1、前言 
隨著我國交通基礎設施建設的快速發展，灌注樁作為一種基礎形式，以其適應性強、成本適中、施工簡便等特點仍將被廣泛地應用于公路橋梁及其他工程領域。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，達到設計標高后，將鋼筋骨架吊入井孔中，再灌注混凝土，成為樁基礎的一種工藝。按其成孔方式不同分為人工挖孔和機械成孔，在成孔結束后，放入鋼筋籠和灌注（水下）混凝土；對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。因此認真研究不同地質條件下灌注樁成孔工藝，是提高工程項目和經濟效益的最有效辦法。為了保質、高效、經濟完成任務，本文根據該標段不同的地質條件,施工現場特點，采取何種成孔形式進行了分析與研究，以期起到拋磚引玉之效。
2、工程概況及地質鉆探分析
xx高速公路xx至xxS5，全長10.6Km。其中樁基礎大、中、小橋梁共18座，灌注樁共818根，設計樁徑1.2~1.8m，設計樁長范圍為20m~56m。該標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，構造狀態比較復雜，均為第四系河流沖、洪積區，根據本標段地質報告分析共分為三個工程地質區，其中I區以亞粘土層為主，狀態由軟塑到硬塑狀態，土質均勻，切面光滑，在鉆探深度范圍內未見地下水；Ⅱ區以砂卵石為主，表層分布亞砂土及中砂層，下層分布卵石土，成份以灰巖為主，次圓狀，砂礫土充填。Ⅲ區以表層分布有黃土質砂性土、亞粘土、下層分布碎石土、持力層分布弱風化白云質灰巖。
3、土的工程分類
根據JTJ024—85《公路橋涵地基與基礎設計規范》土層按顆粒級配或塑性指數劃分為碎石土、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。再根據顆粒級配及形狀分為漂石、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Ip不大于1的土。再根據顆粒級配分為礫砂、粗砂、中砂、細砂和粉砂。
粘性土：塑性指數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械成孔灌注樁。其中目前我們在工程施工中常用的機械成孔主要有螺旋鉆、正反循環回轉鉆、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；該成孔無需鉆孔設備，使用人工和一般挖掘、起重工具，井壁采用各種支撐防護，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。該設備簡單，易于搬遷，施工方便，鉆孔速度快，成孔造價較低，干作業，無泥漿污染，適合于城市人口密集和西北、內蒙等干旱地區。它雖然對工效、質量、成本都有優勢，但對地質條件有一定局限性。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），但對于地下水位較高的淤泥質粘土層、粉土、砂質土層是不適用。按照螺旋體的長短分為長螺旋鉆和短螺旋鉆，長螺旋孔徑40~80cm，短螺旋孔徑150~300，深度30m左右。
4.1.3、正反循環回轉鉆成孔施工特點：
正循環回轉鉆成孔。其適用范圍：粘性土、粉砂、細、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壁作用，由于鉆進與排渣同時連續進行，成孔速度較快，鉆孔深度較大，但是由于泥漿較稠，孔壁泥漿護壁厚度達5~7cm，大大降低了樁周摩擦力，因此發展趨勢比較緩慢。
反循環回轉鉆成孔。其適用范圍：粘性土、粉類土、含少量礫石、卵石（含量少于20%，粒徑小于鉆桿內徑2/3）的土。孔徑80~300cm，用真空泵，孔深達35m，用空氣吸泥機孔深可達65m，用氣舉式孔深可達120m，泥漿起護壁作用，在孔壁十分穩定的土層中甚至可以用清水，因此孔壁保護膜較薄，不減弱樁的摩擦力，但擴孔率大于正循環，造價偏高，盡管如此，目前反循環回轉鉆在公路橋梁鉆孔樁成孔中仍處于主導地位。
反循環與正循環相比，除了鉆進進度快4~5倍外，還具有需用泥漿料少，轉盤所消耗動力少，清孔時間較快等特點。
4.1.4、沖擊鉆成孔施工特點。其適用范圍：用實心錐時，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，適用于粘性土、砂類土、礫石、松散卵石，孔徑60~150cm，孔深達50m。泥漿起懸浮鉆渣和護壁作用。由于沖擊錐在下沖時有些鉆渣被擠入孔壁，可起加強孔壁并增加土層與樁身間的側摩阻力作用。但是鉆普通土時，進度比其他方法都慢。