1、浅谈桥梁深水桩基础钻孔灌注桩施工摘要：随着交通需求的增长，桥梁跨度的增大以及基础入水深度的增加，尤其是近年来海湾、海峡、跨江大桥不断建设，深水基础的形式不断创新，由最初的沉箱、沉井基础，发展到管柱基础、各种组合基础，再到各类桩基础、钟形基础、双承台管柱基础、多柱基础、地下连续墙基础等形式，以适应纷繁复杂的建设条件。国外许多国家在桥梁建设中很多采用直径 24 m 的大直径钻孔灌注桩，而且往往采用扩孔方法，直径可达 34 m，这标志着桥梁基础工程技术已取得了很大的发展。我国桩基础应用在世界居于首位，探索先进的深水基础施工技术更具有重要意义。 关键词：钻孔灌注桩； 钻孔；清孔；桥梁 一、冲击钻孔主要
2、工序及要点 1. 为防止冲击振动使邻孔壁坍塌或影响邻孔刚灌注砼的凝固，应注意：避免相邻两孔同时开孔；待邻孔砼灌注完毕，一般经 24 h 后，强度达到 2.5 MPa 方可开孔。 1.1 开孔前应在护筒内投入粘土，投入方量与粘土质量有关，一般按护筒内水体积的 1.1 倍投入。用钻头高频率低冲程造浆。 钻孔操作时要求操作人员注意察看钢丝绳回弹及回转情况，耳听冲击声音，借以判断孔底情况。要掌握“勤松绳、少松绳、勤抽查”的原则。停机时应将钻头提起，防止沉碴埋钻。墩位处应常备打捞钩，一旦掉钻或卡钻，必须及时处理。 1.2 在不同的地层，采取不同的冲程，在同一地层，为防止出现“十字槽” 。应间隔一定时间有
3、意识地改变冲程。当孔内泥浆含量增大，钻进速度明显减慢时，应清除钻碴一次。根据地层情况采用两种清碴方法。 在砂土层中采用泥浆正循环清碴，本方法要求泥浆在排出护筒口，流入泥浆池的过程中，有足够长度的循环槽，使钻碴沉淀于槽内，并及时铲出槽外，纯净泥浆通过泥浆泵压回孔底，循环时间与钻碴数量、孔深、孔径成正比。 1.3 在岩层中，因钻碴颗粒较粗，为避免重复破碎，提高钻孔速度，拟用掏碴桶清碴。 掏碴桶可选用球瓣活底掏碴桶，一般每钻进 0.61.0 m 掏碴一次，每次抽 34 筒，或抽至泥浆内钻碴明显减小，无粗颗粒，比重降至正常为止。 1.4 在冲击成孔过程中，为提高成孔效率，应保证在冲程范围内钻头能够以最
4、大的冲击力且保持经常性地冲击新鲜土层。必须勤于观察，做出正确判断，及时调整。 清孔及检孔注意事项 终孔后及时清理，不能停歇过久，以免使泥浆、钻渣沉淀增多而造成清孔工作的困难甚至塌孔。二、 钢筋笼制作、安装质量控制 2.1 钢筋笼制作：钢筋骨架保护层、钢筋笼焊接、声测管安装等应符合规范要求。钢筋笼运输、安装：钢筋笼节段在码头位置下水装船，运输至墩位附近，利用 80t 浮吊整体起吊直立，钢筋笼吊装应采用专用吊具，防止钢筋笼变形。 2.2 钢筋笼的吊装：吊入桩孔时，动作要慢，对准孔中心，对准孔位轻放、慢放。防止刮孔壁。下放过程中，注意观察孔内水位情况，如有异样，立即停止，检查是否塌孔。钢筋笼下放到位
5、后，应与护筒、钻机等连接牢固，防止在混凝土灌注过程中，发生掉笼或浮笼现象。钢筋笼就位后，其底面高程与设计高程偏差5 cm，平面中心偏差2cm，钢筋骨架垂直度允许偏差为骨架长度 1%。 三、导管设置注意事项 3.1 封孔导管使用前应预拼，并作水密试验，试压压力取最长孔深孔底水压力的 1.3 倍。封孔导管使用前应作预拉试验，预拉拉力取最长导管的自重及导管内充满混凝土的重量计（扣除浮力） 。 3.2 导管上口设储料斗，储料数量应满足首批混凝土入孔后，导管埋入深度不得小于 1m，并不宜大于 6 m。 导管入孔后值班技术人员做好测量标记并测量孔深。 3.3 导管安装完毕，检查孔底沉淀情况。若孔底沉碴厚度
