摘要：本文結合工程實例，主要對市政橋梁樁基施工中反循環(huán)鉆成孔方法的施工特點、要點、優(yōu)點、缺點、適用范圍、常見問題與處理方法進行了分析，以供同仁參考。

　　關鍵詞： 市政橋梁 樁基施工 反循環(huán)鉆成孔 常見問題 處理措施

　　Abstract: combining with engineering examples, and the major municipal bridge pile foundation construction of the drill hole method into the circulation of the construction characteristics, main point, the advantages and disadvantages, scope, the common problems and processing method is analyzed, in order to offer reference to colleagues.

　　Keywords: municipal bridge pile foundation construction reverse circulation drilling holes into the common problems treatment measures

　　中圖分類號：U445 文獻標識碼：A 文章編號：

　　一、引 言

　　近年來，隨著我國公路建設規(guī)模的進一步擴大，市政橋梁取得了前所未有的發(fā)展，其施工技術也有較大的提高，其中樁基施工尤為明顯。橋梁樁基多采用鉆孔灌注樁施工，且以反循環(huán)鉆進成孔較為常見，這種施工技術能較好解決鉆進速度，且排渣連續(xù)性好，它還具有最大的優(yōu)點是孔壁護膜可較薄，但不減弱樁基的摩擦力。本文結合工程實例，主要對市政橋梁樁基施工中運用反循環(huán)鉆成孔方法的施工特點、要點、優(yōu)點、缺點、適用范圍、常見問題與處理方法進行了分析，以供同仁參考。

　　二、反循環(huán)鉆成孔的施工技術

　　(1)工程概況

　　某市政橋梁工程是一座橋梁工程主橋長537.84m、寬:26.1～37.01m、高:9.4～12.213m，引橋長：988.193m、寬:8.0～9.5m、高:3.9～8.3m，油麻山中橋長72.38m、寬:12m、高:10.5～15m，;樁基礎φ1200、φ1500鉆孔灌注樁，共132根，有效長度45~65m，樁端持力層為進入中風化巖層1.5D;樁基地質條件是：上覆為砂、砂礫、亞粘土等沉積層，下伏為花崗巖石。

　　(2)反循環(huán)鉆成孔灌注樁適用范圍及基本原理

　　反循環(huán)鉆成孔適用于填土、淤泥、粘土、粉土、砂土、砂礫等地層;當進入軟巖時可采用圓錐式鉆頭;當進入硬巖時可采用滾輪式鉆頭。反循環(huán)鉆成孔不適用于自重濕陷性黃土層,也不宜用于無地下水的地層。對于大卵礫石層、大拋石層和大孤石層,反循環(huán)鉆進效率反而很低。

　　反循環(huán)鉆成孔施工法是在樁頂處設置護筒(其直徑比樁徑大15%左右),護筒內水位要高出自然地下水位2m以上,保持孔壁靜水壓力在0.02MPa以上,以保護孔壁不坍塌,省去切削套管。鉆機工作時,旋轉盤帶動鉆桿端部的鉆頭切削破碎巖土;鉆進沖洗液從鉆桿與孔壁間的環(huán)狀空間中流入孔底,冷卻鉆頭,并攜帶巖土鉆渣,混合液在負壓作用下從鉆桿內腔上升到地面溢進沉淀池后返回泥漿池中凈化,凈化后的沖洗液又返回孔內形成循環(huán)。

　　(3)施工程序

　　設置護筒→安裝反循環(huán)鉆機→鉆進,直至樁端持力層→測定孔底沉渣并進行第1次處理孔底沉渣→移走反循環(huán)鉆機→測定孔壁→插入鋼筋籠→插入導管→第2次處理孔底沉渣→水下灌注混凝土,邊灌邊拔導管�；炷�土全部灌注完畢后,拔出導管和護筒, 成樁。

　　(4)施工特點

　　1)反循環(huán)施工法是在靜水壓力下進行鉆孔作業(yè)的, 故護筒的埋設是反循環(huán)施工作業(yè)中的關鍵之一。

　　2)要使反循環(huán)施工法在無套管情況下不坍孔,必須具備5個條件:①確�？妆谥車�的靜水壓力在0.02MPa以上,護筒內的水位要高出地下水位2m以上。②泥漿造壁。在鉆進中,孔內泥漿一面循環(huán),一面對孔壁形成1層泥漿膜。泥漿的作用是將鉆孔內不同土層中的空隙滲填密實,使孔內漏水減少到最低限度;保持孔內有一定水壓以穩(wěn)定孔壁;延緩砂粒等懸浮顆粒的沉降,易于處理沉渣。③保持一定的泥漿比重。在粘土和粉土層中鉆進時泥漿比重取1.02～1.04;在砂和砂礫等容易坍孔的土層中鉆進時,必須使泥漿比重保持在1.05～1.08。④鉆進時保持孔內緩慢的泥漿流速。⑤保持適當?shù)你@進速度。鉆進速度同樁徑、鉆深、土質、鉆頭的種類與鉆速及揚水能力有關。在砂和砂礫層中鉆進需考慮泥膜形成所需的時間;在粘性土中鉆進則需考慮泥漿泵的能力并需防止泥漿濃度的增加。

