王智丽 陈晓红 赵永臻
中国建筑土木建设有限公司
摘要：随着时代的发展和社会经济的进步，我国公路建设规模越来越大，市政桥梁也取得了不错的成果，施工技术日趋成熟。在桥梁桩基施工中通常采用的都是钻孔灌注桩方法，并且最为常见的就是反循环钻成孔技术，这种施工技术具有一系列的优点，比如较好的钻进速度、较好的排渣连续性、较薄的孔壁护膜等等，这样可以有效的保持桩基的摩擦力。
关键词：市政桥梁；桩基施工；反循环钻成孔；施工技术
1、反循环钻成孔技术
所谓反循环，是指钻机工作时，旋转盘带动钻杆端部的钻头切削破碎孔内岩土，冲洗液从钻杆与孔壁间的环状间隙中流入孔底，冷却钻头并携带被切削下来的岩土钻渣，由钻杆内腔返回地面，与此同时，冲洗液又返回孔内形成循环。由于钻杆内腔较井孔直径小得多，所以，钻杆内泥水上升速度较正循环快得多。既是清水，也可将钻渣带至钻杆顶端，流向泥浆沉淀池，泥浆净化后再循环使用。反循环钻成孔技术特点如下：
1.1钻进速度与成桩效率高
随着钻孔直径以及土层颗粒的增大而增大，一般来说对于地层和技术要求相同的情况，反循环施工速度为正循环的2倍左右。
反循环钻进过程就是清孔过程，不但节省了时间同时又可靠地保证孔底沉渣符合要求。机械钻进速度的提高和清孔时间的缩短促进施工效率的提高、成桩周期缩短，有效地提高了劳动生产率。
1.2孔壁稳定、成孔质量好
反循环钻孔桩孔壁的稳定，主要是利用静水压力来平衡地层压力维持孔壁的稳定。根据土力学计算以及大量实践证明，只要保持孔壁任何深度处压力不小于0.2Mpa，即使是在粘聚力较差的流沙层，使用经过处理的泥浆（冲洗液）也可以保持钻孔不坍塌、不缩颈、不扩颈；反循环钻孔根据浇注混凝土记录时浇注深度与混凝土用量关系，很容易反算孔径。计算结果表明由于孔壁稳定，从上到下孔壁的直径都是在有效控制范围之内。这样就可以有效的防止缩颈、扩颈不良现象出现并避免混凝土的浪费。
1.3混凝土浇注质量得到有效保证
反循环成孔由于泥浆（冲洗液）密度、浓度、粘度都较低，形成泥皮较薄和钻渣清理较为彻底，因此灌注较为顺畅，桩顶泥浆少，桩身混凝土质量明显提高。
1.4提高单桩承载力，降低工程造价
单桩承载力的大小，取决于桩周土的摩阻力与桩底端承力，反循环钻孔过程中形成的泥皮较薄从而使摩阻力增大，桩底沉渣清除较为彻底，无软弱层从而提高端承力。根据对比试验，一般反循环比正循环提高承载力10%-20%，因此单位承载力造价必然降低。
2、桥梁桩基施工中反循环钻成孔技术的应用
2.1确定桥梁桩基反循环钻成孔施工流程
在桥梁桩基进行施工前，需全面分析与研究桥梁的设计图纸，按照实际的工程特点挑选适当的施工技术，设计出达到梁设计标准的施工步骤。桩基施工反循环钻成孔施工相当复杂，因此当施工时需挑选合适的施工时间和有关的施工技术，小心谨慎对待每一个施工环节，重视全部施工过程，并严格监控施工的全过程。
2.2分析桥梁桩基施工的工艺
确认桥梁桩基的施工流程后，项目部的有关管理人员就需努力分配做好前面的准备工作，配备工程中所需的设施、设备和材料等，其中包含对施工范围的检测、划线、配备人员、准备护筒、灌注时所需的装备、振捣的机械、运输使用机械等一系列的工作。因此前面的预备工作十分繁冗，这就需要在准备时做到谨慎小心，考虑全面，其是工程进行的根本基础。在此就不都介绍准备工作了，下面将全面分析实际的反循环钻成孔工艺。
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2.3桥梁桩基反循环钻成孔施工
