韩丽

（保利新联爆破工程集团有限公司，贵州贵阳 550002）

0 引言

桥梁作为交通基础设施的重要组成部分，安全性、稳定性和耐久性是桥梁施工中必须考虑的问题。旋喷桩技术是目前广泛应用的一种桥梁基础施工方法，可运用于各种不同类型（包括斜拉桥、悬索桥和拱桥等）桥梁的基础施工。对旋喷桩技术进行多维度深入研究，能够促进该项技术发展，进而更好地服务于现代化桥梁施工。

1 旋喷桩技术的基本原理和优点

旋喷桩技术是一种应用广泛的桥梁基础施工方法，其基本原理是通过旋转的喷射器喷出水泥浆或水泥混凝土，形成一定深度的桩体，以支撑桥梁结构。相比传统的打桩技术，旋喷桩技术具有许多优点。

第一，旋喷桩技术的施工效率非常高。该技术使用先进的设备和工具，能够在短时间内完成大量桩基础的施工。其喷射器的旋转设计使得喷射的混凝土分布均匀，有助于提高桩体质量和施工效率。

第二，旋喷桩技术施工过程中产生的噪声和振动都很小，对周围环境和建筑物的影响很小，而且无论是在复杂地质条件下，如软土层或岩石层等，还是在比较狭小的施工场地都可以使用旋喷桩技术进行桩基础施工，并且成桩质量高，抗压性能强。

2 旋喷桩技术所需设备

采用旋喷桩技术，主要需要应用旋喷机、混凝土输送泵、料斗、压力表和喷嘴等设备，旋喷桩设备的功用和特点如表1 所示。

表1 旋喷桩设备的功用和特点

3 旋喷桩施工

旋喷桩技术在桥梁基础施工中的主要步骤与作用如图1 所示。

图1 旋喷桩技术在桥梁基础中的施工步骤与作用示意图

旋喷桩施工流程主要包括钻孔、灌注、旋振、打顶等多个环节。

3.1 钻孔

钻孔是旋喷桩施工中的第一步，也是最基础的施工环节，其施工质量和效率对后续施工有重要的影响。钻孔是旋喷桩施工中的重要环节之一，其质量直接影响后续施工的开展。在钻孔环节，需要使用特殊的钻机和钻头，将地下按照设计要求钻成一定深度和直径的孔洞。旋喷桩的钻孔深度可根据工程需要进行调整，最大深度可达到50m。施工时应根据工程地质条件、桩身直径和深度等因素进行选择。同时，钻孔时需要保持稳定的速度和力度，避免对周围环境产生过大的影响。完成钻孔后，需要进行灌注作业。旋振是通过旋转和振动的方式使桩体与周围的土体紧密结合，提高桩体的承载能力。打顶则是将桩顶处理平整，以便于后续的桥梁或其他建筑结构的施工。总的来说，旋喷桩施工流程需要严格遵守相关的安全规范和操作流程，确保施工质量和安全性。同时，在各个环节需要合理安排施工时间和工作量，避免出现时间延误和资源浪费的情况。

3.2 灌注

在旋喷桩施工中，灌注是其中一个关键环节，其主要作用是为旋喷桩的桩身提供稳定的支撑和承载力。在灌注环节，混凝土的配合比需要根据设计要求和当地的土壤特性进行调整，以确保混凝土的强度和稳定性。进行灌注施工时，需要采用专用的混凝土输送设备，将混凝土送入钻孔。一般情况下，混凝土从钻孔底部开始灌注，直到灌注到孔口附近。在灌注过程中，需要严格控制混凝土的流量和速度，避免过快或过慢。同时，需要保持混凝土的均匀性和充实性，避免出现空洞或结构不稳定的情况。为了确保灌注混凝土的质量和稳定性，还需要严格控制灌注深度和灌注压力，避免对周围环境和结构造成不良影响。灌注完成后，需要进行养护和强度检测。养护时间一般为28 天左右，以确保混凝土的强度和稳定性达到设计要求，确保旋喷桩的性能和承载能力达到设计要求。

3.3 旋振

在旋喷桩施工中，旋振施工是另一个重要环节。需要使用旋振器将钻孔中的土层振实，以增强旋喷桩的承载能力和稳定性，其原理是通过旋转和振动的作用，使振头向下压实土层。进行旋振施工时，需要根据不同的土层特性和桩长进行频率调整。需要严格控制振幅和振动频率，以保证振实效果和安全性，避免对周围环境和结构造成不良影响。振实后，需要进行挖孔，清理孔底和孔壁，以便进行灌注施工。在旋振过程中，需要严格遵守相关施工规范和安全要求，确保旋振过程的安全性和稳定性。

