橋梁樁基施工中反循環鉆成孔技術

張華、龔慧敏

（1.江西省上高縣國有資產服務中心，江西 宜春 336400；2.江西省綜合交通運輸發展研究中心，江西南昌 330000）

0 引言

隨著我國橋梁工程建設速度的加快，橋梁工程技術水平不斷提升。反循環鉆成孔技術是一種新興的橋梁樁基礎施工技術，可以提升樁基礎結構性能，更好地滿足工程建設需要。因此，有必要對該技術的應用要點進行研究，以更好地發揮該技術在橋梁樁基施工中的作用，推動我國橋梁事業不斷發展。

1 反循環鉆成孔技術特點

第一，高效快速。相比傳統的鉆孔方法，反循環鉆孔技術能夠大幅縮短鉆孔周期，提高施工效率。反循環鉆成孔技術采用強力的液壓循環系統，使鉆孔速度較快，能夠高效地完成鉆孔任務[1]。

第二，適用范圍廣。反循環鉆成孔技術適用于各種地質條件下的橋梁工程，如巖石、砂礫、粉土等。

第三，孔徑靈活可調。通過合理設計和選擇鉆具，反循環鉆成孔技術可以實現不同孔徑的鉆孔，滿足不同橋梁工程的要求。

第四，精確控制。在反循環鉆成孔施工中，通過先進的鉆孔設備和監測系統，對鉆孔的深度、角度和方向進行實時監測和控制，能夠保證孔洞的垂直度和位置準確。

2 反循環鉆成孔施工要求

首先，施工前需要對現場地質進行詳細調查和分析，了解地層情況，確定鉆孔的位置、深度和孔徑等參數。

其次，選擇合適的鉆具和設備，確保其性能和質量符合施工要求，并進行必要的檢測和試驗。在施工過程中，需要嚴格按照設計要求和施工方案進行操作，確保鉆孔的位置準確、孔徑一致，避免孔洞偏斜或偏離設計位置。同時，要注意鉆孔的垂直度，保證樁基的垂直度和穩定性。

再次，在鉆孔過程中，要及時清理孔內的碎屑和廢棄物，保持孔壁清潔和光滑，以提供良好的樁基接觸和黏結條件。同時，施工人員應具備豐富的經驗和專業的技能，熟悉反循環鉆成孔的操作流程和要點，能夠靈活應對各種施工環境和問題，并做好安全措施，確保施工過程的安全和順利。

最后，施工完成后應及時進行檢測和評估，確保鉆孔質量符合設計要求，并做好相關記錄和檔案。

3 反循環鉆成孔施工技術應用

3.1 護筒設置

在反循環鉆成孔施工中，護筒是重要的施工設備之一，護筒的設置對施工安全性和效率起關鍵作用。

第一，進行反循環鉆成孔之前，需要選擇合適的護筒材料，一般選用鋼材質的護筒，確保其具備足夠的強度和耐用性。

第二，在施工現場，根據設計要求和施工方案，確定護筒的數量和位置。護筒設置應滿足孔壁穩定、孔徑一致的要求，以保證鉆孔的準確性和質量。

第三，設置護筒時，要注意護筒與地面的接觸情況，保證護筒的穩固性和垂直度。同時，要根據實際情況調整護筒的長度，以適應不同深度的鉆孔需求。

第四，護筒設置完畢后，要進行檢查和調整，確保護筒的位置和垂直度符合要求。在施工過程中，要隨時監測護筒的狀態，確保其不發生位移或傾斜，以保證鉆孔的準確性和施工的安全性[2]。

第五，在施工結束后，及時拆除護筒，并進行清潔和維護，以保證下次施工時可重復用性。護筒設置如圖1 所示。

圖1 護筒設置示意圖

3.2 反循環回轉鉆進泥漿作業

根據施工要求，需要設置沉淀池和儲漿池，并將排漿口設置在鉆機的同一側。為了確保施工順利進行，沉淀池和儲漿池的體積應根據成孔后的排渣量進行設置，一般為排渣量的1.2～2 倍。在施工過程中，泥漿凈化完成后，需要保持護筒內的水頭處于合理狀態，以確保泥漿的質量。

3.3 鉆進成孔

3.3.1 鉆機就位

鉆機安裝是橋梁樁基反循環鉆成孔施工的關鍵環節，直接影響施工效率和鉆孔質量[3]。進行鉆機安裝施工時，需要注意以下幾個方面：

第一，選擇合適的鉆機和配套設備，確保其質量可靠、性能穩定。根據項目要求和設計規范，選擇適當的鉆機型號，并對其進行全面檢查和測試，確保其各項功能正常，能夠滿足施工需求。

第二，準確定位和固定鉆機。根據設計要求和施工圖紙，確定鉆孔的位置和深度，并進行準確的標定。在施工現場，利用測量儀器和工具，確定鉆機的水平和垂直方向，并進行固定，以確保鉆機的穩定性和準確性。在鉆機安裝施工過程中，要嚴格控制偏差。通過儀器測量和調整，確保鉆機的位置偏差在允許范圍內，通常要求偏差控制在±10mm 以內。這樣可以保證鉆孔的位置準確性，避免施工偏差對后續工作造成影響。此外，鉆機安裝施工還需要注意施工現場的安全，確保施工區域平整和無障礙物，為鉆機安裝提供良好的環境。