通常进行施工的首要步骤都是十分关键的，它将对后来的施工质量产生很大影响，而反循环的钻成孔施工也是如此，在全部施工过程中施工发挥着很重要作用。考虑到施工现场不同的土质，因此需按照土壤的特点挑选不同的施工方法，如在软土壤上进行施工，需更加小心。第一，开钻前适当调节钻机。当进行施工时，为了保证成孔质量，当钻孔前需按照土壤的特点调节钻机，实施水平校正。当钻孔时需挑选低挡而且缓慢钻入，这样做才能全面地保证成孔的质量。第二，在到达地层后快速进行钻孔。如果慢速进入后，那么到达地层后需换高档来实施快速钻孔，这样一方面能确保钻孔的效率，另一方面保证成孔后的质量达到设计标准要求。第三，全面控制钻孔的施工过程。当钻机钻孔时，要全方位监测桩孔，保证在钻机钻孔中的深度以及直径达到设计标准要求，普遍应用纵横十字线控制桩位。
2.4清孔后需安装钢筋笼
桩孔清理是为了清理干净孔内的杂质，保证孔内灌注泥浆后的性质达到设计的要求标准，当清孔过程进行时，需保证在泥浆性质和沉淀层厚度的根基上进行。清理完毕且达到施工标准要求后，方能安装钢筋笼，安装钢筋笼很大程度上决定着桩基的牢固性，因此需仔细进行安装钢筋笼。安装钢筋笼到孔内后并对其进行定位和牢固。
2.5导管、储料斗的安装并进行二次清孔
当安装完钢筋笼后就需安装导管和储料斗，这些是桩基的附属结构。在施工的指定区域安装导管以及储料斗时，需挑选密封性良好的，并且仔细检查每一连接处的紧密性；当仔细安装导管过程时需给所有导管标号并记录其长度；需按照工程的标准规定决定导管所埋深度；需按照真正的工程需要选择计算储料斗的体积。
在安装结构且检查合理后，实施清理第二次孔的工作。因为当给导管和储料斗实施埋置时孔的质量会被大大影响到，所以应实施清理来保证灌注的泥浆时候的性质。当第二次清洗孔完成并检查到位后才能使桩基施工的最后一个步骤进行。
3、反循环钻成孔技术在桥梁桩基施工应用中的问题和对策
3.1 严格控制钻机位置
钻机位置的选择会严重影响到钻成孔最终的实际质量，并且如若钻成孔出现了明显的质量缺陷，从而就会引发连锁反应致使钻成孔最终形成倾斜等情况。因而在进行钻孔作业之前就必须综合考虑各方面影响因素，并最终结合施工现场的实际情况及相应的操作标准规范来确定出合理的钻机位置，之后再开始进行钻孔作业，就能够有效的保证钻成孔的最终质量。同时在规避此类倾斜问题的发生时，还应当对钻机的安装过程进行严格的把控，并且定期进行转盘的校正，保持底座的垂直水平度及其钻杆部位的卡孔和保护筒位置，都必须确保其处于准确的中心位置，进行科学严谨的监测一旦发现有倾斜情况发生，就必须进行及时的调整。
3.2 严格控制泥浆比重和相关指标
如若对于泥浆的重量比例没有进行合理的控制，致使泥土层结构不稳最终就会影响到钻成孔的壁垒周围严重时可能会发生塌陷。因而在施工的过程中就必须结合施工现场的土质条件，依据相应的测量数据科学的调整泥浆的重量比例及其相应的各项指标。如若在桥梁的桩基施工土质中土质情况不理想，有可能会发生坍塌事故。为了规避此类情况就需要依据现场的实际情况，实时进行泥浆重量比例的调节，与此同时还应当对于钻成孔周围的水位高度进行科学的评估，以较好的保证钻成孔壁垒的稳固性。
3.3 在混凝土的灌注过程中，严格结合施工规范和要求
如若在混凝土的灌注过程中不按照规范、标准进行施工作业，必然会致使出现夹泥、桩基断裂等情况。因而就必须遵循科学的操作流程，尽可能的加长混凝土的初次凝固时间，以及确定混凝土坍的落度。在进行混凝土浇筑前要检查好各项设备的运行情况，保证其能够在灌注过程中不出现问题，避免灌注中断情况的发生。
参考文献：
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[3]杨杰.市政桥梁桩基施工中反循环钻成孔技术应用[J].城市建设理论研究，2014（25）.
论文作者:王智丽,陈晓红,赵永臻
论文发表刊物:《防护工程》2018年第25期
论文发表时间:2018/12/5
标签：桩基论文; 钻孔论文; 泥浆论文; 桥梁论文; 钻机论文; 钻杆论文; 混凝土论文; 《防护工程》2018年第25期论文;