橋梁樁基施工中反循環鉆成孔技術的應用

江西安源路橋集團有限公司 / 孫濤

引言

隨著最近幾年，我國國內交通需求急速上漲，橋梁的跨度也在不斷增大，入水的深度也隨之增大。在橋梁工程項目施工的階段中，橋梁樁基工程質量的高低直接影響到橋梁結構的安全性及穩定性。由于橋梁工程多處于山區險峻區域，這就給技術的應用提出了很高要求。

針對這種情況采取反循環鉆成孔技術可以改善施工中面臨的各種問題，對提高橋梁樁基工程的質量有著積極的作用，所以對反循環鉆成孔技術應用要點進行分析，總結出更為科學有效的技術方案，對推進橋梁工程項目的開展有著很重要的幫助。

一、工程概況

某大橋的工程項目相對較為復雜，大橋項目施工路線的長度大約為1.4千米。大橋主橋墩所使用的是直徑約為3.1米的鋼質護筒，廈門海滄大橋樁基所使用的鋼筋籠是雙層籠。大橋的工程項目中的樁基工程包含了許多內容，主要為鉆孔灌注樁，以及鋼筋籠制作與安裝等。在這項工程項目中還需要考慮當地的氣候影響，該地區主要受到亞熱帶海洋性季風氣候的影響，它的降雨季節主要集中在四月份至九月份。

二、工程重難點分析

在大橋工程項目中，存在著各種各樣的難點。其中主墩打鉆孔灌注樁施工項目是整個項目的中難點，它的直徑大約為2.8米，樁的長度大約為137.5米，每一個樁的混凝土量大約為907立方米，就這樣的數據來說，是目前為止我國樁基施工過程中難度較大的施工項目。

在此施工項目的施工過程中往往會受到外部環境的影響，如環境因素這也導致了在施工過程中，很難精確控制它的垂直度。并且在施工過程中，主墩的鋼筋籠很難進行加工，鋼筋籠的間隙以及對接的精度很難把控。

三、橋梁樁基鉆成孔反循環施工技術

（一）水中棧橋、平臺搭設

大橋在具體的施工過程中所運用的施工手段是搭設棧橋以及平臺來進行作業。棧橋主要是由分配梁、主梁、橋面梁、承重梁組成的。

在進行具體的項目施工時，使用旋挖鉆機在平臺上進行工作，使得平臺的結構發生大水平扭距。因此，在使用旋挖鉆機進行作業的時候，一定要注意強化各個平臺結構之間的構造，這樣一來就可以增加平臺的整體性。

（二）鋼護筒加工及安裝

在大橋的施工過程中，還需要對鋼護筒進行一定程度的加工和安裝。鋼護筒的具體作用，可以有效地防止孔壁出現塌陷的情況，并且還可以對鉆孔的位置進行固定，這樣一來也給鉆頭提供了導向，還有效地隔離了地表水。

在對鋼護筒進行加工與制作的時候，采用的焊接方法是螺旋焊接，根據這根鋼管的直徑以及鋼帶的寬度來進行考究，最后確定螺旋的角度。

在對鋼護筒進行焊接之前，應當先進行相關的焊接實驗，確保在焊接的過程中不會出現長度過長或是操作不方便的情況。在制作完成之后，還要對鋼護筒進行防腐處理，確保鋼護筒在海水的浸泡過程中，不會發生腐蝕的現象。

具體安裝之前需要做好精度控制，將樁中心的位置確定出來做好相關的標記，為了能夠確保鋼護筒在下沉階段不會出現變形等情況，需要做好鋼護筒底座加固。并且在初次安裝時可以采用吊機設備配合打樁錘進行下沉施工。在不同施工時，一旦遇到傾斜層就需要停止施工，在調整方位之后再進行操作 。

（三）泥漿的制備

在施工階段中使用到的泥漿，不僅包含了粘土水以及添加劑，其主要的作用是冷卻鉆頭潤滑鉆具，針對于泥漿的制作要按照循環及進化的要求做好反循環凝膠的配置。

在具體的施工過程中，還需要用到泥漿，對泥漿的制備，也有相對嚴格的要求。

首先是加料過程，在每個鉆孔開始工作之前都需要在鋼護筒里面加水，之后再加入適量的膨潤土，在浸泡12個小時之后才可以投入使用。除此以外在使用之前還需要用清水把纖維素溶解成1%到3%的溶解液，在充分溶解過后混入泥漿之中，并加入適量的分散系試劑。

