1正循環鉆機在樁基施工中的應用
在城市基礎設施建設中，橋梁樁基施工的施工方法主要有:旋挖鉆機施工、沖擊鉆機施工、正循環鉆機施工等。其中旋挖鉆機噪音大，對附近居民影響大，造漿能力差，鉆進卵石層易塌孔；沖擊鉆成孔施工振動大，周圍建築物容易產生不均勻沈降。在京港澳高速長沙力拓段改建工程中，由於下穿路段位於瀏陽河故道，土壤含水量大，設計抗拔樁1300多根。由於隧道下深基坑開挖距離周圍建築物較近，無法采用沖擊鉆孔成孔。因此，工程前期采用旋挖鉆機鉆孔，但卵石層和流沙層分布廣泛，導致塌孔嚴重。出現此類問題後，項目部立即采取補救措施，打入長鋼套管。但由此造成的混凝土澆築問題嚴重，成樁質量差。針對樁基施工中卵石層引起的樁基質量問題，項目部經過研究討論，決定采用正循環鉆機施工工藝，在後續施工過程中保證了樁身質量，取得了良好的效果。因此，在城市基礎設施橋梁樁基施工中，當施工場地靠近周邊居民區，且地下卵石層分布廣泛時，可采用正循環鉆機，以保證樁基施工質量。
2樁基正循環鉆機施工技術要點
2.1施工準備
施工前詳細查閱施工區域的水文地質資料，提前了解卵石層和流沙層的分布情況，大致確定每根樁對應的卵石層和流沙層的分布情況。
2.2場地平整
鉆孔前應事先平整好施工場地。當場地為旱地時，清除表面雜物並平整壓實場地。當樁位於小水域時，應將水域淤泥換成建築垃圾或片石，並夯實；當場地為較大水域時，可采用築島法，築島面積應根據鉆機型號和樁孔位置確定。島嶼應嚴格按照規範要求修建，島頂高出施工水位0.75 ~ 1.0m。
2.3襯墊埋設
用全站儀精確定位樁孔位置。采用十字護樁法，保證護樁管的埋設位置和鉆機的準確定位。施工時保護樁，防止被擾動。壹般采用壁厚1cm的鋼護筒，內徑要比樁徑大30cm左右。護筒周圍0.5 ~ 1.0m的土挖除，填入粘土，夯實至護筒底部0.5m以下，護筒埋入地面30cm。測量護筒頂部標高，結合樁底設計標高控制鉆孔深度。
2.4鉆機就位
施工現場平整夯實後，鉆機就位，在鉆機下面墊方木找平，使鉆機中心線垂直。準確定位後，確保鉆機滑輪、固定鉆桿卡孔和樁的中心點在同壹垂直線上，提起鉆頭，慢慢放入套管，連接鉆桿。
2.5鉆井施工
準備工作完成後，啟動泥漿泵，泥漿入孔到壹定量後，開始鉆進，並適當控制進尺。在套管的葉片腳下，應進行低速鉆進，以保證泥皮保護井壁。到達刃腳1m後，應根據土質情況進行正常鉆進。鉆井速度由地質條件決定。鉆進過程中，應定期打撈鉆渣，根據鉆渣樣品確定實際地質情況，確定鉆進速度。當地質為雜填土、淤泥和粉質粘土等時。，中速稀泥漿鉆進；鉆進流沙層、卵石層時，應采用低速、稠泥漿(泥漿比重大於等於1.3)鉆進，防止鉆速過快或泥漿比重過小而漂出鉆渣；進入堅硬巖層時，使用低檔慢速，使用優質泥漿緩慢鉆進。鉆進過程中，要註意鉆機的穩定性和鉆桿的擺動，及時調整鉆機位置，防止斜孔。
2.6鋼筋籠吊裝
當孔深達到設計要求，清孔壹次合格後，應盡快吊裝鋼筋籠。吊裝鋼筋籠的施工順序為:吊裝→對準→連接→下放。下放鋼筋籠就位，保證鋼筋籠中心的保護層厚度，並將吊筋與套管焊接固定，防止混凝土澆築時鋼筋籠上浮下沈。
2.7井眼清潔
鋼筋籠安裝後，應進行第二次清孔。清除孔底鉆渣，調整泥漿達到規範要求。要求成端樁沈渣厚度不大於10cm，摩擦樁沈渣厚度不大於30cm。清孔後，泥漿比重應小於1.10，含砂量應小於等於2%，粘度應小於等於20Pa？s .
