市政橋梁樁基施工中反循環(huán)鉆成孔技術的應用研究

文/李姮

1 前言

在城市建設與發(fā)展中，市政橋梁工程占據(jù)著不可小覷的重要位置，近些年，反循環(huán)鉆成孔技術在樁基施工中得到了廣泛應用，在樁基施工中應用該項技術，除了能夠?qū)崿F(xiàn)更加高效的施工效率以外，還能夠切實保障樁基的施工質(zhì)量。但是在具體應用的過程中依然存在著一些問題，影響著該項施工技術自身重要價值的發(fā)揮，為此就必須在實踐應用中進行技術的優(yōu)化。

2 應用反循環(huán)鉆成孔技術進行市政橋梁樁基施工的原理

反循環(huán)鉆成孔技術通常在填土、砂礫、淤泥、砂土、黏土以及粉土等地層形態(tài)施工中應用得比較廣泛。在對軟巖形態(tài)的地層進行鉆成孔施工時，可以使用圓錐式鉆頭，而在對硬巖形態(tài)的地層進行鉆成孔施工時，則可以使用滾輪式鉆頭。當然，反循環(huán)鉆成孔技術并不是適用任何形態(tài)的土層。例如：對于濕陷性比較嚴重的黃土層就不適合應用該技術。反循環(huán)鉆成孔技術的原理很簡單，就是在進行鉆孔操作時，在樁頂?shù)奈恢冒惭b一個比樁直徑大約15%的護筒。與地下水相比，護筒內(nèi)水的高度需要高出2m 以上，同時作用于孔壁的靜水壓力不可以比0.02MPa 低，這樣才能夠保證孔壁的穩(wěn)定性，孔壁才不會發(fā)生坍塌的問題。在進行鉆孔操作時，鉆頭通過飛速旋轉(zhuǎn)將巖土切削破碎，鉆孔中使用的沖洗液會由鉆桿和孔壁之間的位置流到鉆孔的底部，并且鉆渣也可能隨之一同流到鉆孔的底部。在負壓的影響下，鉆桿內(nèi)腔混合液會漸漸地升高，逐漸從內(nèi)腔溢出地面，流進沉淀池中，再進入到泥漿池中，經(jīng)過凈化處理后，再返回到鉆孔內(nèi)，以此形成良好的循環(huán)。

3 應用反循環(huán)鉆成孔技術進行樁基施工時存在的弊端

從現(xiàn)階段市政橋梁樁基施工中應用反循環(huán)鉆成孔技術的實際情況來看，其中依然存在一些問題，具體見表1。

表1 應用反循環(huán)鉆成孔技術進行樁基施工時存在的弊端

4 改善反循環(huán)鉆成孔技術應用的有效策略

4.1 合理布置施工場地

在應用反循環(huán)鉆成孔技術進行市政橋梁樁基施工前，一定要結合施工要求和施工現(xiàn)場的土質(zhì)情況，合理布置施工場地。第一，平整施工現(xiàn)場土地的表層，并夯實，同時將場地上的雜物和垃圾及時清理干凈。第二，平整夯實完土地表層后，就可以進行測量與放樣。首先，標注出樁基的具體位置。其次，在樁基周圍釘上保護樁，保護樁的形狀一般為十字型。最后，在進行鉆孔操作前，對施工路線做好規(guī)劃，并對其進行多次重復性審核，確保鉆孔與通行道之間存在一定的距離差，防止通行道影響孔壁的穩(wěn)定性。第三，記錄測量和放樣時的數(shù)據(jù)。如果市政橋梁工程建設在比較干旱的土地上，因為施工場地的地下水位于地面以下，所以在使用的過程中可以按照上述操作進行。但是如果市政橋梁工程建設在淺水灘處，那么就需要將鉆孔機安裝在筑島的頂面，并且筑島頂面需要比施工水位高出1m，同時還必須對施工場地進行填土、夯實處理，防止沉陷不均勻[1]。

4.2 合理配比沖洗漿

在應用反循環(huán)鉆成孔技術進行市政橋梁樁基施工時，需要利用沖洗漿將鉆頭上的泥渣清理掉，通常使用的沖洗漿為具有較低黏度和濃度的泥漿。應用反循環(huán)鉆成孔技術在較為松散的土層上進行樁基施工時，可以選擇使用塑性指數(shù)不低于25，粒徑在0.005mm 以下的黏土，并且泥漿中的顆粒含量需要達到50%的比重，并將其與適量的泥土混合在一起制作成沖洗漿。如果是跨度較大的市政橋梁工程施工，其施工現(xiàn)場通常很難找到適合的黏土，這時可以選擇使用質(zhì)量一般的黏土和塑性指數(shù)為25 的黏土混合在一起。在混合的過程中，必須保證混合黏土中不含有碳酸鈣、石灰等化合物。完成沖洗漿的調(diào)配，確保沖洗漿的配比足夠合理后，便可以直接將其投入到鉆孔中。開啟鉆機，利用鉆頭的飛速轉(zhuǎn)動在空洞內(nèi)填滿泥漿。隨著鉆孔深度的不斷增加，需要持續(xù)對孔洞進行補漿處理，將護筒內(nèi)的水位維持在要求的位置，避免因為壓力不足而導致孔壁坍塌[2]。

