè)置施工現(xiàn)場(chǎng)，做好施工準(zhǔn)備。同時(shí)在定位測(cè)量的基礎(chǔ)上，埋設(shè)鋼護(hù)筒，嚴(yán)格控制干成孔旋挖樁鉆進(jìn)工藝。施工完成后，需要對(duì)成孔質(zhì)量、混凝土質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，確保施工滿足工程需求。為了更好地服務(wù)于橋梁工程建設(shè)，需要不斷改進(jìn)和創(chuàng)新干成孔旋挖樁施工技術(shù)，為我國(guó)城市化建設(shè)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]萬(wàn)發(fā)明.市政道路橋梁工程中干成孔旋挖樁施工技術(shù)的研究[J].企業(yè)科技與發(fā)展，2018（5）：167-168.

[2]丁紀(jì)興.干成孔旋挖樁施工技術(shù)在市政道路橋梁工程中的應(yīng)用[J].冶金叢刊，2019（5）：62-63.

[3]杜占濤.淺談道路橋梁施工中的干成孔旋挖樁施工技術(shù)[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2018（10）：125-126.

作者：趙剛林 單位：攀枝花公路橋梁工程有限公司