旋挖钻机在公路桥梁桩基础施工中的应用

2018 NO.8（上）中国新技术新产品旋挖钻机在公路桥梁桩基础施工中的应用

牛宏伟

（青岛亚东机械化施工有限公司，山东 青岛 266000）

摘󰀁󰀁要：近年来我国经济发展速度较快，公路桥梁作为经济发展的重要载体。随着公路桥梁建设项目的增多，在公路桥梁建设中对其实用性要求不断提高。对于公路桥梁工程来讲，公路桥梁整体的稳定性是施工的关键所在，因此在实际工作中，需要重视公路桥梁桩基础的施工，全面提高公路桥梁桩基础施工的质量，确保公路桥梁投入使用后具有较高的安全系数。关键词：公路桥梁；桩基础；旋挖钻机；泥浆护壁；测量定位；泥浆质量中图分类号：U445.3󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁文献标志码：A

０　前言

基于回转斗钻机和全套管钻机的基础上发展起来的旋挖钻机，将其在桩基础施工中进行应用取得了较好的成效。由于旋挖钻机具有高效率、少污染及多功能的特点，在当前公路桥梁桩基础施工中广泛应用，有效地提高公路桥梁施工的质量，确保了公路桥梁的稳定性。

得了较好的成效。

由于旋挖钻机采用履带底盘，接地压力较小，在各种工况上都具有较好的适应性，具有行走方便及机动灵活的特点，能够准确对桩孔定位。在旋挖钻机作业时，其主要是利用泥浆进行护壁，成孔所用泥浆数量与孔的体积基本持平，而且经过沉淀和除砂后泥浆能够重复使用，有效地降低了现场排污量，具有突出的环保功能。另外，在旋挖钻机施工时，孔壁上会形成明显的螺旋线，这对于提高桩摩擦阻力十分有利。

１　旋挖钻机施工特点

旋挖钻机采用全液压驱动，利用电脑进行控制，能够对钻孔精确定位，对钻孔的垂直度和深度进行自动校正和自动量测，有效地保证了钻孔的质量。旋挖钻机具有自动化程度度、成孔快及质量高等特点，而且在一些高水位及大卵石的地层中能够正常施工，在当前公路桥梁桩基础施工中应用取

２　旋挖钻机钻进工艺原理和在桥梁桩基础施工中的适用范围

利用旋挖钻机钻进过程中，多数情况都是采用静态泥浆

量，并采用距离交会法和直角坐标法来定位古建筑的平面。在当前古建筑测绘工作中，各种现代化技术的相继应用，有效地提高了古建筑测绘工作的水平。３．１　电子全站仪

这是集古建筑的距离测量、高差测量和角度测量于一体的一种测量设备，它的基本功能是测量古建筑的竖直角、水平角和斜距，并且可以借助固化软件，组成多种测量的功能，比如，可以显示并计算古建筑的三维坐标，即高差、平距和镜站点，并且进行悬高测量、对边测量、偏心测量和面积计算等。在单体的古建筑测量过程中，可以采用免棱镜全站仪中的对边测量或悬高测量等。

较高，能够实现多方位和全天候测量，不需要进行布控，快速获取三维数据，并建立三维立体模型，相较于其他测量技术，三维激光扫描具有较强的优越性。

在古建筑测绘工作中，通过对现代技术方法的应用，并建立具体的模型，可以生成古建设的平面图、立面图、投影图、等值图和透视图等，有效地提高了古建筑测绘结果的数字化水平，促进了古建筑保护管理系统的完善，能够提供具体的查询和分析功能，确保了管理和保护的高效性。

结语

在当前古建筑测绘工作中，基于其最终目的，则要重视现代化测绘技术手段的应用，以此来为古建筑修复、保护和重建提供重要的数据支持。而且在实际测绘工作中，还要与相关研究人员及具有丰富经验的人员一起完成测绘工作，针对于需要测绘的古建筑的规模来采取相适应的测绘技术方法，更好地满足古建筑测绘工作的要求，确保古建筑测绘目的的实现。

参考文献

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[3]孙强，李朋飞.徽州传统建筑测绘技术与方法的研究[J].安徽建筑工业学院学报（自然科学版），2013，21（5）：87-.

３．２　数字近景摄影

这种测量方法的基础是摄影机拍摄的各种数字影像，通

过计算机对其进行分析和处理，从而获得数字影像和数字图形的测量技术。在古建筑的测绘工作中，利用数字近景摄影技术，同时采用人机协调的策略，可在计算机上还原古建筑的三维立体模型，就可以精确地对古建筑中复杂的几何变化进行描述。

３．３　三维激光扫描

在利用三维激光扫描技术时，其主要由软件和三维激光扫描仪共同组成，在具体测绘过程中，能够获取到古建筑的空间信息，实现了对数据的自动和连续性获取，有效地提高了测量的效率。而且三维激光扫描测量过程中，测量精确度

