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摘 要：随着公路建设工程的快速发展，钻孔灌注桩的使用在公路桥梁基础工程中也愈发频繁，在大中型桥梁中的使用也越来越重要，促进了钻孔灌注桩的桥梁施工技术日益成熟。旋挖钻机的钻孔灌注桩施工工艺在很多工程项目中得到广泛的应用，它具有适用于多钟地层、成孔速度快、泥浆污染小、钻孔移位方便、施工质量好、噪声低等优点，是近些年使用频率最高的新型的桩孔施工工艺。
关键词：高架桥桩基；旋挖钻机；施工工艺
城市桥梁工程之中经常会选用高架桥形式，市政桥梁的施工有施工场地小、现场安全标准高、施工场地小、工期短等特点。在合适的地层条件下，钻孔灌注桩采用旋挖钻机施工能够有效的发挥旋挖钻机的优点。这篇文章结合西安太白路桥梁工程旋挖钻机的施工工艺，介绍旋挖钻机在本工程施工中的施工技术和质量控制措施。
1 工程概况和特点
1.1 工程概况
西安市太白路桥梁工程，属于主城区的主要道路之一。采用的是双向六车道的高架形式，桥梁最大跨径为50m，宽是25.5m。桥梁的基础采用的是钻孔摩擦灌注桩，桩径为1.5m，桩长是40～60m，上部结构则是采用预应力钢筋混凝土箱梁结构。
1.2 工程特点
該工程属于城市的道路快速化改造工程，交通繁忙，车流量大，施工场地小，城市的地下各种管线繁杂。道路两侧紧挨商铺和居民区，环保和噪音控制要求高。根据工程的总进度，桩基的施工期仅有四个月，工期紧张。综合施工环境和地质环境，选择了旋挖钻机进行施工。
2 旋挖钻机选型
结合工程的地质条件和桩基要求，选用25型旋挖钻机，机锁钻杆，钻机扭矩为200kN·m，钻孔的直径为0.8～1.8m，钻孔的深度可达到60m，整机的质量约合65t。共投入两台旋挖钻机进行全线施工，并配备了短螺旋钻头和旋挖钻斗，以适应不同的地质环境。
3 施工工艺
3.1 桩机就位
在钻机就位之前，必须先将场地进行平整，将软土填料压实，施工的便道需要做好排水，避免桩机出现倾斜位移。测量放线确定桩基位置，用两条垂线相互垂直交叉于桩点，制定出控制点。将旋挖钻机的桅杆调整成垂直，钻头的中心与控制点对准，对中完成之后，锁定并设置各种数据。
3.2 护筒埋设
护筒埋设需要人工和旋挖机相互配合完成。一般选用的是长度1.5m～3m的钢护筒，人工清理路面混凝土和结构层之后，利用旋挖钻机开孔配合上人工进行护筒埋设。深厚杂填土的土层一般选用壁厚是10mm的钢护筒进行穿越，钢护筒被旋挖钻机压入土层，底部埋置在稳定土层至少0.5m。护筒的顶面则需要高出地面20cm，内径需要比钻头直径大180mm，在上部开设1个溢浆孔。护筒需要准确的埋设，利用两条互相垂直的直线定出四个控制点用来定位，护筒与桩位的中心必须相一致，偏差不得超过50mm，倾斜度的偏差不能超过1%。护筒的外侧需要填紧压密空隙，并对筒顶的水平标高进行测量。
3.3 旋挖成孔
旋挖钻机利用钻头回转对土层切削成孔，用钻斗装切削下的碎土，钻机再将钻斗带出孔外卸土，是一个短而多回次的过程，反复循环这个过程直到钻至设计要求的深度。旋挖钻机切削出的碎土需要和装载机及运渣车相配合，及时的把渣土转移到固定的堆放区域。
旋挖成孔的过程中，选用的是静态泥浆护壁钻进技术，泥浆使用的是优质的膨润土。及时的在旋挖钻进孔深增加和泥浆损失时，向孔内进行泥浆补充，泥浆通常应该比护筒底口高出1m以上。旋挖钻进过程之中需要关注土层的变化，土层发生变化到时候必须取样和地质材料进行对照，做好钻进的记录。在钻进深度在设计深度以上1m处的时候，需要使用检定过的钢丝测绳进行准确的测量，避免后期出现超钻深度过大。