其次，需要進行凈化工作，為了確保質量符合相關的標準，在進行鉆孔工作的時候，往往會采用機械處理器和重力沉淀的方法進行，在凈化的過程中，利用震動來去除大的顆粒，在經過旋流分離器對一些小的顆粒進行篩選。

最后，要對泥漿的質量進行相關檢查，確保泥漿的濃度達標，其相關的性能合格，避免太稠或太稀的情況出現。

（四）鉆成孔反循環技術

在進行鉆孔的時候，需要注意速度，不宜過快，應當保持緩慢進行，在鉆頭達到了兩米深以后才能開始提升速度。當孔的深度在1到60米的范圍之內往往采用正循環進行工作，而當孔的深度達到了60米以后就會采用反循環的鉆孔方式。

值得注意的是，細沙層和粘土層是交錯的，所以在進行具體的施工過程中，需要時刻要關注底層的變化狀況。在進行鉆孔的時候，要觀查鉆機的工作情況，確保沒有因為震動而導致位置發生偏移，如果發現了位移的情況，一定要第一時間采取相關的措施來進行處理，及時解決安全問題。

在進行清洗的時候分為一次清洗和二次清洗，一次清洗主要是對終孔進行的，二次清洗是在灌注混凝土之前。進行完了二次清洗以后一定要對密封圈進行嚴格的檢查。

（五）鋼筋籠的制作和安裝

在此工程項目中，還需要對鋼筋籠進行制作與安裝。鋼筋籠的制作，主要是在鋼筋廠內進行的。由于此工程項目的特殊性，所以需要進行固定臺臺模架的制作。在進行分解制作的時候，一定要對鋼筋籠的每一個節段進行有序的編號，這樣一來就可以有效地保證后期的吊裝工作井然有序。此外，在鋼筋籠安裝的階段中需要按照施工設計藍圖的要求將其綁扎成型，而后需要在鋼管籠內將三根鋼管以及三根壓漿管焊接在一起。并且在安裝的時候確保漿孔是朝下的，如此才能夠提高整體工程的施工質量。

值得注意的是，在鋼筋籠下放施工階段，需要做好鋼筋籠垂直度的控制，如果發現鋼筋籠的垂直度超過規范值，就需要馬上調整，確保鋼筋籠上下對接的協調性。當鋼筋籠安裝就緒之后，就需要使用鋼筋對其進行加固施工，并且對頂面樁頭鋼筋以及不同位置有效的鋼筋進行焊接固定，減少灌注混凝土時出現鋼筋籠上浮等問題。

四、應急事故及其處理措施

對于樁基工程而言，在施工時由于受到技術因素還有環境因素的影響，反循環鉆成孔技術的應用經常會出現各種問題，為了能夠將此類問題解決，需要采取以下的措施做好各方面的控制。

（一）混凝土凝結而發生斷樁

在具體的施工環節中，會出現各種各樣的問題，其中往往會遇到工程停工的情況，這一般是由于施工所需要的混凝土材料不能夠及時供應以及相關的設備發生了故障。面對這種情況，必須要在施工前對相關設備進行保養檢查，根據施工項目的具體情況配備一些備用的設備，并且結合施工部門自身的施工能力制定出相關的應急預案。

（二）灌注混凝土時發生堵管

在進行混凝土的灌注工作時，常會發生一些管道堵塞的情況，這往往是由于灌注導管存在破損、在灌注混凝土的時候準備的時間太長，以及導管埋深太大。針對這一情況，相關的技術工作人員在安裝之前，必須要對相關的管道進行徹底檢查，派遣專業的技術人員使用科學的檢查方法，對灌注導管進行檢測，確保導管的接頭密封性處于良好的狀態，并且沒有裂縫存在。

除了這些以外，相關工作人員還可以通過壓水的方法來檢查灌注導管是否存在破裂。灌注導管的底部與孔底之間有著300到500米的距離。相關的技術工作人員必須按照相關的標準，制定出合格的隔水拴，長度要≤ 200毫米。

在進行二次清洗過后，必須立刻對混凝土進行灌注，與此同時，要重新進行孔位的清理工作。這樣一來就可以有效地避免孔內懸浮顆粒下沉的情況。

五、結語

綜合以上敘述，在橋梁樁基工程項目施工階段中，合理應用反循環鉆成孔技術可以提高樁基質量，對強化后續工程的質量有著關鍵作用。

因此在反循環鉆成孔技術運用時需要根據項目的實際要求，嚴格的做好施工方案的優化。并且要求作業人員根據反循環成功技術的要點，做好技術的管理控制，保證技術的作用能夠發揮出來，如此才能夠提高橋梁樁基礎的整體質量。