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中国新技术新产品2018 NO.8（上）工 程 技 术

４　旋挖钻机在公路桥梁桩基础施工中的控制要点

４．１　坍孔的防治处理

在公路桥梁桩基础施工过程中，在对护筒进行具体埋设作业时，需要保证护筒底部要具有一定厚度的黏土，并夯实护筒周围的黏土，对护筒周围的黏土进行均匀回填，以此来保证护筒的稳定性和防水性。针对施工现场的实际情况，科学合理的对泥浆比例进行配置，并控制好泥浆的钻进速度和黏度，使其保持在合理的范围内。对于护筒周围地面较为潮湿的情况，或是处于汛期时，需要将护筒的位置设置在较高护壁钻斗取土工艺，这种钻进方法无冲洗介质循环，同时钻进时孔内要注满优质的泥浆，保证孔壁的稳定性。在具体钻进时，旋挖钻机利用钻杆和钻头自重来切入到土层中，利用斜向斗齿在钻斗回转时将土块切下，并推进斗内，完成钻取土工作。当土层较硬时，斗齿无法切入土层，可以对钻杆加压，强行将斗齿切入土中完成钻孔取土。当钻斗内装满土后，由起重机通过提升钻杆及钻斗至地面，并将钻斗内土排出。钻杆向下放，关好斗门，再回转到孔内进行下一斗的挖掘。

旋挖钻机施工是当前桩基施工中最为先进的施工方法，具有高效、环保、低噪及成孔质量高、机械化程度高等特点，在许多土质情况下都能够应用。在桥梁桩基础施工中，需要做好旋挖钻头的选用工作，即要根据地层情况来选择适宜的旋挖钻头。在公路桥梁桩基础施工中，利用旋挖钻机施工具有高效率、钻进速度快及成孔质量好的特点，有效地保证了钻孔的垂直度。而且在实际施工中对泥浆所带来的破坏较少，有效地保障了泥浆的质量。当前我国旋挖钻机施工技术还不完善，在一些硬岩层、致密岩石和孤石层施工中还存在较大的超外差度，容易发生孔内和机械等事故。

３　旋挖钻机在公路桥梁桩基础施工中的特点以及难点

３．１　泥浆护壁施工

利用旋挖钻机进行施工时，基于钻机扭矩大、转速快、成孔快及成孔误差小等特点，因此在一些中软岩桩孔中较为适用。在施工开始前，要重视钻机的测量定位，成孔时要采用泥浆护壁。钻进时主要是利用钻土来搅拌泥土，形成自然造浆现象。并根据施工实际需要来进行泥浆比重调节。泥浆循环过程中会在孔壁表面形成泥皮，泥皮和泥浆具备的自重会实现对孔壁的有效保护，避免孔壁发生坍塌事故，效的满足旋挖钻机的施工要求。

３．２　测量定位的控制

公路桥梁施工过程中，高程控制点可测到施工现场附件的高程基准点，在公路桥梁不会被破坏的地方设置基准点和平面控制点，利用混凝土来进行加固作业。在具体施工过程中，要实时监测基准点，针对存在的问题进行及时处理。根据各个桩位在全站仪坐标的中心位置情况来进行桩基测量放样，并对各桩位中心位置进行引测，使其处于公路桥梁不会受到破坏的位置处，对其进行具体标记。待埋设完护筒后，需要以主轴线和各个基准点为依据，具体对各个桩位进行检查和复核，确保其位置的准确性。

３．３　泥浆质量的控制

在旋挖钻机钻进过程中，钻进速度与泥浆比重呈反比关系，即在较低的泥浆比重下，钻进速度会处于较快的水平，

不易发生糊钻的情况，而且泥浆会在孔壁上形成薄层，有利

于孔壁坚韧性的增强。但在这种钻进状态下，桩身混凝土和

桩周之间接触面也会增大，桩身摩阻力会有所增加。在具体

灌注混凝土时，为了进一步减少阻力，要对泥浆质量严格控

制，在混凝土注入孔底时，泥浆会有较大的冲击力产生，将

管口处的淤泥沉渣冲开，减少桩体出现夹泥现象，进一步提

高混凝土桩身的强度。

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处，提高水头的高度，有效的保证水头压力的稳定性。经过如此操作，可以有效地防止坍孔情况的发生，确保成孔的质量。

４．２　断桩的防治处理

在发生断桩情况时，需要具体调查坍孔的原因，并综合考虑导致此问题的各项因素，利用吸泥机将孔内的泥土吸干净。当孔内情况稳定后，才能继续进行浇筑。当坍孔现象继续出现时，或是坍孔的部位处于较深处时，则要将导管拨出，取出钢筋笼，利用沙砾与黏土进行拌和，然后针对坍孔进行回填，确保回填土要具有较好的沉实性，然后才能进行钻孔操作。

４．３　堵管的防治处理

在发生导管堵塞情况时，当设备停电或是设备发生故障后引起的堵管问题，可以采用边灌注边检修的方法，并在整个过程中控制好灌注施工的速度。对于由混凝土初步凝结引起的导管堵塞问题，需要重新处理导管和钢筋笼，然后再进行钻孔成桩作业。如果混凝土配置比例不科学和混凝土在运输过程中出现离析引起导管的堵塞，可以采用长竿对导管进行冲捣，还可以通过缆绳抖动的方式进行导管堵塞的处理，从而使混凝土从导管中脱落下来。如果混凝土没有脱落出来，使用同样的方法即可。

结语

由于旋挖机具有高效、环保和高效益的特点，这也使其在公路桥梁桩基施工中备受青睐。当前我国一些大型的基础设施建设施工中旋挖机的应用十分广泛，有效地提高了桩基础施工的质量。在公路桥梁施工过程中，由于桩基础施工质量直接关系到公路桥梁投入使用后的安全性和稳定性，因此在应用旋挖机施工过程中，需要加大对桩基础施工质量的管理，并针对旋挖机应用过程中一些难点问题进行重点关注，加大对施工中各要点的质量控制，确保公路桥梁桩基础施工的质量，为公路桥梁整体质量的提高起到重要的保证。

参考文献

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