探究市政橋梁樁基施工中反循環(huán)鉆成孔技術(shù)

李元慶 胡延濤

(中國(guó)建筑第七工程局有限公司，河南 鄭州 450000)

在市政橋梁施工中，樁基是重要的施工環(huán)節(jié)，它對(duì)市政橋梁的穩(wěn)定性能和長(zhǎng)期使用具有直接的影響，因此施工中一定要保證樁基施工的質(zhì)量。在市政橋梁樁基施工中，反循環(huán)鉆成孔技術(shù)是一種重要的施工技術(shù)手段，由于它具有顯著的特點(diǎn)受到了樁基施工的廣泛運(yùn)用，而在市政橋梁樁基施工中如何進(jìn)行反循環(huán)鉆成孔技術(shù)的實(shí)踐運(yùn)用，就是文章主要研究的內(nèi)容。

1 反循環(huán)鉆成孔技術(shù)概述

此技術(shù)一般在淤泥土、粉土、粘土、沙土、砂礫等相關(guān)地層填土中應(yīng)用，它通過(guò)圓錐式鉆頭對(duì)軟巖層進(jìn)行施工，通過(guò)滾輪式鉆頭對(duì)硬巖層進(jìn)行施工，有效實(shí)現(xiàn)橋梁樁基的工程質(zhì)量提升。但此技術(shù)在對(duì)自重濕陷類型的黃土層以及無(wú)地下水的地層施工時(shí)不適合使用，在大拋、大卵礫、大孤石層內(nèi)，其鉆進(jìn)效果也不是很理想，所以要按照工程實(shí)際情況做好此技術(shù)的合理選用。對(duì)此技術(shù)現(xiàn)階段的施工使用進(jìn)行分析，它具有顯著的特點(diǎn)，如，噪音少、震動(dòng)小，能夠?qū)Τ笾睆揭约吧疃葮妒┕ぃㄟ^(guò)天然泥漿使用能夠?qū)崿F(xiàn)孔壁的防護(hù)，在多種的土層和巖層內(nèi)都能夠施工，借助特別鉆頭還能夠?qū)r石削小處理，且還能夠在水上開(kāi)展施工活動(dòng)，通過(guò)很薄孔壁護(hù)膜對(duì)樁摩擦力減小，可以鉆到地下水位以下厚細(xì)的砂層內(nèi)，鉆進(jìn)的速度也十分快[1]。

2 市政橋梁樁基施工中反循環(huán)鉆成孔技術(shù)應(yīng)用

2.1 施工準(zhǔn)備

在對(duì)樁基鉆孔的施工前，需要按照土質(zhì)情況和施工要求對(duì)場(chǎng)地實(shí)施布置。要先對(duì)土地表層平整夯實(shí)，對(duì)施工的周圍雜物進(jìn)行干凈清除，換掉軟土并對(duì)土質(zhì)層進(jìn)行打?qū)嵦幚恚鹊綄?duì)土層完成平整處理后，進(jìn)行測(cè)量放樣操作，對(duì)樁基位置進(jìn)行標(biāo)注，在周圍進(jìn)行十字型的保護(hù)樁釘好。在鉆孔前，重復(fù)開(kāi)展審核，對(duì)施工路線進(jìn)行規(guī)劃，讓通行道與鉆孔位置具有一定距離，防止對(duì)孔壁穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。

2.2 樁位放樣

對(duì)全部樁位通過(guò)全站儀進(jìn)行精確地測(cè)定，對(duì)樁位實(shí)施標(biāo)志物的精確打入，沿著樁位、順著軸線的方向進(jìn)行枕木、鐵軌的擺好與固定，通過(guò)垂直軸線以及平行軸線的方向以“+”式交會(huì)法把樁位在枕木、鐵軌上體現(xiàn)，并釘上鐵釘、標(biāo)好油漆。在成樁后，保證邊樁樁位的允許偏差在d/6內(nèi)，且低于100mm值，而中間樁位的允許偏差是d/4，且低于150mm的值。完成樁孔的定位后，要報(bào)給監(jiān)理師進(jìn)行復(fù)核、確認(rèn)，并做好現(xiàn)場(chǎng)的保護(hù)[2]。

2.3 護(hù)筒埋設(shè)

