公路桥梁桩基础施工中旋挖钻技术的有效性探究刘延博
（中交二公局第一工程有限公司，湖北 武汉 430000）摘 要：现代公路桥梁的建设对于施工效率有着很大的要求，而旋挖钻技术在钻孔作业方面具有操作简便，施工速度快，适应性强等特点。
所以应用这一施工技术的成孔作业可以获得较高的施工效率。因此，现代公路桥梁工程的建设施工中往往会采用这一技术，以替代传统的钻孔施工技术。为了更加全面地探究旋挖钻技术在实际应用中的表现，本文对该技术在公路桥梁桩基础施工中的使用条件和技术优势进行了简要介绍，并深入分析了旋挖钻技术的施工工艺和具体的施工操作技术。
关键词：桥梁桩基础施工；旋挖钻技术；旋挖钻工艺；施工操作桥梁在公路工程的众多施工项目中占有极为重要的地位。公路桥梁的形式有很多种，但常见的桥梁通常都会使用梁柱作为桥梁的支撑结构。因此，在修筑梁柱时必须确保桥梁桩基的牢固性和可靠性，防止因桩基不稳而导致桥梁出现安全隐患。在桥梁桩基础施工的首要步骤便是钻孔，但是在遇到大规模大桩径的桥梁桩基础施工时，传统的桩基施工技术难以实现施工效率的提升，而旋挖钻技术是当前成孔施工技术中先进的施工技术。尤其是在桩基成孔施工方面，有着高效率、高质量和低噪音的技术特点。因而得到了公路桥梁施工人员的认可。
一、旋挖钻技术在公路桥梁桩础基施工中的使用条件旋挖钻施工技术是当前公路桥梁桩基础施工技术中最为先进的，可以适用于多种地质条件的桩基施工，如土质地层、砂土地层、砂卵砾石地层，甚至遇到中等硬度的基岩地层时依然可以使用旋挖钻技术。
在实际的公路桥梁桩基础施工中使用时，面对各种地质条件，最重要的便是选择合适的旋挖钻头，才能保证旋挖钻施工的技术优势得以发挥。在选择钻头时，需要重点考虑三种因素，首先是地层条件因素的影响，其次是旋挖钻机自身的设备性能，第三则是钻孔施工的具体要求，如钻孔的直径、深度，沉渣的厚度和护壁措施。
二、旋挖钻技术的施工优势
旋挖钻技术与其他钻孔施工技术相比拥有较多的技术优势。首先是成孔的速度很快，可以保证较高的施工效率。旋挖钻施工技术使用的主要设备是旋挖钻机，该种设备装有履带底盘，可以帮助钻机实现自由移动。在实际钻孔施工时，旋挖钻机可以自由的在桩孔之间移动，并进行快速准确的定位，从而大幅缩短传统钻孔施工中定位和架设钻孔设备的时间，进而保障了桩基施工的整体效率。
其次，由于旋挖钻施工技术在施工时主要使用旋挖钻机，因而占地面积较小，从而提升了施工技术对施工场地的适应性。旋挖钻机在钻孔过程中不会导致大量泥浆的出现，因而有效控制了施工对土地面积的占用。此外，钻孔挖出的泥土可以重复利用，减少了对施工环境的破坏。
第三，旋挖钻施工技术具有灵活性的优势。由于旋挖钻机可以自由移动，所以可以对桩基孔位进行跳跃式施工。这一技术优势可以有效保护已经灌注完工的桥梁桩体。
第四，随着旋挖钻技术的施工应用，可以为灌注桩的承载能力带来一定程度的增幅。这是由于旋挖钻技术在成孔作业时，通常会使用静压泥浆作为护壁。而目前常用的静压泥浆是由膨润土材料配置的，使用此类材料的静压泥浆可以有效减少孔壁泥皮的厚度，从而防止泥皮过厚。同时，旋挖钻机普遍装备有自动测斜装置，可以在快速钻孔的过程中测量钻孔的垂直度，避免对静压泥浆造成破坏。
三、旋挖钻技术的施工工艺与施工操作
3.1 旋挖钻技术的施工工艺
旋挖钻技术的施工工艺采用了较为独特的桩基成孔工艺，在工艺实用性方面具有良好的表现。旋挖钻的施工原理就是利用钻头对地层进行切削挖掘，而施工残留的土渣则可以通过进入钻斗，待钻斗装满，便可以提出钻头，清理钻斗内的土渣，继续钻孔，直至桩孔彻底成型。
旋挖钻技术的工艺流程可以简单分为以下几道工序：场地准备、桩位的测量与放样、配置膨润土泥浆、埋设钢制护筒、钻机定位、制作钢筋笼、开钻桩孔、清理桩孔等等。
3.2 旋挖钻技术的施工操作
3.2.1 前期施工准备
