桥梁桩基施工中反循环钻成孔技术研究

桥梁桩基施工中反循环钻成孔技术研究

黄帅

（中铁十六局集团第三工程有限公司，浙江，湖州，313000）

【摘要】桩基施工是路桥施工中的重要环节，近些年来，反循环钻成孔技术在桩基施工中的应用越发普遍，该技术的施工优越性得到了广泛的认可。文中重点分析了桩基施工应用反循环钻成孔技术的重要性，并对该技术在应用过程中可能产生的问题及相关的应对措施进行了阐释说明。

【关键词】桥梁工程；桩基施工；反循环钻成孔技术

浙江省宁波慈溪市胜山至陆埠公路工程北起沈海高速新浦互通，向南沿既有慈溪市胜新公路，终于前应路，路线全长14.659km。由中铁十六局集团第三工程有限公司承建的LJ-3合同段，主线起讫桩号为K7+322～K8+722，线路长为1.4km。本标段桩基总共576根，平均桩长80m，沿海地质主要以淤泥、粘土、粉质粘土及砂土为主，本项目桩基采用反循环钻成孔施工工艺。桩基施工质量直接影响桥梁总体质量，是桥梁施工的基础和重点。为了提高建设质量，工程人员对桩基施工的方法和技术进行了大量的研究并作出了相应的改进。反循环钻成孔技术虽已被普遍应用，但是该项技术目前在施工中还是存在相应的欠缺，这对于桥梁施工的长远发展极为不利。因此加大桩基施工中反循环钻成孔技术的研究十分必要。

一、反循环钻成孔技术应用于桩基施工的必要性

桩是深入土层的柱形构件，其主要作用在于将作用于桩顶以上的荷载传递到土体深处。桩基施工是指将钢筋混凝土、钢、木材等材料打造成柱状桩体，利用沉桩机械打入坚实的土壤内部，或者是先在施工位置形成一个孔洞，之后进行混凝土柱状桩体的浇灌。但是公路桥梁施工存在着自然环境、土壤条件等不可避免的因素的影响，不同的土层结构将会给钻孔施工造成不同的难度。而反循环钻成孔技术的应用有效的打破了各种土壤对桩基施工的影响，从而提高了施工效率。目前，我公司在宁波、温州等沿海地带遇到砂砾土壤、淤泥黏土、填充性土壤时都会应用反循环钻成孔技术。

与其它技术相比，反循环钻成孔技术的施工特点较为突出，该项技术的应用主要以静水压力为主要的动力，因此施工过程中所产生的沉渣的冲洗和上返速度极快，因此在进行沉渣抽吸的过程中，清理的程度更加彻底，与其它技术相比可以在更短的时间内完成打孔工作，从而提高桩基施工的打孔成功率和成桩质量。因此将反循环钻成孔技术应用于桩基施工过程中，可以通过钻井速度的提高降低反循环钻机钻头的磨损程度，这可以有效的节约桩基施工的技术成本，扩大利益空间；此外利用反循环钻成孔技术所打出的孔，具有孔壁稳定、成孔质量优越的优点，这主要是因为静水压力对地层表明土壤结构的破坏程度较小，平衡性极强；同时循环钻成孔技术的应用可以有效的提高钻孔结束之后的混凝土浇筑质量，因为在反循环技术下，成孔所使用的泥浆密度较低，浓度和粘度也都低于正循环技术，这有效的降低了钻孔施工中沉渣清理工作的难度，从而保证了灌注过程的流畅性。最后，反循环钻成孔技术在桩基施工中的应用可以有效的提高桩柱的承载能力，通常情况下，利用反循环钻成孔技术完成的灌注桩其承载能力为普通灌注桩的1.1-1.2倍左右，从而提高了桩基施工质量。

二、反循环钻成孔技术应用于桩基施工的有效措施

反循环钻成孔技术在桩基施工中的应用还存在着许多的问题，因为技术的顺利完成与施工人员的操作能力和水平、施工材料及设施的质量与性能等都存在着密切的关系。因此在应用反循环钻成孔技术的过程中，极有可能因为设备检修不到位导致钻机磨损老化严重而出现的钻头脱落或是钻孔速度缓慢等问题。此外，如果施工过程的工程质量管理工作出现了问题，很容易出现孔底沉渣数量增加、孔内水位异常下降等问题，这会加大钻孔出现坍塌问题的风险。并且，如果混凝土的浇筑工作不合理或是浇筑不完善，也非常容易引发漏浆的问题，对桩基工程的稳定性和安全性造成严重的影响。