　　3)反循環(huán)鉆機的主體可在與旋轉盤離開30m處進行操作,這使得反循環(huán)法的應用更加方便。

　　4)鉆進時鉆頭不需每次上下排棄鉆渣,只要在鉆頭上部逐節(jié)接長鉆桿(每節(jié)長度一般為3m),就可以進行深層鉆進,與其它的樁成孔法相比,越深越有利。

　　(5)施工要點

　　1)規(guī)劃施工現(xiàn)場時,應首先考慮沖洗液循環(huán)、排水、清渣系統(tǒng)的安排,以保證反循環(huán)作業(yè)時,沖洗液循環(huán)通暢,污水排放徹底,鉆渣清除順利。

　　2)在粘性小的土層中鉆進時,為保證要求的粘度、比重,可在泥漿中摻入MC(羧甲基纖維素鈉鹽)、膨潤土等材料; 成孔時,由于地下水稀釋等使泥漿比重減小時, 亦可添加膨潤土等材料。

　　3)為使沖洗液凈化,清水鉆進時,鉆渣可在沉淀池內通過重力沉淀后予以清除;在泥漿鉆進時,宜使用多級振動篩、旋流除砂器或其它除渣裝置等進行機械除砂清渣。

　　4)鉆頭吸水斷面應開敞、規(guī)整,減少流阻,以防碎磚塊、卵礫石等堆擠堵塞;鉆頭體吸口端距鉆頭底端高度不宜大于250mm;鉆頭體吸水口直徑宜略小于鉆桿內徑;碎磚、卵礫石等的尺寸不得大于鉆桿內徑的4/5。

　　5)對于泵吸反循環(huán)鉆進方式,起動離心泵,待反循環(huán)正常后,才能開動鉆機慢速回轉下放鉆頭至孔底。開始鉆進時,應先輕壓慢轉,待鉆頭正常工作后,逐漸加大轉速,調整壓力,并使鉆頭吸口不產生堵水。

　　6)氣舉反循環(huán)鉆進方式鉆進時,為了保證不堵吸渣口,應事先開空壓機送風吸泥, 然后開動動力頭,慢慢進給;停鉆時,要先停止鉆進,然后停止動力頭,最后停風。

　　7)第1次孔底沉渣處理：終孔時停止鉆具回轉,將鉆頭提離孔底500～800mm,維持約1個孔容積量的沖洗液循環(huán),并向孔中注入含砂量小于4%的新泥漿或清水,令鉆頭在原地空轉數(shù)十分鐘,直至達到清孔要求為止。維持反循環(huán)的時間,視孔底沉渣厚度、樁孔容積大小而定。

　　8)第2次孔底沉渣處理：在灌注混凝土之前進行第2次沉渣處理,通常采用普通導管的空氣升液排渣法或空吸泵的反循環(huán)方式。

　　(6)反循環(huán)鉆成孔灌注樁優(yōu)缺點

　　1)優(yōu)點: ①振動小,噪聲低;②可施工超大直徑(4.0m以上)、超大深度(100m以上)的樁;③用天然泥漿即可保護孔壁;④幾乎在各種土層和巖層中均可施工,采用特殊鉆頭可切削巖石;⑤可進行水上施工;⑥可在地下水位下厚細砂層(厚度5m以上)中鉆進;⑦鉆進速度較快。

　　2)缺點：①很難在比鉆頭吸渣口徑大的卵石層或漂石中鉆進;②土層中有壓力較高的承壓水或地下水流時,成孔較困難;如果水壓頭和泥漿比重等管理不當,會引起坍孔;③切削出來的土砂中水分多,棄土困難;④廢泥水處理量大;⑤暫時架設的規(guī)模大。

　　(7)常遇問題與處理措施

　　反循環(huán)鉆成孔灌注樁施工中常遇問題有: 真空泵或灌注泵起動過程中的問題、在某些巖土層中進尺緩慢、鉆頭脫落、轉臺不能旋轉、孔壁坍塌、樁端持力層松動及垂直精度不良等。處理措施：①及時更換或補焊鉆頭，并向樁孔中回填片石，在鉆進面先用小沖程鉆進，然后逐漸加大到正常沖程，轉入正常鉆孔;②在溶洞頂板施鉆時應先用小沖程開孔，并注意旋轉鉆頭，溶洞開口后，要及時拋填片石和粘土塊填筑，逐漸進入正常鉆孔;③穿越溶洞時應改用小沖程鉆進，防止擊垮溶洞頂板，并準備好拖拉設施，系好滑車鋼絲繩，做好鉆機撤離準備。

　　三、施工效果

　　運用反循環(huán)鉆成孔施工方法, 孔底無沉渣，成孔效果好，成孔進度快，該市政大橋樁基工程施工進度比原計劃提前完成，有效降低了工程造價。

　　四、結 語

　　總之, 市政橋梁樁基采用反循環(huán)鉆進成孔，這種施工技術能較好解決鉆進速度，且排渣連續(xù)性好，它還具有最大的優(yōu)點是孔壁護膜可較薄，但不減弱樁基的摩擦力。本文對市政橋梁樁基施工反循環(huán)鉆成孔技術進行了探討，這為我們在今后的橋梁樁基處治方法選擇時提供參考。

　　參考文獻:

　　[1]沈保漢.樁基工程手冊第11章.北京: 中國建筑工業(yè)出版社,1995.