市政高架桥旋挖钻机桩基施工技术

市政高架桥旋挖钻机桩基施工技术

任智清

身份证号码：220581199611240378  吉林省通化市  134000

摘要：城市基础设施建设方面，高架桥是重要的工程，可以增加交通路线选择，缩短交通距离，省时又便利，对于城市间连接有着重要作用。高架桥桩基施工中常见就是钻孔灌注桩基础形式，可以适应多种类型地质、承载力高，且不会对周边土体造成太大影响。保证桩基础施工质量，在整个桥梁质量控制中占据重要地位，需选择合适的施工工艺，并制定完善的质量控制措施。文章分析了市政高架桥桩基施工中旋挖钻机施工技术，规范施工流程和各环节操作，高质完成桩基施工，保障市政高架桥建设品质。

关键词：市政高架桥；旋挖钻机；桩基施工技术；技术要点

市政高架桥桩基施工中，旋挖钻孔是广泛应用的一种桩基施工技术，具体其施工原理，就是通过全液压动力头产生扭矩、钻架上安装的液压油缸提供钻压力，通过伸缩式钻杆，可以将扭矩和钻压力传送到钻头，对土体进行切削，渣土则冲入底部钻头，此钻头设置活络挡板，并经主卷扬运送到孔外，如此反复循环成孔。与传统回旋钻机施工技术标准，旋挖钻机技术经济优势更明显，对其进行研究、总结，可更好地指导实际施工。

1.市政高架桥旋挖钻机桩基施工技术

1.1施工流程

旋挖钻机灌注桩施工中，需按照其工艺流程规范操作，前期需做好场地平整和测量放线工作，埋设好护筒、钻机就位调平，然后执行旋挖成孔作业、清孔换浆、下放钢筋笼和导管，并灌注水下砼和桩底注浆，最后进行成桩检测。

1.2平整场地和桩基放线

对桩基要准确定位，可使用全站仪，通过极坐标法确定，根据定位点拉十字线钉放控制桩，根据这四个控制桩，将护筒埋设好，控制好护筒高度和露出地面高度，以保护孔壁。人工埋设与旋挖钻配合完成埋设工作，利用钻头挤压合理调整，夯实处理好护筒周围的土，最好使用粘土封边，可以避免后压浆的时候跑浆。

根据测量队放出桩位，施工队伍进行场地平整，将杂物清除，然后夯打密实，之后钻机就位。

1.3制备泥浆

旋挖钻机成孔过程中，泥浆有着多方面作用，比如保护孔壁、对地下水位加以平衡、悬浮钻渣避免其快速沉淀等。在制备泥浆时，选择优质的膨润土粉和纯碱加水混合搅拌，具体三者的重量配比为8:0.6:100，然后将其存放在钢制的泥浆箱内，控制好泥浆比重，一般在1.1~1.30之间，粘度大约为25s左右，含砂率不可超过4％，PH值在7以上。如果泥浆过于稀，则无法发挥保护孔壁作用，容易引发孔壁坍塌事故。太稠则会加大扭矩，钻头难以下落。因此需对泥浆的各类技术指标进行定时测试，及时发现问题、及时解决。施工中如果桩基地层为粘性好的岩土层，则可使用清水钻进工艺自行造浆，不需再制作泥浆护壁[1]。

1.4旋挖成孔

旋挖钻机为履带式，进场后经过安装、调试后就位，利用机载自动控制系统对钻杆的垂直度加以调整，自动对中调整好。此时将泥浆注入护筒，可开始钻孔。使用旋挖式筒式钻头挖出地层中泥渣，自动显示筒满则将土提升卸到旁边泥渣运输车，之后继续旋挖，直到达到设计高程。开挖成孔过程中，要及时补充泥浆，确保提钻出土后，孔内液面比护筒底面始终要高。可自动显示成孔深度，实际施工中，需人工辅助检测验证准确性，确保成孔深度达标。

与传统回旋钻机的切削、提升形式不同，旋挖钻机是通过桩头切削孔底原状土城条状，将其载入钻头后提升出土，孔底底部面较缓，钻孔到设计标高不会太大程度扰动土，无聚淤漏洞，因此要对泥浆管理加强，做好固相含量控制工作，使其粘度提高而无法快速沉淀。终孔前，需控制好两钻头旋挖量避免超挖。

成孔达到要求深度后，需清孔、换浆。在旋挖钻机作业中，由于不采用正反循环施工法，因此需反复使用泥浆，一旦其中含有沉渣则会导致终孔孔底仍残留沉渣。因此需建设沉淀池，将泥浆中沉渣沉淀清理，同时及时补充新泥浆。清孔时，同时开展注入和抽出作业，孔底50cm内泥浆比重至少为1.20、粘性在28s以上、砂率不超过4％，之后才可提钻，然后进行下一桩位成孔作业。

