1 提出問題的背景
在長臨高速公路茶坊大橋項目，由於地質條件複雜、工期短，標準化施工要求嚴格，同時考慮到總體施工進度，對當地土質的研究尚不多，這就非常有必要提出在保證施工安全與工程質量的前提下，節省時間、為後續下部施工、箱梁吊裝工作留出足夠的時間等重要問題的綜合施工技術。經過反覆研究，我公司在長臨高速公路橋梁樁基施工中採用了旋挖鑽機成孔技術。採用旋挖鑽機成孔摩擦樁具有成孔速度快、適用範圍廣、定位準確、機械參數能自動化檢測與報警等優點。
2 工藝原理
旋挖鑽機成孔工藝是近十年才在我國推廣使用的一種較先進的樁基施工工法，鑽進時原地順時針旋轉開孔，然後以鑽鬥自重加液壓力作為鑽進壓力，使土屑裝滿鑽鬥後逆時針提升鑽鬥出土，通過鑽鬥的旋轉、挖土、提升、卸土反覆循環而成孔。
3 關鍵技術
3.１工藝流程圖
3.2操作要點
3.2.1埋設護筒
準確測設樁位，並在中心樁位周圍埋設護樁，依據護筒直徑挖至地面以下0.5-1.0米，採用人工配合旋挖鑽機埋設，確保護筒位置的準確及穩定，護筒的頂端高出地面50cm。在護筒周圍對稱、均勻的回填粘土，分層夯實，就位後再次校對樁中心位置，護筒位置容許偏差為5cm，垂直允許偏差為1%。
3.2.2鑽機就位
根據樁的孔位對旋挖鑽機進行就位。如果場地不平、履帶懸空，可用鑽鬥取土墊平履帶，讓鑽機接近水平狀態，精心調整鑽機桅杆及鑽杆等參數，滿足樁的垂直度要求，把鑽機行駛鎖死，然後調平桅杆，通過迴轉和變幅微調使鑽鬥對準十字線的中心，使鑽杆中、鑽鬥中、樁中重合。
3.2.3泥漿製備
由於本項目是大孔徑大深度的摩擦樁，旋挖機施工時需要泥漿護壁。泥漿的質量指標主要受到其比重、粘度、含砂率、膠體率、酸鹼度等的影響，泥漿性能會對機械鑽孔、孔壁穩定性、鑽頭使用壽命等產生直接的影響。因此，泥漿的製備是旋挖鑽孔灌注樁施工的重要工序。
在本工程複雜地質條件下，為了提高泥漿的護壁效果，徹底解決鑽孔過程中的漏漿、塌孔問題，確保施工進度和樁身質量。經過反覆對比研究，在泥漿中加入高分子材料。高分子材料具有極長的分子鏈,呈卷狀無序地分散於泥漿中,單個的小卷受到剪切力後就會伸展開來,穿過不同的層面形成連接橋,這種表面吸附和橋接作用會在孔壁上形成一層有很強張力的保護膜,起到護壁作用,保證了周圍地層的穩定防止在不穩定地層中鑽孔的坍塌。
製漿：配置泥漿之前,先配備1臺3m3以上功率空壓機,利用空壓機高壓空氣鼓動泥漿,提高泥漿的溶解速度。混合聚合物泥漿時,將其顆粒灑落在注入泥漿池的水流之上,利用水流衝力使其充分水解,並應加強注入水的水流衝力,以防止膠結。其配置順序如下:注水—加鹼—加高分子材料。加鹼的目的是改善水質,調整配漿用水的pH值至8～10,以沉澱游離的鈣離子,最大化泥漿的粘度。泥漿的主要指標：密度1.1～1.3g/cm3,粘度16～22s，含砂率≤6%，膠體率不小於95%。
3.2.5鑽孔
1鑽孔前，調平鑽機，保持鑽機垂直穩固，位置準確，防止因鑽杆晃動引起孔徑擴大。
2鑽機調整後，將鑽頭著地，將進尺深度調整為0。
3鑽進時，緩慢旋轉放下鑽杆，當進尺在護筒頂以下2米深度，進行孔內注漿，以防止鑽進過深影響鑽孔質量，在鑽進過程中及時向孔內補充泥漿，泥漿面確保低於原地面約20釐米左右，以維護孔壁穩定，同時保證文明施工，不致泥漿外溢。鑽進時掌握好進尺速度，隨時注意觀察孔內情況，及時補加泥漿保持液面高度，以保證液面始終在地面以上為標準，否則有可能造成塌孔，影響孔內質量。
4當鑽孔深度到達設計深度時，需進行清孔，處理孔底沉渣，要求沉渣厚度不超過30cm。當孔內泥漿相對密度達到1.03～1.10、粘度在17～20s或含砂率＜2%時可停止清孔。第一次清孔並安裝鋼筋籠後，根據需要還應進行第二次清孔。
3.2.6鋼筋籠下放
當清孔結束後，經檢孔器檢查合格，即可移走鑽機。進行鋼筋骨架的安放，鋼筋骨架須在現場提前加工。加工時應在骨架外部加焊定位鋼筋，以保證保護層厚度。利用吊車起吊就位，起吊時要防止骨架變形，當骨架進入鑽孔後，應將其扶正徐徐下降，嚴禁擺動碰撞孔壁。對於多節骨架的入孔，可先將一骨架下落到最後一個加勁箍時在孔口設置臨時支撐，再吊起第二節，使之與第一節處於同一豎直線上進行焊接，焊好後，即可解除支撐繼續吊放骨架，如此循環，直到骨架標高與設計相差不大於±5cm，即可將骨架固定在孔口的支撐上，撤去吊繩，準備進行下道工序。
3.2.7混凝土澆築
樁基砼使用機械攪拌。由於樁孔深度超過12m時，使用人工逐層振搗困難且不安全，要採用砼導管灌注工藝（類似於水下灌注砼）。利用砼下落的衝擊力和砼自重保證砼的密實，但要保證導管埋深2m～6m，距樁頂5m範圍內仍需用振搗棒逐層振搗。灌注時按要求加灌0.2m～0.3m，以保證在剔除浮漿後樁頂標高符合設計要求。
4 實施效果
4.1實施效果一
長臨高速公路茶坊大橋施工中，由於該橋2#墩地質複雜，增大了施工難度，為了保證橋梁的穩定性和施工進度，項目採用了超大型旋挖鑽機樁基施工工法，通過採用該工法後，節約了大量時間，加快了施工進度，節約了工程施工成本，且保證了橋梁的穩定性和安全性，取得了較好的社會效益和經濟效益。
4.2實施效果二
山西王城高速公路路基橋涵第3合同段半溝大橋樁基施工採用了旋挖鑽機成孔灌注樁施工工法施工。採用了旋挖鑽機成孔灌注樁施工技術工程進度快，質量優，取得了較好的經濟效益和社會效益。