要求護(hù)筒堅(jiān)固且不漏水，內(nèi)徑要超過(guò)鉆頭直徑且比20cm大；護(hù)筒的中心豎線要和樁中心線保持重合，而偏差要在5cm內(nèi)，傾斜度要低于1%；對(duì)護(hù)筒四周要進(jìn)行粘土回填并分層實(shí)施夯實(shí)處理；一般護(hù)筒埋置的深度在2m～4m范圍。

2.4 泥漿制作

先進(jìn)行泥漿池的挖掘，并對(duì)四周進(jìn)行安全防護(hù)的欄桿設(shè)置。在制漿前，盡量將粘土打碎，便于在攪拌中成漿，并提升泥漿的質(zhì)量。在制漿時(shí)，可把打碎后的粘土向套管內(nèi)直接投入并通過(guò)沖擊錐進(jìn)行沖擊制漿處理，等到粘土已經(jīng)沖攪為泥漿，就可實(shí)施鉆孔。泥漿要滿足相應(yīng)性能指標(biāo)，要求鉆粘土層的泥漿比重為1∶1.1，鉆粉質(zhì)的粘土層泥漿的比重為1∶1.2，鉆砂層的泥漿比重為1∶1.3。在入孔泥漿的粘度方面，粘土層要求在16～22范圍，松散的易坍地層要求在19～28范圍，膠體率要求在98%之上，pH值要超過(guò)6.5。

2.5 鉆機(jī)就位和鉆孔

在鉆機(jī)就位之前，要對(duì)鉆孔的各項(xiàng)準(zhǔn)備實(shí)施全面檢查。要求鉆機(jī)就位之后底座與頂端保持平穩(wěn)性，鉆進(jìn)中不要位移或者沉陷。在完成就位后，要對(duì)鉆機(jī)的就位實(shí)施自檢，且在鉆機(jī)的鉆進(jìn)期間對(duì)鉆機(jī)性能經(jīng)常檢查。在鉆孔前，依據(jù)施工設(shè)計(jì)中所制作的地質(zhì)和水文資料等剖面圖，在鉆臺(tái)上掛設(shè)，按照不同的地質(zhì)層進(jìn)行不同鉆進(jìn)的壓力、速度和泥漿比重合理選擇[3]。

在鉆孔作業(yè)中，要分班連續(xù)性進(jìn)行，對(duì)鉆孔的施工記錄填寫(xiě)，在交接班時(shí)要對(duì)鉆進(jìn)的情況和下一班的注意事項(xiàng)進(jìn)行交代；要經(jīng)常檢測(cè)鉆孔的泥漿，若不滿足要求，要及時(shí)進(jìn)行改正。鉆孔期間，先通過(guò)慢速鉆孔進(jìn)行，在深度達(dá)到了護(hù)筒下方1m處位置后，等到孔洞口逐漸穩(wěn)定后進(jìn)行轉(zhuǎn)速的增加，并保持正常速度實(shí)施鉆進(jìn)。鉆孔期間借助水平尺對(duì)鉆機(jī)的水平度和立軸的垂直度校正，保證垂直度的偏差在1%內(nèi)，若孔洞內(nèi)水位比護(hù)筒底部超過(guò)0.5m高或在地下水的1.56m～2.13m位置就要暫停施工，對(duì)孔洞內(nèi)及時(shí)進(jìn)行充水，保持水位一定高度。

在鉆孔中，要對(duì)主機(jī)所在的地面以及支腳支撐的地面區(qū)域變化情況觀察，若發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)沉降現(xiàn)象要及時(shí)停機(jī)實(shí)施處理，若因?yàn)楣收弦L(zhǎng)時(shí)間停機(jī)，要把套管口的保險(xiǎn)鉤進(jìn)行掛牢。在鉆孔的深度達(dá)到了設(shè)計(jì)的要求時(shí)，通過(guò)測(cè)繩來(lái)對(duì)孔深實(shí)施檢查，借助檢孔器來(lái)對(duì)孔徑與孔形開(kāi)展檢查，以測(cè)量放樣再次對(duì)孔位校核處理，保證滿足設(shè)計(jì)的要求后，進(jìn)行終孔的檢查證立即填寫(xiě)，并通過(guò)專業(yè)監(jiān)理的工程師進(jìn)行認(rèn)可后，方能夠?qū)椎浊謇硪约斑M(jìn)行水下的混凝土施工準(zhǔn)備。

