浅谈冲击钻与旋挖钻在桥梁桩基施工中的应用

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【摘 要】桥梁工程的是交通建设的一个重要组成环节，桩基施工更是其中的关键。由于桩基施工的的方法较多，冲击钻和旋挖钻都是比较常用的手段。本文针对冲击钻和旋挖钻的施工工艺及其应用作了简单介绍，对比分析了两者在实际桥梁桩基施工中的优劣，以期对相关工作起到一定的参考作用。

【关键词】冲击钻；旋挖钻；桥梁桩基施工；具体应用

在桩基施工中，冲击钻技术和旋挖钻技术都具有良好的施工效果，但是两者的实际应用存在一定的区别。因此，在实际的桥梁桩基施工中，应该对两者的区别形成深刻认识，选用最为符合的施工技术展开桩基施工，确保桥梁工程整体施工质量。

一、冲击钻施工工艺及应用

根据实际情况而言，冲击钻在实际施工中流程是比较简单的，其主要可以分为施工准备、钻孔施工和桩体施工这三个环节。

施工准备就是进行成孔施工之前的必要准备活动，主要包括了平整施工场地、护筒加工、定位测量、埋设护筒以及钻机安置等环节。平整场地是将施工地点的杂物全部清除，确保场地平整。护筒是用于钻孔保护的，需要提前进行加工。定位测量主要是对钻机的安装位置进行确定。钻机安置则是在定位的安装点上，通过水平仪和铅垂仪等确保钻机安装水平，不会出现倾斜等。

钻孔施工可以分为冲孔、检孔、清孔这三个步骤。冲孔就是利用钻孔机械逐步进行桩基孔的钻进，直到符合桩基设计要求。检孔主要是对孔内的沉渣、碎屑等进行清除，确保孔内干净，同时还需对孔的各项基本尺寸进行测量。清孔就是对钻孔的进行彻底的清理和修整，使其达到后续施工的基本条件。

桩体施工主要包括了安装钢筋笼、安装导管、混凝土灌注和拔出护筒这几个方面。安装钢筋笼时要注意对其加强固定，避免在浇筑混凝土的时候出现上浮。同时要对钢筋笼做好保护，避免其发生形变。安装导管的目的在于混凝土灌注，需要确保其通畅。混凝土灌注是一个关键环节，需要确保灌注速度稳定、灌注连续，避免过快或是出现停顿。拔出护筒就是在完成混凝土灌注之后，混凝土达到一定强度，将预埋的护筒取出。

在实际施工中，还需结合现场情况，合理制定冲击钻的施工流程，对各个细小的施工环节进行管控，确保施工质量。

二、旋挖钻施工工艺及应用

旋挖钻施工和冲击钻施工存在一定的区别，其可以分为施工准备、钻孔、灌注混凝土、开挖基槽等环节。

施工转杯主要是开挖泥浆沟和砌筑泥浆池，对桩基进行定位以及护筒埋设、钻机安装等工作。相比冲击钻施工，其多出了泥浆池砌筑和泥浆开挖这一环节，这是应为旋挖钻技术需要使用泥浆在钻孔的过程中进行护壁。

钻孔环节和冲击钻施工相比，其在控制要点上基本保持一致，即在钻孔的过程中需对钻机的倾斜度进行控制，确保偏差处于5%以内。

混凝土灌注需要先安装钢筋笼，再安装导管，然后进行灌注。但是，和冲击钻技术不同的是，旋挖钻施工在灌注混凝土之后，还需进行排浆、泥浆分选和浆液排弃的工作。在完成混凝土的灌注之后，需要逐步进行导管拆除、护筒拔出、孔口回填、基槽开挖和桩头别凿等工作。

在实际的应用施工中，旋挖钻需要注意多个方面的问题。首先，旋挖钻是通过钻斗旋转挖土等工作，通过反复的循环工作最终实现成孔。其次，旋挖钻机是靠履带进行移动，灵活性很高，在实际施工中要精确对其进行定位，避免钻孔挖掘偏离设计点位。最后，旋挖钻机具有液压伸缩式的钻杆，其和钻头直接连接，能够实现快速提钻和下钻。不仅钻进速度很高，而且稳定性较强，在粘土和砂土等地质条件下钻进速度能够达到10m/h。

三、冲击钻和旋挖钻施工效果对比

（一）成孔率和施工进度

在同一个桥梁桩基工程中，使用冲击钻施工技术和旋挖钻施工技术，所达到的施工效果肯定是不一样的。具体说来，可以从三个方面对两者的施工效果进行对比分析。

在成孔率和施工进度方面，根据施工地质条件的不同，两者性能存在十分显著的差异。在亚粘土、粉砂层、粘土和淤泥质土层中进行钻孔施工时，旋挖钻施工比冲击钻施工的施工速度要高出6倍之多，而在砾石层的厚度低于5cm时，旋挖钻要比冲击钻的施工速度高出4倍，在5到10cm的砾石层中要高出3倍左右，但是，旋挖钻施工容易出现一定程度的坍孔问题。在基岩施工和嵌岩钻孔桩施工时，冲击钻就可以表现出良好的施工效率和质量，不仅成孔率相比旋挖钻更高，而且不容易出现坍孔的问题。

（二）成本消耗

成本是施工中的一项重点控制工作，只有切实控制成本，才能保证工程建设具有可观的经济效益。由于在不同的土层中，冲击钻和旋挖钻这两种施工技术的施工进度和成孔率是不一样的，这也就导致相应的施工成本会出现较大的区别。根据实际情况进行分析，在粘土、亚粘土等适宜于旋挖钻施工的条件下，由于旋挖钻施工进度更快，耗时只有冲击钻施工的六分之一，这也就导致旋挖钻施工的成本能够实现大幅缩减，有利于节省成本。除去地质条件的限制之外，在施工材料的耗用上，由于冲击钻施工技术自身重量较大，对钢丝绳的消耗更多，从而会直接引起钢丝绳的采购成本、运输成本以及管理成本增大，不利于施工经济性。但是，在某些特别的地质条件下，冲击钻又可以起到良好的施工效果，尤其是在大块石、大漂石等硬度较高的地层中，冲击钻就具有更高的经济效益。所以，判断冲击钻和旋挖钻施工技术的成本优良，应该结合具体的工程项目作出全面的对比分析。

（三）其他方面

在桥梁桩基施工中，冲击钻和旋挖钻在其他方面有体现出了较为明显的差异性。

首先，在施工场地方面，冲击钻施工要求更高，其需要通过正循环进行清孔作业，从而需要设置沉淀池和泥浆池，容易引起大面积开挖时可能发生大面积的塌方。

其次，在清孔施工中，冲击钻施工需要非常大量的清水对钻孔进行换将，由于桥梁施工的地理位置比较特殊，可能存在取水困难等问题，或是会危害周边环境。

再次，经过桩实验发现，在浇筑混凝土时，冲击钻施工经常出现超设计的情况，严重的情况下，可能超出设计2倍之多，对施工计划造成很大的影响。

最后，冲击钻施工存在诸多比较复杂的环节，不仅成孔时间较慢，而且容易出现桩位偏移，导致施工质量较低。

结束语：

在桥梁的桩基施工中，冲击钻和旋挖钻是两类比较常用的施工技术。在对两者的施工工艺和应用进行简单的探讨之后，通过对比分析可以十分清晰地认识到冲击钻和旋挖钻施工技术之间的优缺点。在大多数情况下，旋挖钻在效率、成本等方面都优于冲击钻。因此，在实际的桩基施工中，应该根据地层条件和周边环境，合理选择施工技术。

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