6、大于 50 mm，利用水封导管采用气举法进行二次清孔。 四、灌注桩身水下混凝注意事项 4.1 混凝土灌注工作应连续不间断进行，万一发生混凝土灌注中断事故，应根据导管的埋置深度，间断、少量提升导管，并立即排除故障。灌注过程中，必须对每根桩做好灌注记录，并按规定留取混凝土试件，每 100 m3 应制取 2 组试件，且每根桩一般不少于 4 组试件。试件放入试验室标养池内养护，养护 28 d 后试压其抗压强度。 4.2 钻孔桩除进行常规质量检测外，尚须进行如下质量检测：钻孔桩混凝土强度达到设计规定后，对桩进行超声波检测。 五、 钻孔灌注桩施工质量控制和质量分析 5.1 本工程钻孔灌注桩施工主要问题分析
7、 在钻进过程中如遇洪水或高潮水位时，水位变化势必剧烈，会给钻进时带来较大的坍孔风险。 深水环境下施工，泥浆指标下降，携渣能力差，易造成钻孔进尺慢，且根据桥址地质情况、砂层较厚，易发生坍孔现象。 5.2 主桥桩基均为长桩，将导致钻进困难，甚至出现掉钻头现象；成孔后可能出现斜孔、偏孔等现象。 混凝土灌注过程中，由于混凝土和易性较差、混凝土发生离析，或因导管埋深过大、导管提空等，导致断桩。 5.2.1 防塌孔措施 （1）配备大功率、性能好的钻机，选择合理的钻进参数如泥浆性能指标、钻压、钻速等。由具备丰富施工经验的技术工人参与施工，强调以预防为主的指导思想，避免塌孔事故的发生。因为上游的铁路桥施工单位
8、也是中铁大桥局，故选择在上游铁路桥的施工队伍，对桥位处的地质情况较熟悉。 （2）根据不同土层选择与之相适应的钻进方法。 当河床水位变化时，或钻至砂砾土层漏浆严重时，及时调整孔内水头，保证孔内水头在任何时候均比最高洪水位或最高潮位高 1.52.0 m。 钻孔施工过程中采用优质膨润土造浆，在钻孔壁面形成一层富有韧性的胶合薄膜，以保证孔壁的稳定。 5.2.2 防缩径措施 （1）使用与钻孔直径相匹配的钻头以反循环工艺钻进成孔。 在淤泥层和淤泥质黏土层钻进时，采用小钻压、中等转速钻进成孔，并控制进尺，以防止钻孔缩径。 （2）在粉质黏土层采用中等钻压、中等转速钻进成孔，并注意扫孔。在粉细砂层采用大钻压、低
9、转速钻进成孔，并控制进尺。 （3）当出现缩径时，加大泥浆比重，以稳定孔壁。在淤泥层和淤泥质黏土地层钻进时，容易产生缩径问题，钻进时应注意，每进尺以定深度后，上下提放钻头，重新扫孔，确保成孔直径。 5.2.3 混凝土浇筑质量保证措施 （1）终孔前进行严格的清孔，使泥浆指标达到相应的要求。 （2）尽量保证各项工序的连续性，严格控制混凝土流量和下放速度，保持均匀的流量和流速。保证灌注的连续性，尽量缩短混凝土泵送的间歇时间。如存在其他问题混凝土在短时间内（0.51 h）不能搅拌到位时，混凝土泵储料斗内应储备满斗混凝土，间隔 10 min 泵送两个行程，使混凝土减少泌水率，或放慢放料速度。应及时清理混凝土储料斗中残余干硬混凝土。混凝土导管不宜埋置过深，拆除导管应迅速及时，拆除后导管要检查密封圈好坏，及时更换密封圈，并保证导管有足够的安全埋管深度。 结束语： 在桥梁的施工过程中按照提相应的质量控制措施严格进行施工。混凝土?的倾斜度、轴线偏位等质量指标都要 100%达到相应的规范要求。最终结果表明桩身混凝土 100%合格。这表明本工程中采用的深水钻孔灌注桩的相应施工技术是切实有效的。 【参考文献】 1左明福.公路桥梁深水桩基础施工M.土工基础，2005：11-13. 2李跃穗.乌龙江大桥（新建复线桥）深水桩基础的施工技术研究D.福建农林大学，2009
