探究市政桥梁桩基施工中反循环钻成孔技术

2021-03-31李元庆胡延涛

居业 2021年10期

李元庆胡延涛

(中国建筑第七工程局有限公司，河南郑州 450000)

在市政桥梁施工中，桩基是重要的施工环节，它对市政桥梁的稳定性能和长期使用具有直接的影响，因此施工中一定要保证桩基施工的质量。在市政桥梁桩基施工中，反循环钻成孔技术是一种重要的施工技术手段，由于它具有显著的特点受到了桩基施工的广泛运用，而在市政桥梁桩基施工中如何进行反循环钻成孔技术的实践运用，就是文章主要研究的内容。

1 反循环钻成孔技术概述

此技术一般在淤泥土、粉土、粘土、沙土、砂砾等相关地层填土中应用，它通过圆锥式钻头对软岩层进行施工，通过滚轮式钻头对硬岩层进行施工，有效实现桥梁桩基的工程质量提升。但此技术在对自重湿陷类型的黄土层以及无地下水的地层施工时不适合使用，在大抛、大卵砾、大孤石层内，其钻进效果也不是很理想，所以要按照工程实际情况做好此技术的合理选用。对此技术现阶段的施工使用进行分析，它具有显著的特点，如，噪音少、震动小，能够对超大直径以及深度桩施工，通过天然泥浆使用能够实现孔壁的防护，在多种的土层和岩层内都能够施工，借助特别钻头还能够对岩石削小处理，且还能够在水上开展施工活动，通过很薄孔壁护膜对桩摩擦力减小，可以钻到地下水位以下厚细的砂层内，钻进的速度也十分快[1]。

2 市政桥梁桩基施工中反循环钻成孔技术应用

2.1 施工准备

在对桩基钻孔的施工前，需要按照土质情况和施工要求对场地实施布置。要先对土地表层平整夯实，对施工的周围杂物进行干净清除，换掉软土并对土质层进行打实处理，等到对土层完成平整处理后，进行测量放样操作，对桩基位置进行标注，在周围进行十字型的保护桩钉好。在钻孔前，重复开展审核，对施工路线进行规划，让通行道与钻孔位置具有一定距离，防止对孔壁稳定性产生影响。

2.2 桩位放样

对全部桩位通过全站仪进行精确地测定，对桩位实施标志物的精确打入，沿着桩位、顺着轴线的方向进行枕木、铁轨的摆好与固定，通过垂直轴线以及平行轴线的方向以“+”式交会法把桩位在枕木、铁轨上体现，并钉上铁钉、标好油漆。在成桩后，保证边桩桩位的允许偏差在d/6内，且低于100mm值，而中间桩位的允许偏差是d/4，且低于150mm的值。完成桩孔的定位后，要报给监理师进行复核、确认，并做好现场的保护[2]。

2.3 护筒埋设

要求护筒坚固且不漏水，内径要超过钻头直径且比20cm大；护筒的中心竖线要和桩中心线保持重合，而偏差要在5cm内，倾斜度要低于1%；对护筒四周要进行粘土回填并分层实施夯实处理；一般护筒埋置的深度在2m～4m范围。

2.4 泥浆制作

先进行泥浆池的挖掘，并对四周进行安全防护的栏杆设置。在制浆前，尽量将粘土打碎，便于在搅拌中成浆，并提升泥浆的质量。在制浆时，可把打碎后的粘土向套管内直接投入并通过冲击锥进行冲击制浆处理，等到粘土已经冲搅为泥浆，就可实施钻孔。泥浆要满足相应性能指标，要求钻粘土层的泥浆比重为1∶1.1，钻粉质的粘土层泥浆的比重为1∶1.2，钻砂层的泥浆比重为1∶1.3。在入孔泥浆的粘度方面，粘土层要求在16～22范围，松散的易坍地层要求在19～28范围，胶体率要求在98%之上，pH值要超过6.5。