3.4 打顶

打顶是旋喷桩施工流程中至关重要的一步，也是最后一步。在灌注混凝土达到预定标高后，必须进行打顶操作，以保证旋喷桩的强度和稳定性。

第一，打顶之前，需要对桩顶部分进行处理，包括切除不平整部分、清除浮灰、修剪钢筋等。

第二，使用打顶锤将钢筋和混凝土进行压实，形成一个坚固的桩顶。打顶锤通常由独立驱动机构、冲击器和钢筋保护管等组成，其原理是将冲击器产生的冲击力传递到钢筋和混凝土中，从而压实桩顶部分，提高其强度和稳定性。需要注意的是，打顶操作需要根据钢筋和混凝土的厚度、硬度进行调整，且必须在混凝土硬化前完成。同时，进行打顶作业时，需要保证打顶锤的冲击力适宜，避免过度压实导致桩身变形或断裂。

第三，完成打顶操作后，需要进行测量和质量检查，以确保旋喷桩的质量和稳定性。如果发现问题，需要根据现场实际情况进行必要的调整和改进，以进一步提高旋喷桩的承载能力和稳定性。

4 旋喷桩在桥梁基础施工中的应用案例

4.1 旋喷桩技术在斜拉桥中的应用

在斜拉桥的基础施工中，旋喷打桩技术可以更加高效地完成施工任务，能够大大提高施工效率，还能减少噪声，降低对周围环境的影响。以广东省某跨海大桥为例，该桥是一座大型斜拉桥，采用旋喷打桩技术作为基础施工方式。

在旋喷打桩技术施工过程中，首先进行现场勘探和岩土力学试验，确定斜拉桥的基础类型和桩长。其次，进行桩位的布置和钢筋绑扎。最后，钢筋绑扎完毕后，进行旋喷打桩施工。

在旋喷打桩施工过程中，施工人员利用旋喷桩设备将混凝土喷射至桩孔内，形成桩身。由于斜拉桥的结构比较复杂，每一根桩的长度和直径都需要精确控制，以确保施工质量和安全性。通过采用旋喷打桩技术，该斜拉桥的基础施工任务高效完成，节约了大量人力和物力投入。

4.2 旋喷桩技术在悬索桥中的应用

在悬索桥的建造中，基础的质量和稳定性至关重要。采用传统的混凝土浇筑方法，浇筑过程较长，且会受到天气等因素的影响，很难保证基础的稳定性。而旋喷打桩技术可以有效解决这些问题，该技术施工快速、高效，且可以大大提高基础的稳定性和承载能力。以杭州某悬索桥为例，根据施工现场的实际情况和需求，施工中使用了多种不同类型和规格的旋喷桩。测试和评估证明，旋喷打桩技术在该悬索桥施工中发挥了一定的优越性和可靠性。

4.3 旋喷桩技术在拱桥中的应用

旋喷桩技术因其高效率、低振动和低噪声的特点，已成为拱桥加固的优选方案之一。以位于福建省某市的一座高度达87m 的拱桥为例，由于其建造地点位于海域中，拱桥受到海水环境的影响，传统的桩基施工方法难以适应此工况。因此，该项目采用了旋喷桩技术进行基础施工。在施工过程中，利用挖掘机对施工区域进行挖掘，并根据设计要求进行模板制作。将旋喷桩设备通过起重机吊装至施工现场，通过旋转和高压水射流的作用，将混凝土颗粒和水泥浆料喷射至地下，形成了坚实的基础。该项目采用旋喷桩技术，不仅保证了该拱桥桥墩的稳定性，也提高了施工效率和安全性。

5 旋喷桩技术在桥梁基础施工应用中面对的挑战和解决方案

旋喷桩技术在桥梁基础施工中的应用逐渐增多，但也暴露出了一些问题。例如，旋喷桩间距不均匀或未能正确贯入地下等，会导致桥梁的稳定性和安全性受到影响；在软弱土层或水位较高的情况下，需要调整旋喷桩施工过程，以保证桥梁的稳定性和安全性。这便要求施工人员具有一定的专业知识和经验，且能够对施工风险进行全面的评估和分析，以确定最佳的解决方案，采取有效措施加强质量控制。

针对旋喷桩施工中的挑战，可采用以下解决方案。例如，对于较为坚硬的地质条件，可以采用高强度混凝土制作旋喷桩；对于较为软弱的地质条件，可以采用钢筋混凝土制作旋喷桩，以提高其强度和稳定性。同时，可以通过控制旋喷机的转速和推力，实现更加精准的施工。此外，在施工过程中，需要特别注意施工安全问题。施工人员必须戴好安全帽、穿戴合适的防护着装，保证自身的人身安全；在施工现场需要加强对旋喷桩机和施工区域的管理，确保施工安全、有序进行。

6 结语

旋喷桩技术原理明确、优点突出，上述斜拉桥、悬索桥、拱桥三种不同类型的桥梁基础施工案例也体现了该项技术的广泛适用性和功用性。想要更好地发挥旋喷桩技术的应用效果，需要加强对更加先进的技术装备的研发，同时优化技术工艺、加强施工技术管理，使其在桥梁基础施工中发挥出更大的作用，推动我国桥梁事业的发展。