3.4 清 孔
旋挖到设计标高的时候，使用筒式的钻头继续在原处旋转几圈进行清空，清空的速度不需要过快，同时还要保持孔内泥浆的水头高度。下钢筋笼之后，在对孔底的沉渣厚度是否超标进行测量，如果超出标准，需要将钢筋笼吊起，再进行二次清孔。
3.5 钢筋笼的安装
钢筋笼安装普遍采用的是分节下放、孔口焊接的方式。钢筋笼采用的是三点起吊，入孔的时候避免和孔壁发生碰撞，垂直下放。先把下节笼挂在孔口，随即把第二节吊起进行焊接，逐节的下放焊接，每节笼焊接前，必须校正上下两节钢筋笼主要钢筋位置，保持上下两节垂直。节数比较多的时候，可以在现场先将两节焊接，一起起吊，降低在孔口焊接钢筋笼的时间。
3.6 浇筑水下混凝土
钢筋笼安装完成，需要立即浇灌混凝土。在浇灌的过程中使用钢板箱泥浆池对泥浆进行回收，循环使用，节约资源，保护环境，按照施工规范进行水下浇筑混凝土施工。（如图1）
4 施工质量控制
（1）准确测量桩位。护筒埋设点和倾斜度的误差在规范标准内。钻机就位后钻头和桩位中心对准，钻杆保持垂直状态，钻机钻进的时候中途发生移位后要重新对准中心就位。
（2）钻进的时候，需要依照地质实际情况对进尺速度进行控制。从软地层钻到硬地层的时候，需要减速慢进；当硬地层变为软地层的时候，可以略微的提高速度；对砂层采用慢速慢转钻进；硬塑层则可以快速钻进。把钻斗的升降速度控制在0.75～0.85m/s，钻斗的升降速度超过这个限度，可能会出现塌孔的情况。
（3）泥浆的制备要根据地质情况，旋挖钻孔速度快，对护壁的要求高，钻进的过程中需要对泥浆进行及时的补充，对孔壁保持一定的静液压力。泥浆的性能指标根据土层的情况进行调整，遇到容易发生塌孔的土层就需要增加泥浆的比重和粘度。
（4）桩基成孔之后需要对孔底沉渣进行认真的清理，对沉渣厚度严格的控制。每个施工流程之间需要密切的配合，把成孔到浇筑混凝土之间的工序耗费时间尽量缩短，避免泥岩层在长时间的浸水之后软化，降低了桩的阻力。
5 注意事项
（1）根据地质的情况选用合适的机型，尽可能的将机械的效能发挥到最大。不要让钻机处于极限的状态下进行工作，避免加大机械的故障率。
（2）旋挖钻机钻孔工艺不适合使用在硬度大的岩层地区，由于钻齿磨损大、钻进效率低，会增加机械故障率，容易让钻杆变形扭曲。
（3）旋挖钻机较重，而且需要大型的起重设备辅助作业，对于地基会产生比较的的附加应力。所以在软土上进行施工的时候，护筒的壁厚和埋深需要适当的增加，防止出现塌孔、缩径的问题。
（4）施工之前，需要给操作人员进行培训。施工之中，重视机械的保养工作，避免机械发生故障，浪费太多的时间在配件修复上，影响到施工进程。
（5）检查钻机的钻杆角度，保持垂直，防止出现斜孔。
（6）市政工程的施工中，还需要对地下管线格外注意，钻进之前需要挖深探槽，确定地下无管线之后再进行施工。
这次施工桩长约50m的钻孔灌注桩成孔需要9～11h，极大的提高了效率，在规定的工期内完成了施工。施工现场选用了移动式板箱泥浆池，及时的对渣土进行清理，达到了文明施工的高标准要求。对不同的情况采取不同的施工措施，确保了施工质量。旋挖钻机的这次工程施工实践表明了，在市政桥梁工程中钻孔灌注桩施工选用旋挖钻机，能够完全的满足工程施工的各种高标准要求。
参考文献
[1]苏建伟.浅谈市政高架桥桩基中旋挖钻机施工工艺[J].科学之友.2010，03（16）：66～67.