2.8灌註水下混凝土
第二次清孔合格後，即可澆築樁基混凝土。水下混凝土采用垂直導管法，導管接口采用法蘭連接。先塞住料鬥口，灌滿壹桶後沖洗底部，再繼續進料。第壹桶的質量要嚴格把關。在澆築過程中，應及時上下插入導管，以增加混凝土的密實度。導管埋深應控制在2 ~ 6m。若埋深過大，應及時拆除導管，防止鋼筋籠上浮。拔管前必須測量孔內混凝土標高，拔管前必須計算管道埋深。但必須保證導管埋深大於2.0m，防止混凝土混入泥漿，造成斷樁。灌漿控制的樁頂標高比設計標高高0.8 ~ 1m，以保證鑿除後樁頂混凝土符合要求。
2.9鉆孔施工註意事項
鉆井泥漿應使用高塑性粘土或膨潤土。若卵石層過厚，可適當加入纖維素以改善泥漿性能。現場施工要加快施工程序的銜接，防止留孔時間過長而塌孔。鉆孔施工中穿過卵石層後，泥漿緩慢攪拌，成孔後很快就能清理幹凈。但為了節省時間，泥漿不能過度稀釋，導致孔內的鉆渣無法漂出來。施工中，除按規範要求檢查外，成孔、壹次清孔、掛鋼筋籠、安裝導管、二次放料、灌註水下混凝土無縫銜接，最大限度減少成孔後的澆築時間，防止塌孔。
3正循環鉆井施工中的問題及解決方法
3.1孔壁坍塌
施工中，如果發現泥漿突然泄漏，或排出的泥漿中不斷出現氣泡，說明有孔壁坍塌的跡象。原因有:①泥漿性能不達標；②孔內水壓不達標；③鉆速過快；(4)成孔後不及時澆築混凝土。預防措施:①使用優質泥漿，合理控制其比重、粘度等性能；(2)保持套管內泥漿液面高於地下水位；③控制鉆進速度，尤其是卵石層鉆進；(4)盡可能縮短鋼筋籠孔口搭接和下沈時間；(5)成孔後及時澆築混凝土。
3.2頸縮
頸縮意味著孔徑小於設計孔徑。原因有:①鉆頭磨損嚴重；②土質差。預防措施:反復鉆孔掃孔，從而促進孔徑增大；(2)針對縮孔嚴重的情況，加大孔徑，采用鋼套管，防止塌孔。在施工過程中，應及時修復鉆頭，防止鉆頭磨損造成的收縮。
3.3鉆孔偏差
樁孔有較大彎曲或垂直偏差。這有幾個原因:①鉆機就位穩定性差；②鉆機不穩或作業過程中鉆桿彎曲；③土層中有大孤石或其他硬物。預防措施:①鉆機就位前，應夯實平整場地，鉆機下的枕木應均勻接觸地面；(2)安裝鉆機時，要求鉆機磨盤中心與鉆機上的提升滑輪位於同壹軸線上，鉆桿位置偏差小於等於20cm；(3)鉆進中遇到漂石或進入不均勻地層時，應減慢鉆進速度，並安裝導向裝置，防止斜孔。當孔偏斜時，可將鉆頭提起，反復掃孔幾次，切斷硬土。如果整改失敗，可在斜孔處將孔內粘土部分回填至0.5m以上，重新鉆孔。
3.4樁底沈積物過多
樁底沈積物太多。原因有幾個:①清孔不合格或沒有二次清孔；②泥漿比重過小或泥漿註入量過小，無法浮出沈澱物；(3)鋼筋籠吊裝過程中，未對準孔位碰撞孔壁，導致樁底坍塌；④清孔後，等待灌註時間過長，造成稠泥沈積。預防措施:①成孔後，將鉆頭提至孔底10 ~ 20 cm，慢速空轉，保持循環清孔時間大於等於30min；(2)使用性能良好的泥漿，控制泥漿比重和粘度，使用稀釋泥漿進行頂替；(3)鋼筋籠吊裝過程中，保持鋼筋籠中心與孔中心壹致，避免碰撞孔壁；(4)必須用導管進行二次清孔，直至沈渣厚度和孔口返漿比例符合規範要求；⑤灌註混凝土前，導管底至孔底的距離宜為30 ~ 50 cm，開始灌註時，導管以大於或等於1m的時間埋入混凝土表面，利用混凝土的巨大沖擊力將樁底沈渣浮於混凝土上表面，達到清除孔底沈渣的目的。
3.5鋼筋籠漂浮
鋼筋籠上浮是樁基混凝土澆築施工中常見的質量問題。原因如下:①在鋼筋籠下澆築混凝土時，如果澆築速度過快，澆築的混凝土流出導管後會產生很大的沖擊力，容易將鋼筋籠向上推；(2)如果混凝土已經灌入鋼筋籠內，導管埋深較大，由於澆築時間較長，上部混凝土接近初凝，表面形成硬殼，因此混凝土與鋼筋籠之間存在握持力。如果導管底部沒有及時提升到鋼筋籠底部，導管流出後混凝土會以壹定的速度被提升，從而帶動鋼筋籠上移。預防措施:混凝土澆築時，應隨時掌握孔內混凝土的澆築標高和導管的埋深。當混凝土埋深超過鋼筋籠底部2 ~ 3m時，應及時將導管提升至鋼筋籠底部以上。若鋼筋籠上浮，應立即停止灌註，並準確計算混凝土標高和導管在孔內的埋深，待導管提升後再進行灌註，可消除鋼筋籠上浮現象。
4結論
提出正循環鉆機在橋梁樁基施工中的實際應用。正循環鉆機能克服地質條件復雜、卵石層坍塌等問題，有效控制成本，提高鉆探質量。但也存在壹些缺點，如成孔速度慢，產生的泥漿多汙染環境等。樁基是橋梁結構的基礎，應引起施工管理者的足夠重視。施工人員應嚴格按照設計和規範要求進行施工，重視新技術、新工藝的應用，及時發現和處理施工中的問題，為橋梁樁基施工質量提供重要保證。
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