橋梁樁基反循環鉆成孔施工技術探討

摘要：反循環鉆成孔施工技術是橋梁樁基礎處理中最常見的一種技術，文章主要對橋梁樁基反循環鉆成孔施工技術進行了探討。

關鍵詞：橋梁;樁基;反循環鉆成孔;施工技術

引言

隨著國家基本建設投入的增大以及高層建筑的發展，鉆孔灌注樁現在被廣泛地應用于高層建筑、公路橋梁等工程的基礎工程。但目前鉆孔灌注樁仍大量使用較為落后正循環鉆進、正循環清孔成孔工藝，本文的主旨是介紹反循環成孔工藝，以工程質量以及經濟效率。

1反循環鉆成孔技術概述

在橋梁樁基工程施工中，反循環鉆成孔技術的運用需要用到反循環鉆機，反循環鉆機是由液壓系統、電氣系統和主體構造相關零部件構成，并可以進行拖行設置的一種機械設備。反循環鉆成孔施工技術一般在靜水壓力下進行鉆孔工作，靜水壓力是一種來自水流全方位的壓力，各個方向壓力的力度都是一樣的，如果靜水壓力減小，那么受力的物體體積就會增大，靜水壓力增大，那么受力物體體積就會縮小，但是物體的形狀不會發生任何改變，在進行反循環鉆成孔施工時，一定要注意反循環鉆機中護筒的安置，不正確的安置方式會讓反循環鉆機無法正常工作;反循環鉆機進行工作時，施工人員要和轉盤保持適當距離，保證不被反循環鉆機傷到;反循環鉆機在進行反循環鉆孔施工時，鉆頭一定要安置固定好，每次鉆完后不需要進行排氣工作，這樣可以加快施工的速度，節約一些時間。

橋梁樁基工程在進行反循環鉆成孔施工時，一般都是按照這樣的標準程序進行施工操作，首先安裝好反循環鉆機，其次進行施工鉆進工作時要將樁基平衡到發力點，然后進行鉆好孔的底層處理，處理完畢之后對鉆成的孔進行測量，把測量的數據記錄下來，之后在孔洞里插入水管和鋼筋網，完成之后并再次對孔洞底層進行處理，最后則是在水下進行混凝土的灌注工作，灌好之后就能拔除水管和施工過程中安置的護筒，橋梁樁基的反循環鉆成孔施工便完成。

2橋梁樁基反循環鉆成孔施工準備

（1）鉆孔場地準備。鉆孔場地應根據地形、地質、水文資料和樁頂標高等情況結合施工技術的要求，須作準備工作如下：首先確定鉆孔樁位：按照基線控制網及橋墩設計坐標，采用全站儀或GPS精確放出樁位。鉆孔場地在旱地且施工期間地下水位在原地面以下大于1m者，應平整場地，清除雜物，更換軟土，夯填密實。鉆機座不宜直接置于不堅實的填土上，以免產生不均勻沉陷。修通旱地位置便道，為施工機具、材料運送提供便利。鉆孔場地在陡坡時，應挖成平坡。如有困難，可用排架或枕木搭設工作平臺。鉆孔場地在淺水時，宜采用筑島法。島頂面通常高出施工水位0.75～1.0m。筑島面積按鉆孔方法、設備大小等決定。（2）鉆機就位。鉆孔灌注樁基礎施工前將場地用推土機、壓路機整平、碾壓，使機械能順利進場就位，并使鉆機在施工中保持穩定。采用全站儀測定樁孔位置，并埋設孔位護樁，采用“十”字定位，隨時校核樁位坐標。（3）測量放線。采用全站儀或GPS全球定位系統與鋼尺相結合的方法進行樁位放樣，根據設計樁位圖，用全站儀或GPS全球定位系統將橋墩臺位置每一根樁的中心測出并用水泥包裹，然后在中心樁的前后左右設置護樁，測量人員、技術人員、鉆機長應根據樁位圖及樁間距逐樁復核，并形成測量交接樁記錄，符合要求后有技術人員報監理單位復核。

3橋梁樁基反循環鉆成孔施工技術

3.1護筒制作及埋設

（1）護筒采用厚度6～10mm的鋼板，護筒內徑比鉆頭直徑大100～150mm;護筒的頂部應開設1～2個溢漿口，并高出地面250～350mm。護筒頂高程應高出地下水位2.0m。（2）護筒有定位、保護孔口和維持水位高差等重要作用。所以護筒中心與樁位中心應重合，周邊用黏土夯實。護筒位置要根據設計樁位，按縱橫軸線中心埋設，埋設護筒的坑不要太大。（3）護筒埋設深度符合下列規定：黏性土不小于1m，砂類土不小于2m，并在保持孔內泥漿液面高于地下水位1m以上。當表層土松軟時將護筒埋置到較堅硬密實的土層中至少0.5m。