旋挖钻技术用于桥梁桩基础施工时，必须做好充分的施工准备。
首先要对施工现场进行必要的平整作业，要将施工现场影响旋挖钻机作业的各种障碍物清理干净。当施工现场处于有坡度的地带时，若无法彻底消除坡度的影响，可以利用型钢或枕木搭设施工平台，以便于旋挖机可以开展钻孔作业。施工平台的搭设必须保证其牢固性。如果施工平台不稳定，则容易在钻孔施工中引发安全事故。
施工设备行进的施工道路要做好铺设工作，为施工作业提供电力支持的电源和各种线路也要做好架设工作，并保证施工电力系统的使用安全性。由于旋挖钻施工需使用大量的泥浆，所以要在施工现场选择合适的位置设置水源，并保护好水源安全。为了取水方便和制取泥浆，要在场地挖掘必要的储水池、泥浆池和沉淀池，同时还要备好施工用的合格粘土。
施工人员要核实工程图纸的桩位坐标，然后测量放线，确定施工桩位。桩位确定后要进行护筒的埋设工作。埋设护筒时，需要先一步清理各种障碍物，然后使用旋挖机进行初步的开孔，之后埋设钢制护筒。护筒的顶口与地面距离应当保持在 30 厘米左右，且保证护筒内径大于孔径。
钻孔施工用的泥浆同样要提前制备。配置钻孔泥浆时，要以现场地层的地质特点为参照，从而确定泥浆的黏度、比重、酸碱值、含砂率和胶体率。配置泥浆时要遵循就近取水的原则。对于制备的泥浆要经过性能检验，泥浆性能满足施工标准后方可投入使用。
正式钻孔前，要制作好钢筋笼，合理选择主筋和箍筋的材质，以保证钢筋笼的制作质量。待旋挖钻机经过全面的检修后，方可使钻机就位。钻机要始终保持绝对平稳的状态，防止钻机不会因钻孔施工而发生任何的晃动或移动。钻孔前还要调整钻头，以确保钻头中心与桩孔中心保持一致。钻头的选择要根据施工现场的实际条件来确定。例如，当遇到砂土、黏土、风化岩等地层且密实度在中等以上时，需使用短螺旋钻头。若遇到岩石、风化岩地层，且为中等硬度的地质条件时，需使用岩心回旋钻头。
3.2.2 钻孔施工作业
钻机启动后，首先要处于低档状态，钻头的钻进速度宜慢不宜快。
钻孔时要随着钻孔深度的不断增加而向孔内及时添加泥浆，以确保孔内的泥浆高度始终保持高于外部水位或地下水位的状态。如此可以保证泥浆压力超过静水压力，有助于孔壁泥皮的形成。
在钻孔的过程中，施工人员要时刻注意钻杆的垂直度，一旦钻杆超出自动调垂范围，需要立即使用手动方式调节垂直度。钻头的钻进和拔出要使用不同的旋转方向，钻头顺时针钻进，钻斗内一旦装满钻屑后，钻头便按照逆时针的方向旋转拔出，卸掉钻屑后继续进行钻孔作业。
钻孔施工结束后，要立即进行清孔作业，以清空钻孔内残留的钻渣，降低孔底沉淀的厚度。目前使用的清孔方式主要为换浆法。待钻孔清理干净后，要检测钻孔是否符合设计标准。
结束语：旋挖钻技术在现代桥梁施工建设技术中占有重要地位，其体现了现代桥梁建设技术的重大发展，为提升我国现代公路桥梁建设效率做出了巨大贡献。旋挖钻技术以其高效的实用性，迅速在公路桥梁桩基础施工中扩大着其应用规模。但是旋挖钻技术并不是绝对完美的，该技术依然有着其局限性，如对场地的要求，对钻头的要求等等。因此，旋挖钻技术在公路桥梁工程中有着较大的改进空间。这就需要专业的技术人员对其进行改进和完善，以进一步提高旋挖钻技术的施工效率。
参考文献
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[2]彭靖.分析旋挖钻技术在市政道路桥梁桩基础施工中的应用[J].居舍，2018(08)：55-56.
[3]廖光文，潘求星.桥梁桩基础施工中旋挖钻技术的应用[J].交通世界，2017(30)：80-81.
作者简介：
刘延博（1985.5-），男，汉族，陕西周至，本科，中级工程师，主要研究方向：道路桥梁工程技术。
张诚（1987.9-），男，汉族，陕西澄城，本科，中级工程师，主要研究方向：道路桥梁工程技术。