3.3.2 開鉆

在鉆進施工過程中，需要按照設計要求和施工方案進行鉆孔操作。根據孔徑和孔深的要求，控制鉆進速度和鉆孔的角度，確保鉆孔的垂直度和準確性。同時，注意及時清理孔內的巖屑和泥漿，保持鉆孔通暢。此外，在鉆進施工中，要對鉆孔的直徑、深度、垂直度等參數進行檢測，確保鉆孔的質量符合設計要求。如果發現鉆孔質量存在問題，需及時采取補救措施，修正偏差或重新鉆進，以保證鉆孔的準確性和完整性。另外，在操作鉆機和鉆具時，要嚴格遵守操作規程，防止發生安全事故。

3.4 鋼筋籠制作與吊裝施工

第一，鋼筋籠的質量和幾何參數直接影響樁基的承載力和穩定性，因此制作過程必須符合相關要求和標準。根據設計要求和樁基施工圖紙，確定鋼筋籠的數量、尺寸和鋼筋的規格。在鋼筋籠制作過程中，使用專業的切割設備，確保鋼筋切割的準確性。彎曲鋼筋時，要按照設計要求控制彎曲半徑和角度，避免鋼筋出現裂紋或變形。鋼筋籠的連接點應牢固可靠；扎綁鋼筋時，要使用適宜的扎帶或鋼絲，保證扎緊和固定。鋼筋籠制作如圖2 所示。鋼筋籠制作完畢后，應檢查鋼筋籠的尺寸、形狀和質量，確保符合設計要求和規范。

第二，鋼筋籠的吊裝下放質量會直接影響橋梁的承載能力和結構的穩定性。因此，進行鋼筋籠吊裝下放施工時，需要注意以下幾個方面。

首先，吊裝前，要對吊裝設備進行檢查和準備。確保吊車或起重機的性能良好，吊具完好，且符合安全要求。

其次，進行鋼筋籠吊裝時，要根據設計要求和施工圖紙，合理選擇吊裝點和吊裝方式，避免出現局部過載或不均勻受力。

再次，吊裝過程中，要確保鋼筋籠穩定、垂直下放。吊裝速度要適中，避免過快或過慢導致鋼筋籠晃動或偏斜。在下放過程中，要保持鋼筋籠的垂直度，避免其與周圍結構發生碰撞或摩擦。

最后，鋼筋籠吊裝下放完成后，應檢查鋼筋籠的位置、垂直度和水平度，確保其符合設計要求[4]。如有偏差，應進行適當的調整和修正，確保鋼筋籠的下放位置準確、良好狀態。鋼筋籠吊裝如圖3 所示。

圖3 鋼筋籠吊裝

3.5 混凝土灌注施工

首先，進行混凝土灌注施工前，需要根據設計要求確定混凝土的配合比，以保證施工質量。例如，某工程采用C30 混凝土，水灰比為1∶0.74，塌落度為18～22cm。

其次，在灌注施工過程中，需要注意導管下口與孔底的距離保持在40cm 左右。灌注施工需持續進行，用灌注管將混凝土均勻地注入孔洞中，確保混凝土能夠充分填充孔洞并與孔壁緊密接觸，提高灌注質量。同時，進行灌注深度檢測，以確保混凝土的灌注深度符合設計要求。

再次，密切關注混凝土灌注施工過程中的溫度和濕度。在高溫季節，可采取降溫措施，如加水降溫或采用適當的混凝土添加劑，將混凝土溫度控制在合理范圍內。同時，保證施工現場的濕度適宜，防止混凝土過早干燥，影響灌注效果。

最后，采取噴水養護或覆蓋濕布養護方式，以保持混凝土的濕潤狀態，促進其早期強度發展和耐久性提升。

4 施工注意事項

第一，鉆進速度控制。在橋梁樁基反循環鉆成孔施工中，鉆進速度直接影響成孔質量和施工效率，因此應合理控制鉆進速度[5]。

首先，根據設計要求和地質條件，確定適當的鉆進速度范圍。鉆進速度過快可能導致土層塌方、孔壁坍塌等問題，鉆進速度過慢則會延長施工時間。其次，根據土層的硬度和穩定性，調整鉆進機的轉速和進給速度。對于較硬的土層，可以適當增加轉速和進給速度；對于較軟的土層，應減小轉速和進給速度，以避免過度挖掘和土層塌方。最后，密切關注鉆進過程中的反饋信號和監測數據，如鉆桿壓力、鉆進扭矩等，如果出現異常情況，及時調整鉆進速度，以確保施工安全和成孔質量。

第二，混凝土灌注施工是橋梁樁基施工中的重要環節，需要進行有效的施工控制，以保證施工質量和結構穩定性。進行混凝土灌注施工之前，需要進行充分的施工準備工作，包括確保混凝土配合比準確，對原材料質量進行檢驗，準備好混凝土輸送設備和抗漏筒，并對施工現場進行清潔和潤濕處理。在施工過程中，需要嚴格控制澆筑工藝，以確保混凝土的均勻性和密實度。確定澆筑層次和順序，控制澆筑速度，保證澆筑的連續性和相鄰層之間的緊密銜接。在施工過程中，還要進行實時進行施工監控和記錄，監測關鍵參數，記錄施工數據和檢測結果。

5 結語

在橋梁樁基施工環節，需要結合工程實際需求，對反循環鉆成孔技術進行探究，不斷升級優化技術方案，引進先進的施工設備與技術手段，以更好地提升反循環鉆成孔技術施工效果，推動橋梁建設順利完成。