淺談沖擊鉆與旋挖鉆在橋梁樁基施工中的應(yīng)用

劉先濤

【摘 要】橋梁工程的是交通建設(shè)的一個重要組成環(huán)節(jié)，樁基施工更是其中的關(guān)鍵。由于樁基施工的的方法較多，沖擊鉆和旋挖鉆都是比較常用的手段。本文針對沖擊鉆和旋挖鉆的施工工藝及其應(yīng)用作了簡單介紹，對比分析了兩者在實際橋梁樁基施工中的優(yōu)劣，以期對相關(guān)工作起到一定的參考作用。

【關(guān)鍵詞】沖擊鉆；旋挖鉆；橋梁樁基施工；具體應(yīng)用

在樁基施工中，沖擊鉆技術(shù)和旋挖鉆技術(shù)都具有良好的施工效果，但是兩者的實際應(yīng)用存在一定的區(qū)別。因此，在實際的橋梁樁基施工中，應(yīng)該對兩者的區(qū)別形成深刻認(rèn)識，選用最為符合的施工技術(shù)展開樁基施工，確保橋梁工程整體施工質(zhì)量。

一、沖擊鉆施工工藝及應(yīng)用

根據(jù)實際情況而言，沖擊鉆在實際施工中流程是比較簡單的，其主要可以分為施工準(zhǔn)備、鉆孔施工和樁體施工這三個環(huán)節(jié)。

施工準(zhǔn)備就是進(jìn)行成孔施工之前的必要準(zhǔn)備活動，主要包括了平整施工場地、護(hù)筒加工、定位測量、埋設(shè)護(hù)筒以及鉆機(jī)安置等環(huán)節(jié)。平整場地是將施工地點的雜物全部清除，確保場地平整。護(hù)筒是用于鉆孔保護(hù)的，需要提前進(jìn)行加工。定位測量主要是對鉆機(jī)的安裝位置進(jìn)行確定。鉆機(jī)安置則是在定位的安裝點上，通過水平儀和鉛垂儀等確保鉆機(jī)安裝水平，不會出現(xiàn)傾斜等。

鉆孔施工可以分為沖孔、檢孔、清孔這三個步驟。沖孔就是利用鉆孔機(jī)械逐步進(jìn)行樁基孔的鉆進(jìn)，直到符合樁基設(shè)計要求。檢孔主要是對孔內(nèi)的沉渣、碎屑等進(jìn)行清除，確?？變?nèi)干凈，同時還需對孔的各項基本尺寸進(jìn)行測量。清孔就是對鉆孔的進(jìn)行徹底的清理和修整，使其達(dá)到后續(xù)施工的基本條件。

樁體施工主要包括了安裝鋼筋籠、安裝導(dǎo)管、混凝土灌注和拔出護(hù)筒這幾個方面。安裝鋼筋籠時要注意對其加強(qiáng)固定，避免在澆筑混凝土的時候出現(xiàn)上浮。同時要對鋼筋籠做好保護(hù)，避免其發(fā)生形變。安裝導(dǎo)管的目的在于混凝土灌注，需要確保其通暢?；炷凉嘧⑹且粋€關(guān)鍵環(huán)節(jié)，需要確保灌注速度穩(wěn)定、灌注連續(xù)，避免過快或是出現(xiàn)停頓。拔出護(hù)筒就是在完成混凝土灌注之后，混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度，將預(yù)埋的護(hù)筒取出。

在實際施工中，還需結(jié)合現(xiàn)場情況，合理制定沖擊鉆的施工流程，對各個細(xì)小的施工環(huán)節(jié)進(jìn)行管控，確保施工質(zhì)量。

二、旋挖鉆施工工藝及應(yīng)用

旋挖鉆施工和沖擊鉆施工存在一定的區(qū)別，其可以分為施工準(zhǔn)備、鉆孔、灌注混凝土、開挖基槽等環(huán)節(jié)。

施工轉(zhuǎn)杯主要是開挖泥漿溝和砌筑泥漿池，對樁基進(jìn)行定位以及護(hù)筒埋設(shè)、鉆機(jī)安裝等工作。相比沖擊鉆施工，其多出了泥漿池砌筑和泥漿開挖這一環(huán)節(jié)，這是應(yīng)為旋挖鉆技術(shù)需要使用泥漿在鉆孔的過程中進(jìn)行護(hù)壁。

鉆孔環(huán)節(jié)和沖擊鉆施工相比，其在控制要點上基本保持一致，即在鉆孔的過程中需對鉆機(jī)的傾斜度進(jìn)行控制，確保偏差處于5%以內(nèi)。

混凝土灌注需要先安裝鋼筋籠，再安裝導(dǎo)管，然后進(jìn)行灌注。但是，和沖擊鉆技術(shù)不同的是，旋挖鉆施工在灌注混凝土之后，還需進(jìn)行排漿、泥漿分選和漿液排棄的工作。在完成混凝土的灌注之后，需要逐步進(jìn)行導(dǎo)管拆除、護(hù)筒拔出、孔口回填、基槽開挖和樁頭別鑿等工作。