4.3 應用反循環(huán)鉆成孔技術進行鉆孔灌注樁基施工

在制定市政橋梁鉆孔灌注樁基施工程序的過程中，需要準確把握鉆機設備的主要特點。在針對現(xiàn)場表層土壤施工的過程中，相關工作人員一定要連續(xù)傳輸泥漿，防止因為泥漿處理不夠恰當而影響樁基的質(zhì)量。在鉆孔的過程中，技術人員一定要事先收集相關的數(shù)據(jù)信息，并對其進行準確的計算，以此保證鉆孔施工的精準度。另外在進行橋梁鉆孔灌注樁基施工的過程中，還可以應用甘鋼筋籠等技術手段，必要情況下，還需要對樁基進行加固處理。相對于人工挖掘來說，反循環(huán)鉆成孔技術的應用可以使得施工變得更加高效，并且施工的效果相對更好一些，同時還可以進行大規(guī)模施工。從現(xiàn)階段的實際情況來看，市政橋梁工程樁基施工中經(jīng)常應用的鉆孔施工技術主要包括兩種，除該項技術以外，還包括循環(huán)鉆成孔技術。在實際施工中，反循環(huán)鉆成孔技術的運用相對來說更為廣泛。鉆孔施工技術的應用，泥漿會由鉆桿和孔壁之間的空隙流入到孔底，隨后鉆桿會將泥漿由孔底抽出來。運用反循環(huán)鉆成孔技術進行樁基施工時，需要確保鉆桿內(nèi)腔的面積小于外部空隙。運用反循環(huán)鉆成孔技術提取泥漿時，其速度要比應用循環(huán)鉆成孔技術快很多，并且還可以確保鉆孔施工符合工程整體施工要求。

4.4 應用反循環(huán)鉆成孔技術時需要注意的各個事項

在建設市政橋梁的過程中，需要在應用反循環(huán)鉆成孔技術進行樁基施工前，深入到施工現(xiàn)場，針對現(xiàn)狀合分析，通過科學的方式測繪施工現(xiàn)場的實際情況，以此保證施工方案的合理性。有關單位一定要認識到施工方案設計對整個工程建設的重要性。在明確施工設計方案后，進行樁基挖掘施工前，需要在樁基的周圍引出四個樁心，將其作為樁基施工的主要控制點，在做標記時則需要選擇比較牢固的木樁。每次挖掘好孔道后都需要及時改變固定木樁的位置，以此保證孔與孔之間的各個間隙相等。除此之外，在應用反循環(huán)鉆成孔技術進行市政橋梁樁基施工時，一定要重視施工質(zhì)量。修建市政橋梁工程的目的是推動社會經(jīng)濟的進一步發(fā)展，并滿足人們對道路交通的需求，控制工程的施工質(zhì)量就是促使該工程的重要價值得以充分發(fā)揮。反循環(huán)鉆成孔技術的應用，在布置樁基施工現(xiàn)場時，需要針對排水系統(tǒng)、沖洗漿的循環(huán)使用以及排渣系統(tǒng)的合理設置等展開綜合分析，以此保證在進行鉆孔操作時，可以將泥漿及時清理干凈，從而保障整個通道一直處于暢通無阻的狀態(tài)。如果在施工前沒有綜合考慮這些因素，在后續(xù)的施工中很可能會因為雜物、垃圾沒有及時清理干凈，而造成通道堵塞，從而影響市政橋梁工程的整個施工工期。

5 結語

總而言之，反循環(huán)鉆成孔技術在市政橋梁樁基施工中應用的基本原理并不難理解，但是這并不代表該項技術的應用非常簡單，相反其應用比較復雜。在市政橋梁樁基施工中具體應用時，之所以該項技術的優(yōu)勢未能夠得以充分發(fā)揮，就是因為其中依然存在著一些有待解決的問題。因此，在市政橋梁樁基施工中應用反循環(huán)鉆成孔技術時，一定要在施工前做好充分的準備工作，合理地布置施工現(xiàn)場，確保施工現(xiàn)場的各項條件都符合反循環(huán)鉆成孔技術的應用要求，并且在具體施工前，還需要全面落實技術交底工作，以便靈活、熟練地應用該項技術，同時還應該合理配比沖洗漿，實現(xiàn)沖洗漿的合理循環(huán)使用，進而充分發(fā)揮反循環(huán)鉆成孔技術的應用優(yōu)勢。