2.6 清孔和檢孔

在鉆孔滿足設(shè)計(jì)要求的深度后，要通過(guò)泥漿泵對(duì)其及時(shí)清理，防止延時(shí)太長(zhǎng)導(dǎo)致清孔困難、坍孔等情況發(fā)生。在清孔中，通過(guò)換漿法進(jìn)行，即通過(guò)較低相對(duì)密度的泥漿逐步將鉆孔中懸浮鉆渣以及較大相對(duì)密度的泥漿進(jìn)行換出。

在檢孔中，主要對(duì)孔徑、孔垂直度、孔深進(jìn)行檢查，一般通過(guò)籠式的檢孔器實(shí)施檢測(cè)。此檢孔器通過(guò)φ20鋼筋進(jìn)行加工、制作，外徑不比樁徑小，有效的長(zhǎng)度達(dá)到6m。在檢測(cè)時(shí)，吊起檢孔器，將測(cè)繩零點(diǎn)位置系在檢孔器頂端位置，讓檢孔器中心、孔中心、起吊的鋼絲繩中心在同一個(gè)鉛垂線中，后慢慢放到孔內(nèi)，以測(cè)繩刻度和檢孔器長(zhǎng)度相加對(duì)其下放的位置實(shí)施判斷[4]。

2.7 鋼筋籠的制作和安裝

對(duì)鋼筋籠采取現(xiàn)場(chǎng)加工方法分節(jié)進(jìn)行制作，先依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙規(guī)定進(jìn)行加強(qiáng)筋的制作，后按照規(guī)定根數(shù)進(jìn)行主筋和加強(qiáng)筋的布置，完成排列后把主筋按照規(guī)定間距于加強(qiáng)筋上焊接，再依據(jù)設(shè)計(jì)所規(guī)定間距對(duì)箍筋焊接。對(duì)成孔清孔完成驗(yàn)收且合格后，通過(guò)25t～30t的吊車把鋼筋骨架向樁孔內(nèi)吊入，每當(dāng)下完一節(jié)用鋼管或者方木實(shí)施固位處理，再通過(guò)吊車對(duì)另一節(jié)吊住來(lái)焊接；對(duì)鋼筋骨架的入樁孔吊放時(shí)，要求下落的速度保持均勻，不要和孔壁發(fā)生撞擊，在骨架落至設(shè)計(jì)的標(biāo)高位置后，把其在樁中心的位置校正并固定，并把檢測(cè)管于鋼筋籠上實(shí)施固定。

2.8 砼灌注

灌注前先做好導(dǎo)管選用與檢查，對(duì)導(dǎo)管選擇φ300mm和6mm壁厚的無(wú)縫式鋼管，要求每節(jié)3m長(zhǎng)，配有1～2節(jié)長(zhǎng)1m～1.5m短管，通過(guò)絲扣式連接。下導(dǎo)管之前，做好質(zhì)量檢查，實(shí)施水密承壓、接頭抗拉的實(shí)驗(yàn)，對(duì)導(dǎo)管密封性和接頭的抗拉性檢查；對(duì)導(dǎo)管進(jìn)行30cm～40cm懸空高度的預(yù)留，要求下放速度保持緩慢，且提升時(shí)要緩慢進(jìn)行，一邊提升一邊振動(dòng)。在導(dǎo)管下好后實(shí)施二次的清孔，第一車的方量要成功進(jìn)行封底，將導(dǎo)管埋深在2m～6m范圍，儲(chǔ)料斗底部進(jìn)行一個(gè)水球的放置，澆到比樁頂?shù)脑O(shè)計(jì)標(biāo)高超過(guò)100cm的混凝土灌注。為了對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境保護(hù)，對(duì)廢棄泥漿通過(guò)經(jīng)泥漿的分離器有效處理后，向指定廢棄泥漿相應(yīng)堆放場(chǎng)地運(yùn)輸和妥善處理。

3 結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，反循環(huán)鉆成孔技術(shù)具有著顯著的特點(diǎn)，在諸多施工工程中得到了廣泛使用，也對(duì)市政橋梁樁基施工提供了技術(shù)手段，因此相關(guān)人員需要掌握好此技術(shù)的要點(diǎn)，并在實(shí)踐中做好技術(shù)的規(guī)范使用，從而實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量施工目的。