在實際的應(yīng)用施工中，旋挖鉆需要注意多個方面的問題。首先，旋挖鉆是通過鉆斗旋轉(zhuǎn)挖土等工作，通過反復(fù)的循環(huán)工作最終實現(xiàn)成孔。其次，旋挖鉆機(jī)是靠履帶進(jìn)行移動，靈活性很高，在實際施工中要精確對其進(jìn)行定位，避免鉆孔挖掘偏離設(shè)計點位。最后，旋挖鉆機(jī)具有液壓伸縮式的鉆桿，其和鉆頭直接連接，能夠?qū)崿F(xiàn)快速提鉆和下鉆。不僅鉆進(jìn)速度很高，而且穩(wěn)定性較強(qiáng)，在粘土和砂土等地質(zhì)條件下鉆進(jìn)速度能夠達(dá)到10m/h。

三、沖擊鉆和旋挖鉆施工效果對比

（一）成孔率和施工進(jìn)度

在同一個橋梁樁基工程中，使用沖擊鉆施工技術(shù)和旋挖鉆施工技術(shù)，所達(dá)到的施工效果肯定是不一樣的。具體說來，可以從三個方面對兩者的施工效果進(jìn)行對比分析。

在成孔率和施工進(jìn)度方面，根據(jù)施工地質(zhì)條件的不同，兩者性能存在十分顯著的差異。在亞粘土、粉砂層、粘土和淤泥質(zhì)土層中進(jìn)行鉆孔施工時，旋挖鉆施工比沖擊鉆施工的施工速度要高出6倍之多，而在礫石層的厚度低于5cm時，旋挖鉆要比沖擊鉆的施工速度高出4倍，在5到10cm的礫石層中要高出3倍左右，但是，旋挖鉆施工容易出現(xiàn)一定程度的坍孔問題。在基巖施工和嵌巖鉆孔樁施工時，沖擊鉆就可以表現(xiàn)出良好的施工效率和質(zhì)量，不僅成孔率相比旋挖鉆更高，而且不容易出現(xiàn)坍孔的問題。

（二）成本消耗

成本是施工中的一項重點控制工作，只有切實控制成本，才能保證工程建設(shè)具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益。由于在不同的土層中，沖擊鉆和旋挖鉆這兩種施工技術(shù)的施工進(jìn)度和成孔率是不一樣的，這也就導(dǎo)致相應(yīng)的施工成本會出現(xiàn)較大的區(qū)別。根據(jù)實際情況進(jìn)行分析，在粘土、亞粘土等適宜于旋挖鉆施工的條件下，由于旋挖鉆施工進(jìn)度更快，耗時只有沖擊鉆施工的六分之一，這也就導(dǎo)致旋挖鉆施工的成本能夠?qū)崿F(xiàn)大幅縮減，有利于節(jié)省成本。除去地質(zhì)條件的限制之外，在施工材料的耗用上，由于沖擊鉆施工技術(shù)自身重量較大，對鋼絲繩的消耗更多，從而會直接引起鋼絲繩的采購成本、運(yùn)輸成本以及管理成本增大，不利于施工經(jīng)濟(jì)性。但是，在某些特別的地質(zhì)條件下，沖擊鉆又可以起到良好的施工效果，尤其是在大塊石、大漂石等硬度較高的地層中，沖擊鉆就具有更高的經(jīng)濟(jì)效益。所以，判斷沖擊鉆和旋挖鉆施工技術(shù)的成本優(yōu)良，應(yīng)該結(jié)合具體的工程項目作出全面的對比分析。

（三）其他方面

在橋梁樁基施工中，沖擊鉆和旋挖鉆在其他方面有體現(xiàn)出了較為明顯的差異性。

首先，在施工場地方面，沖擊鉆施工要求更高，其需要通過正循環(huán)進(jìn)行清孔作業(yè)，從而需要設(shè)置沉淀池和泥漿池，容易引起大面積開挖時可能發(fā)生大面積的塌方。

其次，在清孔施工中，沖擊鉆施工需要非常大量的清水對鉆孔進(jìn)行換將，由于橋梁施工的地理位置比較特殊，可能存在取水困難等問題，或是會危害周邊環(huán)境。

再次，經(jīng)過樁實驗發(fā)現(xiàn)，在澆筑混凝土?xí)r，沖擊鉆施工經(jīng)常出現(xiàn)超設(shè)計的情況，嚴(yán)重的情況下，可能超出設(shè)計2倍之多，對施工計劃造成很大的影響。

最后，沖擊鉆施工存在諸多比較復(fù)雜的環(huán)節(jié)，不僅成孔時間較慢，而且容易出現(xiàn)樁位偏移，導(dǎo)致施工質(zhì)量較低。

結(jié)束語：

在橋梁的樁基施工中，沖擊鉆和旋挖鉆是兩類比較常用的施工技術(shù)。在對兩者的施工工藝和應(yīng)用進(jìn)行簡單的探討之后，通過對比分析可以十分清晰地認(rèn)識到?jīng)_擊鉆和旋挖鉆施工技術(shù)之間的優(yōu)缺點。在大多數(shù)情況下，旋挖鉆在效率、成本等方面都優(yōu)于沖擊鉆。因此，在實際的樁基施工中，應(yīng)該根據(jù)地層條件和周邊環(huán)境，合理選擇施工技術(shù)。

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