浅谈旋挖桩施工技术

摘 要：结合羊角沟特大桥工程实例，介绍了旋挖桩的施工方法，并对施工要点及注意事项作了阐述。

关键词：旋挖桩；施工技术

中图分类号： TU198 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2017）02-69-2

1 工程概况

羊角沟特大桥位于依兰县宏克力镇羊角沟村，中心桩号为DK265+934.83，全长1322.15延长米，为40孔32m等跨预应力简支T梁双线桥梁。全桥39座桥墩，2座桥台。基础为398根钻孔混凝土灌注桩，其中Φ1.0m为134根，Φ1.25m为264根，桩基总长度9181.5延米，最大桩长34.5m，最小桩长16.5m。承台为钢筋混凝土承台，桥墩为圆端形桥墩，桥台为双线T形桥台。本桥位于R=7000m曲线上，最低墩身为5米，最高墩身为38.5米。

本桥为丘陵缓坡，地形略有起伏，多辟为耕地，地表覆第四系全新统冲积层（Q4al+pl）黏土、粉质黏土、粉土、粉砂、中砂、砾砂和细角砾土及第四系上更新统坡洪基层（Q3al+pl）黏土、粉质黏土、中砂、砾砂、细角砾土，下伏下元古界（Pt1）片岩及华力西期辉长岩（r4）。 本桥无不良地质，特殊土为：膨胀土、季节冻土。

水文地质：地表水为河流水，水深0.2～1.0m。桥址区地下水类型主要为第四系空隙潜水及基岩裂隙水，主要由大气降水及河水补给，勘测期间地下水水位埋深0.6～18.3m。

桥址地区属中温带大陆性湿润～亚湿润气候区，线路所经地带冬季受极地大陆气团控制，严寒干燥；夏季受副热带海洋气团的影响，气候炎热多雨，春秋两季因冬夏季风交替，气候多变，春季多大风，降水少蒸发快，易发生干旱，秋季多寒潮侵袭，降温急剧，易发生冻害。按对铁路工程影响的气候分区属严寒地区。

本桥位于地震基本烈度Ⅶ度，地震动峰值加速度为0.15g，场地类别为Ⅱ类；最大冻结深度为2.20m。

2 旋挖桩施工

2.1 施工工艺流程

钻孔灌注桩施工工艺详见图1。

2.2 施工准备

①核对地形、地貌、水文和地质资料。②中线及水准复测、工点放线已完成，施工桩撅完备。③工地试验室已经建立并通过认证，各种原材料检测、试验设备取得认证并经验收合格；与开工有关的材料试验已完成。④桩基工程开工前，由该项工程技术负责人对各工艺环节的操作人员进行技术交底。讲清设计要求、技术标准、施工参数、操作要点和注意事项，使所有操作人员心中有数。

2.3 施工工艺

①测量放样。桩基中心位置测设完成后，在纵横向设护桩，以备对桩位进行复核。

②埋设钢护筒。钢护筒的筒壁厚度根据钻孔桩径、埋深和埋设方法选定，一般钻孔桩可为4-12mm，必要时可通过计算确定，使用旋转钻机时应大于钻头20cm。护筒顶面高出施工水位或地下水位2m，并高出施工地面0.5m。

③安装钻机。安装钻机时，钻杆中心与护筒中心偏差不得大于5cm。

④钻进。开始钻孔作业，钻进时应先慢后快，直到钻到设计深度。钻头直径磨损超过15mm时，及时更换修补。旋挖钻机采用回转斗取土成桩，具有成孔质量好、速度快、无噪音、无污染等优势。钻孔时，及时给孔内补充浆液，保持足够的泥浆压力。当地层条件良好，也可不进行泥浆护壁，实施干挖成孔。当遇到较大的地下水，可给孔内注入稳定液或泥浆，利用旋挖过程发生的离心力将浆液挤进孔壁实施护壁。钻孔过程中，时常查看钻机所在地面的情况，存在变形或塌陷的现象时，要暂停作业进行分析处置。钻孔过程发生弯孔或缩孔的现象，将旋挖钻机钻头提升到偏斜部位反复扫孔，直到钻孔垂直。当发生严重弯孔、梅花孔和孤石时，采用片石、河卵石或粘土混合物回填到偏斜部位，直到回填物沉降密实后在重新修整孔位。