3.2泥漿制備

鉆孔泥漿由水、黏土（或膨潤土）和添加劑組成。開工前應準備數量充足和性能合格的黏土或膨潤土。泥漿制備選用優質膨潤土造漿，設置泥漿池，泥漿比重在一般地層控制在1.2～1.3范圍;泥漿比重在松散易坍地層控制在1.4～1.5范圍。試驗泥漿的全部性能指標，并在鉆進中定期檢驗泥漿比重、粘度、含砂率、膠體率等，填寫泥漿試驗記錄表。泥漿循環使用，廢棄泥漿沉淀后運至指定的位置

3.3成孔試驗

施工時先在不同區段進行成孔試驗，根據地質條件、鉆機性能等選擇合理的泥漿配置、各階段的進尺速度、清孔方式與時間等鉆進參數。獲取較為詳細的地質條件參數和可靠的鉆孔參數，并根據獲得的技術數據及時修正，以保證鉆孔質量。

3.4鉆孔

準備工作完成后，履帶式反循環鉆機自行就位，鉆機將鉆頭中心線對準樁孔中心，誤差控制在2cm以內。啟動泥漿泵、鉆機開始鉆進，鉆進方式以正循環鉆進為主，以反循環鉆進為輔，一般情況下，先用正循環方式鉆進，以加強泥漿護壁的效果，確保成孔質量及施工安全，終孔后改用反循環方式進行清孔，以加快清孔速度，減少沉碴厚度;在部分地質條件較好的樁位采用反循環方式成孔，可提高鉆進速度。在粘土層內可適當加快鉆進速度，到砂層后考慮泥漿不易粘在孔壁上，則要放慢鉆進速度。鉆至土夾卵碎石，旋轉鉆機進尺不明顯，可改換備用的沖擊鉆。鉆孔過程中，對成孔的孔位、孔深、孔形、孔徑、傾斜度及泥漿的各項指標進行檢查，及時調整。孔內應保持泥漿稠度適當、水位穩定，及時加水加粘土，以維持孔內水頭差，以防坍孔。并對鉆碴作取樣分析，核對設計地質資料，根據地層變化情況，采用相應的鉆進方式、泥漿稠度。

注意事項：（1）鉆進速度控制。鉆孔時，應根據土層類別、孔徑大小、鉆孔速度及供漿量來確定相應的鉆進速度。在淤泥和淤泥質土層中，應根據泥漿補給情況，嚴格恐怕難根治鉆進速度，一般不宜大于1m/min;在松散砂層中，鉆進速度不宜超過3m/h。（2）旋轉鉆進。采用反循環鉆機，鉆桿帶動鉆頭旋轉，鉆頭下的刀盤在旋轉中將巖土切割粉碎形成渣土，渣土被泥漿懸浮。反循環通過流槽把泥漿直接輸入鉆孔內，然后從鉆桿下口吸進，通過鉆桿芯桿孔排出至沉淀池內。（3）測量鉆進深度。一般用測繩系測錘（1～2KG）從孔底量至護筒頂部或轉盤頂面，從量得的總深度中減去護筒頂部或轉盤頂面至鉆孔原地面高度，即為鉆進深度。（4）鉆孔作業應分班連續進行，填寫鉆孔施工記錄，交接班時應交待鉆進情況及下一班應注意事項。應經常對鉆孔泥漿及鉆機對位進行檢測，不符合要求時，應及時改正。鉆孔過程中應觀察主機所在地面和支腳支承地面處的變化情況，發現沉降現象及時停機處理。因故停機時間較長時，應將將鉆頭吊起，徐徐放進護筒內塌，以防止塌孔埋鉆。當鉆孔深度達到設計要求時，對孔深、孔徑、孔位和孔形等進行檢查，確認滿足設計要求后，立即填寫終孔檢查證，并經駐地監理工程師認可，方可進行孔底清理和灌注水下混凝土的準備工作。

結束語

橋梁樁基工程中反循環鉆成孔技術的運用，提髙了工程施工的效率，保證了工程施工質量。運用反循環鉆成孔技術一定要嚴格按照橋梁樁基工程施工標準進行施工，保證反循環鉆成孔施工技術在橋梁樁基工程中的有效應用。

參考文獻：

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