1、前言 
隨著我國(guó)交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的快速發(fā)展，灌注樁作為一種基礎(chǔ)形式，以其適應(yīng)性強(qiáng)、成本適中、施工簡(jiǎn)便等特點(diǎn)仍將被廣泛地應(yīng)用于公路橋梁及其他工程領(lǐng)域。灌注樁是采用不同的成孔方式在地層中按要求形成一定形狀的井孔，達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，將鋼筋骨架吊入井孔中，再灌注混凝土，成為樁基礎(chǔ)的一種工藝。按其成孔方式不同分為人工挖孔和機(jī)械成孔，在成孔結(jié)束后，放入鋼筋籠和灌注（水下）混凝土；對(duì)于其最終的兩道工序，不管采用哪種方式成孔，都是大同小異；但對(duì)成孔這一工序來說，選擇不同的施工工藝，差異就極大。因此認(rèn)真研究不同地質(zhì)條件下灌注樁成孔工藝，是提高工程項(xiàng)目和經(jīng)濟(jì)效益的最有效辦法。為了保質(zhì)、高效、經(jīng)濟(jì)完成任務(wù)，本文根據(jù)該標(biāo)段不同的地質(zhì)條件,施工現(xiàn)場(chǎng)特點(diǎn)，采取何種成孔形式進(jìn)行了分析與研究，以期起到拋磚引玉之效。
2、工程概況及地質(zhì)鉆探分析
xx高速公路xx至xxS5，全長(zhǎng)10.6Km。其中樁基礎(chǔ)大、中、小橋梁共18座，灌注樁共818根，設(shè)計(jì)樁徑1.2~1.8m，設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)范圍為20m~56m。該標(biāo)段位于太行山新華夏隆起和河北平原新華夏沉降帶的交接過渡地帶，構(gòu)造狀態(tài)比較復(fù)雜，均為第四系河流沖、洪積區(qū)，根據(jù)本標(biāo)段地質(zhì)報(bào)告分析共分為三個(gè)工程地質(zhì)區(qū)，其中I區(qū)以亞粘土層為主，狀態(tài)由軟塑到硬塑狀態(tài)，土質(zhì)均勻，切面光滑，在鉆探深度范圍內(nèi)未見地下水；Ⅱ區(qū)以砂卵石為主，表層分布亞砂土及中砂層，下層分布卵石土，成份以灰?guī)r為主，次圓狀，砂礫土充填。Ⅲ區(qū)以表層分布有黃土質(zhì)砂性土、亞粘土、下層分布碎石土、持力層分布弱風(fēng)化白云質(zhì)灰?guī)r。
3、土的工程分類
根據(jù)JTJ024—85《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》土層按顆粒級(jí)配或塑性指數(shù)劃分為碎石土、砂土、粘性土；
碎石土：粒徑大于2mm的顆粒含量超過全重50%的土。再根據(jù)顆粒級(jí)配及形狀分為漂石、塊石、卵石、碎石、圓礫和角礫。
砂土：粒徑大于2mm的顆粒含量不超過全重50%的土；且塑性指數(shù)Ip不大于1的土。再根據(jù)顆粒級(jí)配分為礫砂、粗砂、中砂、細(xì)砂和粉砂。
粘性土：塑性指數(shù)Ip大于1的土。
4、不同成孔方式的選擇
4.1不同成孔方式施工特點(diǎn)及適用范圍
灌注樁按照成孔方式不同分為人工挖孔樁與機(jī)械成孔灌注樁。其中目前我們?cè)诠こ淌┕ぶ谐Ｓ玫臋C(jī)械成孔主要有螺旋鉆、正反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆、沖擊鉆、沖抓鉆、旋挖鉆等類型。
4.1.1、人工挖孔成孔施工特點(diǎn)；該成孔無需鉆孔設(shè)備，使用人工和一般挖掘、起重工具，井壁采用各種支撐防護(hù)，但是不適用于地下水的土層，施工成本較便宜。深度宜小于30m，否則效率低，危險(xiǎn)性大；一般深度不大于10m，樁徑不小于0.8m；深度不大于20m，樁徑不小于1.2m；深度大于20m，樁徑至少要1.5m以上。
4.1.2、螺旋鉆成孔施工。該設(shè)備簡(jiǎn)單，易于搬遷，施工方便，鉆孔速度快，成孔造價(jià)較低，干作業(yè)，無泥漿污染，適合于城市人口密集和西北、內(nèi)蒙等干旱地區(qū)。它雖然對(duì)工效、質(zhì)量、成本都有優(yōu)勢(shì)，但對(duì)地質(zhì)條件有一定局限性。其適用范圍為：地下水位較低的粘性土、砂類土、含少量的砂礫石、卵石（含量少于30%，粒徑小于10cm的土），但對(duì)于地下水位較高的淤泥質(zhì)粘土層、粉土、砂質(zhì)土層是不適用。按照螺旋體的長(zhǎng)短分為長(zhǎng)螺旋鉆和短螺旋鉆，長(zhǎng)螺旋孔徑40~80cm，短螺旋孔徑150~300，深度30m左右。
4.1.3、正反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆成孔施工特點(diǎn)：
正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆成孔。其適用范圍：粘性土、粉砂、細(xì)、中、粗砂，含少量礫石、卵石（含量少于20%）的土、軟巖。泥漿起懸浮鉆渣和護(hù)壁作用，由于鉆進(jìn)與排渣同時(shí)連續(xù)進(jìn)行，成孔速度較快，鉆孔深度較大，但是由于泥漿較稠，孔壁泥漿護(hù)壁厚度達(dá)5~7cm，大大降低了樁周摩擦力，因此發(fā)展趨勢(shì)比較緩慢。
反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆成孔。其適用范圍：粘性土、粉類土、含少量礫石、卵石（含量少于20%，粒徑小于鉆桿內(nèi)徑2/3）的土?？讖?0~300cm，用真空泵，孔深達(dá)35m，用空氣吸泥機(jī)孔深可達(dá)65m，用氣舉式孔深可達(dá)120m，泥漿起護(hù)壁作用，在孔壁十分穩(wěn)定的土層中甚至可以用清水，因此孔壁保護(hù)膜較薄，不減弱樁的摩擦力，但擴(kuò)孔率大于正循環(huán)，造價(jià)偏高，盡管如此，目前反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆在公路橋梁鉆孔樁成孔中仍處于主導(dǎo)地位。
反循環(huán)與正循環(huán)相比，除了鉆進(jìn)進(jìn)度快4~5倍外，還具有需用泥漿料少，轉(zhuǎn)盤所消耗動(dòng)力少，清孔時(shí)間較快等特點(diǎn)。
4.1.4、沖擊鉆成孔施工特點(diǎn)。其適用范圍：用實(shí)心錐時(shí)，適用于粘性土、砂類土、礫石、卵石、漂石、較軟巖石，孔徑80~200cm；用空心錐時(shí)，適用于粘性土、砂類土、礫石、松散卵石，孔徑60~150cm，孔深達(dá)50m。泥漿起懸浮鉆渣和護(hù)壁作用。由于沖擊錐在下沖時(shí)有些鉆渣被擠入孔壁，可起加強(qiáng)孔壁并增加土層與樁身間的側(cè)摩阻力作用。但是鉆普通土?xí)r，進(jìn)度比其他方法都慢。