[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.2010，08（03）：19～20.
关键词：高架桥桩基；旋挖钻机；施工工艺
城市桥梁工程之中经常会选用高架桥形式，市政桥梁的施工有施工场地小、现场安全标准高、施工场地小、工期短等特点。在合适的地层条件下，钻孔灌注桩采用旋挖钻机施工能够有效的发挥旋挖钻机的优点。这篇文章结合西安太白路桥梁工程旋挖钻机的施工工艺，介绍旋挖钻机在本工程施工中的施工技术和质量控制措施。
1 工程概况和特点
1.1 工程概况
西安市太白路桥梁工程，属于主城区的主要道路之一。采用的是双向六车道的高架形式，桥梁最大跨径为50m，宽是25.5m。桥梁的基础采用的是钻孔摩擦灌注桩，桩径为1.5m，桩长是40～60m，上部结构则是采用预应力钢筋混凝土箱梁结构。
1.2 工程特点
該工程属于城市的道路快速化改造工程，交通繁忙，车流量大，施工场地小，城市的地下各种管线繁杂。道路两侧紧挨商铺和居民区，环保和噪音控制要求高。根据工程的总进度，桩基的施工期仅有四个月，工期紧张。综合施工环境和地质环境，选择了旋挖钻机进行施工。
2 旋挖钻机选型
结合工程的地质条件和桩基要求，选用25型旋挖钻机，机锁钻杆，钻机扭矩为200kN·m，钻孔的直径为0.8～1.8m，钻孔的深度可达到60m，整机的质量约合65t。共投入两台旋挖钻机进行全线施工，并配备了短螺旋钻头和旋挖钻斗，以适应不同的地质环境。
3 施工工艺
3.1 桩机就位
在钻机就位之前，必须先将场地进行平整，将软土填料压实，施工的便道需要做好排水，避免桩机出现倾斜位移。测量放线确定桩基位置，用两条垂线相互垂直交叉于桩点，制定出控制点。将旋挖钻机的桅杆调整成垂直，钻头的中心与控制点对准，对中完成之后，锁定并设置各种数据。
3.2 护筒埋设
护筒埋设需要人工和旋挖机相互配合完成。一般选用的是长度1.5m～3m的钢护筒，人工清理路面混凝土和结构层之后，利用旋挖钻机开孔配合上人工进行护筒埋设。深厚杂填土的土层一般选用壁厚是10mm的钢护筒进行穿越，钢护筒被旋挖钻机压入土层，底部埋置在稳定土层至少0.5m。护筒的顶面则需要高出地面20cm，内径需要比钻头直径大180mm，在上部开设1个溢浆孔。护筒需要准确的埋设，利用两条互相垂直的直线定出四个控制点用来定位，护筒与桩位的中心必须相一致，偏差不得超过50mm，倾斜度的偏差不能超过1%。护筒的外侧需要填紧压密空隙，并对筒顶的水平标高进行测量。
3.3 旋挖成孔
旋挖钻机利用钻头回转对土层切削成孔，用钻斗装切削下的碎土，钻机再将钻斗带出孔外卸土，是一个短而多回次的过程，反复循环这个过程直到钻至设计要求的深度。旋挖钻机切削出的碎土需要和装载机及运渣车相配合，及时的把渣土转移到固定的堆放区域。
旋挖成孔的过程中，选用的是静态泥浆护壁钻进技术，泥浆使用的是优质的膨润土。及时的在旋挖钻进孔深增加和泥浆损失时，向孔内进行泥浆补充，泥浆通常应该比护筒底口高出1m以上。旋挖钻进过程之中需要关注土层的变化，土层发生变化到时候必须取样和地质材料进行对照，做好钻进的记录。在钻进深度在设计深度以上1m处的时候，需要使用检定过的钢丝测绳进行准确的测量，避免后期出现超钻深度过大。
3.4 清 孔