1.5安放钢筋笼和导管

（1）安放钢筋笼

在现场加工分节制作钢筋笼，制作好的钢筋笼，可以每间隔三米设置一个方形加劲肋，然后在钢筋笼上绑上预制的混凝土圆柱形定位块，以避免运输中钢筋笼变形，并控制保护层，固定好压浆管，用吊车将钢筋笼吊放到孔内。焊接牢固钢筋笼与互通，避免钢筋上浮。

旋挖钻机具有成孔快的优点，且成孔后不会留下太多沉渣。因此做好钢筋笼制作、安装控制工作，则可避免孔壁被钢筋笼刮伤，即可减少沉渣，避免发生塌孔事故。对此，需重点把控好钢筋笼制作环节，特别是其外径、直线度参数，以及按照设计要求对主筋搭接、纵横筋交叉点进行焊接处理。同时检查设置的保护层垫块，可选择圆柱形砼块，沿钢筋笼每组4个间隔2m设置一组，均匀安放好，保护孔壁不被钢筋笼碰撞，同时确保在桩体内钢筋笼位置正确。

吊装作业时，应选择三点起吊方式，笼轴线重合。保持垂直状态、对准孔位缓慢轻放入孔，遇到阻碍需及时处理，不可晃动、强行下放

[2]。

（2）安放导管

在使用导管前，需检查其密封性，查看接头是否严密，是否存在漏水漏浆的问题。安放时，用吊车操作，导管要与孔深配套，选择适应的直径和长度，管与孔底距离0.3m,初灌量应保证混凝土扩散后，导管埋深不低于1m，混凝土灌注前，为防止其与泥浆混合，可以用铁丝将预制混凝土圆柱块固定在料斗底部，在混凝土量达到预定值后，将铁丝剪断，然后圆柱块与混凝土下落发挥隔浆的作用。

1.6灌注水下混凝土

利用搅拌运输车运输混凝土，灌注时应连续浇筑不可停顿。不能振捣桩内的混凝土，其成型主要靠混凝土自重压密及其流动性，配合比、浇筑速度要控制好，以保障混凝土质量。做好混凝土坍落度检查控制，将其控制在16~20cm范围内，注入一车后即利用吊车拔管，提至0.3m反插一半，确保混凝土扩散、密实度，循环操作直到灌注完成。

1.7后压浆施工

一些工程中，是在卵石层中分布桩基持力层，要求使用高压注水泥浆进行密实填充。埋入压浆钢管和钢筋笼，两根要对称布置，钻孔桩钢筋笼下放前，在钢筋笼上对称安装两根注浆钢管且其底部需进入卵石层一定深度，封闭管顶和管口。按照设计要求，在完成桩浇筑一段时间后，即进行桩底注浆，搅拌水泥浆液使其均匀，先注入高压清水、开通压浆管，然后注浆。

现场试验验证单桩压浆量，要能够全部压进浆液，通过一次或二次压浆达到进浆量标准。第一次压浆，其压力达到1MPa，压浆量不达规定，压浆需停止。12h后进行二次压浆。如果第一次压浆即达到规定，则不需第二次压浆。否则需加大压力继续操作，直到完成压浆。

2.做好施工中异常处理

（1）坍孔。需及时查明和原因进行处理，后续钻井可采用加深埋护筒的措施，根据现场情况，准备大量干锯末加入泥浆中，同时泥浆比重适当加大，以改善孔壁结构。每次钻头进入液面的速度要慢，完全进入后匀速到达底部。严重坍孔，则需重新回填、钻孔。

（2）缩孔。提钻头到偏孔处反复扫孔，直到钻孔正直不弯不缩。如果弯孔严重，则需在偏孔处填充小片石与黏土混合物，填料沉实后再对钻孔纠偏。

（3）埋钻、卡钻。如果一次进尺太多，或者砂层中泥浆过快沉淀，则容易发生埋钻问题。卡钻主要是因为没有合拢好钻头底盖，钻进中卵石掉落导致卡钻。埋钻和卡钻会导致钻头周围大量泥浆沉淀加大侧阻力。需先将阻力消除，不可强行处理避免扭断钻杆、损伤动力。且要保证孔内泥浆充足，孔内压力足够，可以维护孔壁稳定，防止其坍塌[3]。

结束语：

市政高架桥施工中，钻挖钻机桩基施工技术应用需规范按照工艺流程展开作业，做好测量放线、钻机就位、钻进作业、安放钢筋笼、灌注混凝土等作业，保证施工质量，发挥技术优势。

参考文献：

[1]徐艳鹏.城市高架桥桩基施工中旋挖钻机的应用研究[J].四川水泥,2020(06):255+266.

[2]王虎.旋挖钻机在城市高架桥桩基施工中的应用[J].中国战略新兴产业,2018(40):244+246.

[3]林佳梅.市政高架桥桩基旋挖钻机成孔施工工艺[J].低碳世界,2017(35):281-282.