2.5 钻机就位和钻孔

在钻机就位之前，要对钻孔的各项准备实施全面检查。要求钻机就位之后底座与顶端保持平稳性，钻进中不要位移或者沉陷。在完成就位后，要对钻机的就位实施自检，且在钻机的钻进期间对钻机性能经常检查。在钻孔前，依据施工设计中所制作的地质和水文资料等剖面图，在钻台上挂设，按照不同的地质层进行不同钻进的压力、速度和泥浆比重合理选择[3]。

在钻孔作业中，要分班连续性进行，对钻孔的施工记录填写，在交接班时要对钻进的情况和下一班的注意事项进行交代；要经常检测钻孔的泥浆，若不满足要求，要及时进行改正。钻孔期间，先通过慢速钻孔进行，在深度达到了护筒下方1m处位置后，等到孔洞口逐渐稳定后进行转速的增加，并保持正常速度实施钻进。钻孔期间借助水平尺对钻机的水平度和立轴的垂直度校正，保证垂直度的偏差在1%内，若孔洞内水位比护筒底部超过0.5m高或在地下水的1.56m～2.13m位置就要暂停施工，对孔洞内及时进行充水，保持水位一定高度。

在钻孔中，要对主机所在的地面以及支脚支撑的地面区域变化情况观察，若发现出现沉降现象要及时停机实施处理，若因为故障要长时间停机，要把套管口的保险钩进行挂牢。在钻孔的深度达到了设计的要求时，通过测绳来对孔深实施检查，借助检孔器来对孔径与孔形开展检查，以测量放样再次对孔位校核处理，保证满足设计的要求后，进行终孔的检查证立即填写，并通过专业监理的工程师进行认可后，方能够对孔底清理以及进行水下的混凝土施工准备。

2.6 清孔和检孔

在钻孔满足设计要求的深度后，要通过泥浆泵对其及时清理，防止延时太长导致清孔困难、坍孔等情况发生。在清孔中，通过换浆法进行，即通过较低相对密度的泥浆逐步将钻孔中悬浮钻渣以及较大相对密度的泥浆进行换出。

在检孔中，主要对孔径、孔垂直度、孔深进行检查，一般通过笼式的检孔器实施检测。此检孔器通过φ20钢筋进行加工、制作，外径不比桩径小，有效的长度达到6m。在检测时，吊起检孔器，将测绳零点位置系在检孔器顶端位置，让检孔器中心、孔中心、起吊的钢丝绳中心在同一个铅垂线中，后慢慢放到孔内，以测绳刻度和检孔器长度相加对其下放的位置实施判断[4]。

2.7 钢筋笼的制作和安装

对钢筋笼采取现场加工方法分节进行制作，先依据设计图纸规定进行加强筋的制作，后按照规定根数进行主筋和加强筋的布置，完成排列后把主筋按照规定间距于加强筋上焊接，再依据设计所规定间距对箍筋焊接。对成孔清孔完成验收且合格后，通过25t～30t的吊车把钢筋骨架向桩孔内吊入，每当下完一节用钢管或者方木实施固位处理，再通过吊车对另一节吊住来焊接；对钢筋骨架的入桩孔吊放时，要求下落的速度保持均匀，不要和孔壁发生撞击，在骨架落至设计的标高位置后，把其在桩中心的位置校正并固定，并把检测管于钢筋笼上实施固定。

2.8 砼灌注

灌注前先做好导管选用与检查，对导管选择φ300mm和6mm壁厚的无缝式钢管，要求每节3m长，配有1～2节长1m～1.5m短管，通过丝扣式连接。下导管之前，做好质量检查，实施水密承压、接头抗拉的实验，对导管密封性和接头的抗拉性检查；对导管进行30cm～40cm悬空高度的预留，要求下放速度保持缓慢，且提升时要缓慢进行，一边提升一边振动。在导管下好后实施二次的清孔，第一车的方量要成功进行封底，将导管埋深在2m～6m范围，储料斗底部进行一个水球的放置，浇到比桩顶的设计标高超过100cm的混凝土灌注。为了对当地环境保护，对废弃泥浆通过经泥浆的分离器有效处理后，向指定废弃泥浆相应堆放场地运输和妥善处理。