⑤检孔。桩深达到设计要求后，必须检验钻孔直径、钻孔垂直度、钻孔深度、钻孔形状等指标，并做好记录，合格后进行清孔换浆。桩径、垂直度采用检孔器检查，检孔器用钢筋制作，其外径等于设计钻孔桩直径，长度等于孔径的5倍。检查确认满足要求后，进行孔底清渣和灌注混凝土的各项准备工作。

⑥清孔。清孔采用换浆法，禁止使用加深钻孔深度的做法取缔清孔，清孔要及时给孔内注入泥浆保持孔内水位。清孔标准：孔内泥浆手模无2-3毫米的颗粒；泥浆比重小于1.1；含砂率不大于2%；黏度在17-20s。

⑦钢筋笼制作、安装。钢筋笼在羊角沟钢筋加工场按设计尺寸分节制作，并按设计要求设置加强箍筋，同时在钢筋笼上端按实际需要对称设置至少2根钢筋吊环，以备固定钢筋笼，并沿钢筋笼长度每隔2m设置混凝土垫块4块，沿桩均匀分布，垫块为圆形，半径7cm，与桩身混凝土同标号，圆块中心穿钢筋并与桩身钢筋连接牢固，以保证钢筋笼有足够的保护层。本桩基主筋I级钢筋均采用焊接，钢筋焊接长度及焊接工艺均按规范要求进行焊接，单面焊接长度为8d，（注意：焊接长度不包括起焊和终焊长度）。吊装过程中安排专人指挥，吊运平稳，以防止翘曲、开裂。钢筋笼放入孔内时垂直下沉，钢筋笼缓慢放入孔内，并时刻检查钢筋笼的垂直度。钢筋笼至设计标高位置后，使用槽钢进行定位，据测量中心位置调整钢筋笼并用吊筋固定。灌注混凝土时，钢筋笼在顶面有地面框架进行固定，以防止钢筋笼上浮；并检查钢筋笼中心与孔中心重合。

⑧混凝土灌注。混凝土灌注导管采用壁厚6mm无缝钢管，内壁要光滑，内径一致，接口严密；直径30cm，中间节长度2m，底节4m，漏斗下用1m导管。导管使用前试拼试压，不得漏水；导管拼装后轴线偏差小于孔深的0.5%，且不大于10cm；试压的压力为孔底静水压力的1.5倍。导管设置在钻孔中心位置，在灌注混凝土前做升降试验。混凝土的初存量满足首批混凝土灌注，导管埋置深度大于1m且小于3m。水下混凝土浇筑要连续，拆除导管要迅速，单桩浇筑时间控制在8小时内。混凝土浇筑完毕，地面和桩顶以下的护筒，必须在混凝土初凝前取出。在混凝土灌注过程中，及时量测混凝土面的位置，导管埋身在2-6m，正确指导工人进行导管的提升和拆除。混凝土浇筑靠近设计桩顶时，采用取样盒取样确认混凝土面，确保浇筑面高出桩顶高程0.5-1m。在灌注混凝土时，禁止混凝土从漏斗溢出或从漏斗外掉进孔内，导致测量混凝土浇筑面不准确。施工过程中采取有效措施防止钢筋笼上浮：钢筋笼整体吊装入孔后，上端设置吊环牢固定位；孔内混凝土进入钢筋笼5m后，及时提升导管，减少导管埋置深度，增加钢筋笼在导管口下面的埋置长度，从而加大混凝土与钢筋笼之间的握裹力，避免钢筋笼上浮现象。

⑨检桩。钻孔桩的检测应符合铁道部现行《铁路工程基桩无损检测规程》（TB10218）的有关规定。

3 桩基施工安全保证措施

安全保证措施：钻机安装前，对设备要仔细检查、维修；垫平底架，保持稳定，避免产生位移或沉陷；钻架顶端用缆风绳对称张拉，地锚牢固，控制钻速不过快或骤然变速；孔内出渣禁止堆放在钻孔四周。钻机运行发生异常时，必须立即停机检查，找出故障并且及时处置。钻孔作业保持连续进行，若造成停钻，带钻杆的钻机要将钻头提升至孔底5m以上，孔口周围临时增设防护。钻机设专人检查维修，工作平台随时清除杂物。凡未施工的孔口，均加防护盖。

4 结束语

羊角沟特大桥根据现场条件及设计图纸要求，在施工技术方面进行严格管理，顺利地完成了施工，为同类工程施工积累了宝贵经验。