旋挖到设计标高的时候，使用筒式的钻头继续在原处旋转几圈进行清空，清空的速度不需要过快，同时还要保持孔内泥浆的水头高度。下钢筋笼之后，在对孔底的沉渣厚度是否超标进行测量，如果超出标准，需要将钢筋笼吊起，再进行二次清孔。
3.5 钢筋笼的安装
钢筋笼安装普遍采用的是分节下放、孔口焊接的方式。钢筋笼采用的是三点起吊，入孔的时候避免和孔壁发生碰撞，垂直下放。先把下节笼挂在孔口，随即把第二节吊起进行焊接，逐节的下放焊接，每节笼焊接前，必须校正上下两节钢筋笼主要钢筋位置，保持上下两节垂直。节数比较多的时候，可以在现场先将两节焊接，一起起吊，降低在孔口焊接钢筋笼的时间。
3.6 浇筑水下混凝土
钢筋笼安装完成，需要立即浇灌混凝土。在浇灌的过程中使用钢板箱泥浆池对泥浆进行回收，循环使用，节约资源，保护环境，按照施工规范进行水下浇筑混凝土施工。（如图1）
4 施工质量控制
（1）准确测量桩位。护筒埋设点和倾斜度的误差在规范标准内。钻机就位后钻头和桩位中心对准，钻杆保持垂直状态，钻机钻进的时候中途发生移位后要重新对准中心就位。
（2）钻进的时候，需要依照地质实际情况对进尺速度进行控制。从软地层钻到硬地层的时候，需要减速慢进；当硬地层变为软地层的时候，可以略微的提高速度；对砂层采用慢速慢转钻进；硬塑层则可以快速钻进。把钻斗的升降速度控制在0.75～0.85m/s，钻斗的升降速度超过这个限度，可能会出现塌孔的情况。
（3）泥浆的制备要根据地质情况，旋挖钻孔速度快，对护壁的要求高，钻进的过程中需要对泥浆进行及时的补充，对孔壁保持一定的静液压力。泥浆的性能指标根据土层的情况进行调整，遇到容易发生塌孔的土层就需要增加泥浆的比重和粘度。
（4）桩基成孔之后需要对孔底沉渣进行认真的清理，对沉渣厚度严格的控制。每个施工流程之间需要密切的配合，把成孔到浇筑混凝土之间的工序耗费时间尽量缩短，避免泥岩层在长时间的浸水之后软化，降低了桩的阻力。
5 注意事项
（1）根据地质的情况选用合适的机型，尽可能的将机械的效能发挥到最大。不要让钻机处于极限的状态下进行工作，避免加大机械的故障率。
（2）旋挖钻机钻孔工艺不适合使用在硬度大的岩层地区，由于钻齿磨损大、钻进效率低，会增加机械故障率，容易让钻杆变形扭曲。
（3）旋挖钻机较重，而且需要大型的起重设备辅助作业，对于地基会产生比较的的附加应力。所以在软土上进行施工的时候，护筒的壁厚和埋深需要适当的增加，防止出现塌孔、缩径的问题。
（4）施工之前，需要给操作人员进行培训。施工之中，重视机械的保养工作，避免机械发生故障，浪费太多的时间在配件修复上，影响到施工进程。
（5）检查钻机的钻杆角度，保持垂直，防止出现斜孔。
（6）市政工程的施工中，还需要对地下管线格外注意，钻进之前需要挖深探槽，确定地下无管线之后再进行施工。
这次施工桩长约50m的钻孔灌注桩成孔需要9～11h，极大的提高了效率，在规定的工期内完成了施工。施工现场选用了移动式板箱泥浆池，及时的对渣土进行清理，达到了文明施工的高标准要求。对不同的情况采取不同的施工措施，确保了施工质量。旋挖钻机的这次工程施工实践表明了，在市政桥梁工程中钻孔灌注桩施工选用旋挖钻机，能够完全的满足工程施工的各种高标准要求。
参考文献
[1]苏建伟.浅谈市政高架桥桩基中旋挖钻机施工工艺[J].科学之友.2010，03（16）：66～67.
[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.2010，08（03）：19～20.