为了有效的解决这些问题，保证桩基施工工程的顺利展开，本人经过多年的施工经验总结认为，一定要从反循环钻成孔技术的施工人员以及技术的施工设备两方面入手，改善反循环钻成孔技术中存在的问题，提高桩基施工水平。

首先，施工单位的相关管理人员在施工开展之前，一定要对相关的技术施工人员进行全面的技术培训工作，使其掌握反循环钻成孔技术的具体施工流程，以及在施工过程中所需要使用的各种相关材料的配比指标，严格按照工程技术规范的要求进行施工。

从施工流程上来看，反循环钻成孔技术的施工流程清晰明确：首先，工作人员需要设置护筒并按照使用标准进行钻机安装；其次是进行具体的钻孔工作，主要工作环节包括钻进至桩端持力层、测定并处理孔底沉渣、移除设备、测定孔壁值、完成钢筋和导管的插入工作、二次处理沉渣、灌注混凝土；最后是要将护筒和导管拔除以完成成桩工作。

此外，需要注意的是泥浆材料中各项指标配比的合理性与孔壁的稳固性存在着直接的关系，因此一定要注重加强对该项技能的培训，配比之前一定要反复的对相关指标进行测量和调节。在施工的具体过程中，相关工作人员一定明确本次施工的具体规范和要求，严格按照要求进行混凝土浇筑，以避免出现断桩或者是夹泥的问题。为保证施工的顺利展开，相关责任人员要对相关的施工设备进行详细具体的检查，确保设备的使用性能在合理的范围之内，如果发现设备存在严重磨损或者是钻头与钻机结合不牢靠的问题，需要及时的更换相关的设备或是零件，以保证钻孔施工的顺利进行。

其次，从反循环钻成孔技术的施工设备方面来说，该项技术中钻机的位置与桩基施工的质量水平关联性密切，位置放置不合理将会导致钻孔倾斜的问题，因此在安装钻机的过程中一定要对转盘、底座水平、卡孔、滑轮轮轴、护筒的中心部位进行经常性的矫正和调节。

再次，从桩基施工的过程上来看，反循环钻成孔技术对施工地点的施工条件要求较高，因此在进行技术施工规划的阶段就要注意进行全面的冲洗以及排水的工作，确保底部的沉渣被完全的清洁干净，为后续施工提供便利；由于公路桥梁的施工地点不同，因此钻孔过程中的土层构成也存在较大的差异，为此技术管理人员应该注重根据土层性质的不同，对灌注材料以及各项材料的配合比进行适当的调节。比如，当施工区域的土壤粘度与最佳施工条件不符时，可以通过在泥浆材料中添加膨润土的方式提高土层的粘度；最后，反循环钻成孔技术的施工技术的上返和冲洗速度较快，当施工任务量比较大，底部的沉渣数量比较多时，容易出现吸渣口堵塞的问题，这将严重的影响工程进度，并对设备造成一定的损坏。为了有效的解决这个问题，技术人员可以通过使用空压机进行送风吸泥，解决堵塞问题之后慢慢停风。

结语：

综上所述，反循环钻成孔技术可以有效的提高桩基施工的质量水平，提高灌注桩的承载能力，保证公路桥梁的安全性和稳定性。但是在该项技术的施工过程中仍旧存在着各种细节方面的问题，制约了该技术的不断进步与发展。为有效的解决这个问题，相关施工人员一定要加强对该技术的规范管理，提高相关工作人员的施工能力，使反循环钻成孔技术发挥出更大的作用。

参考文献：

[1]郭晓东.浅谈市政桥梁桩基施工中反循环钻成孔技术[J].江西建材,2013（03）.

[2]明安新.试论反循环钻成孔技术在桥梁桩基工程施工中的应用[J].江西建材,2014（10）.

[3]黎玉梅.市政桥梁桩基施工中反循环钻成孔技术探讨[J].门窗,2014（05）.