1、1浅谈固定平台法施工水下钻孔灌注桩摘要：本文主要介绍了水下钻孔灌注桩施工方案比选、钻孔平台的设计与施工方法、钻孔灌注桩的施工技术。重点介绍固定钻孔平台法施工的各种技术措施，以保障水中施工孔灌注桩的工程质量与施工安全。 关键词：水中 固定钻孔平台钻孔灌注桩施工技术 中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号： 1 水下钻孔灌注桩施工方案对比 施工方案一：浮式钻孔平台法。浮式钻孔平台方案的主要优点是钻孔平台的施工简便，施工难度小，工程成本较低；主要缺点是浮式钻孔平台的稳定性要受到水流大小、水位高低、洪水等各种因素的共同影响，该施工方案要保证钻孔灌注桩的施工安全与钻孔精度存在一定的困难。 施工方
2、案二：改河筑岛法。是在桥墩位置处进行人工修筑的临时岛，在筑岛上安装钻机进行钻孔灌注桩的施工。该方案的主要优点是施工成本较低，施工难度小，不需要打桩机等大型施工机械；其主要缺点是钻孔灌注桩的筑岛施工，会严重地破坏河道的天然状态和生态环境，施工对河流的污染严重，不符合国家环保政策的规定；由于在河道中筑岛，压缩过水面积，造成排洪不畅，影响施工安全， 施工方案三：固定钻孔平台法。固定钻孔平台方案是先在河水中搭设用于钻孔灌注桩施工的固定钻孔平台，然后，再在钻孔平台上安装钻机进行钻孔灌注桩成孔的一种施工方法。该方案主要优点是钻孔灌注桩2的施工不受河流的水文条件的影响，对钻孔灌注桩的施工精度和施工安全基本没
3、有影响，施工安全有保证；其主要缺点是固定钻孔平台的施工成本较高。 2 固定钻孔平台法水下钻孔灌注桩施工 2.1 钻孔平台设计与施做 因同一桥墩上钻孔灌注桩相邻桩设计间距往往较小，为避免在钻孔过程中产生塌孔、固定钻孔平台基础的钢管桩下沉等现象，采用大跨度贝雷梁作主梁，将固定钻孔平台基础的钢管桩布置在承台以外 3.6 m 处，中间利用部分钢护筒作为竖向支撑。 固定钻孔平台设计长度 47m，设计宽度 33m；以钢管桩作为钻孔平台的基础，钢管桩设计规格为 63010mm，设计桩长 27 米，入土深度约18 米；钢管桩基础在承台两侧分别设置两排，每排 30 根钢管桩，在固定钻孔平台与栈桥连接处增加 3
4、根钢管桩，位于桥墩承台同一侧的两排相邻钢管桩之间用剪刀撑连接，以提高固定钻孔平台的整体稳定性。在顺桥轴线方向两根钢管桩顶布置两根工字钢作小垫梁，工字钢规格为I40b，然后在 15 组小垫梁上按垂直桥轴线方向布置通长的两根工字钢作上垫梁，垫梁规格为 I40b，垫梁与钢管桩之间要求焊接牢固。在上垫梁上布置 15 组贝雷梁，贝雷梁每两片为一组，梁长为 33 米，两片贝雷梁之间用标准花架连接。贝雷梁与上垫梁之间用“U”型螺栓连接。为增强纵梁的横向稳定性，在相邻两组纵梁之间安装剪刀撑连接，剪刀撑设计规格为 10 槽钢。在贝雷梁上按垂直桥轴线方向布置 12 组次梁，次梁设计规格为 2I40b 工字钢，次梁
5、与贝雷梁之间用 U 型螺栓进行连接。钻孔3平台平面分配梁采用 I32a 工字钢，设计间距为 0.4m，在分配梁上面铺设厚度为 8mm 压花钢板作面板；钻孔平台栏杆采用 48 钢管，栏杆立杆设计间距为 1.5m，设计高度为 1.2m。 2.2 钻孔灌注桩施工技术 2.2.1 施工准备 2.2.1.1 设备选型 施工中应根据现场地层、水文条件、钻孔深度、施工场地条件，结合施工单位的施工管理水平和施工经验等各种因素选择钻机（本文介绍以反循环回转型钻机为例） ，并备用 12 台冲击钻机，用于在钻孔灌注桩施工过程中处理遇到的孤石或片石。 2.2.1.2 护筒下沉 护筒分节下沉，每节不短于 10 米。护筒
6、外壁设高压水管，整个外壁进行防腐处理。在钻孔桩孔位处，施打钢管定位桩，安装特制的护筒导向架，便于控制护筒偏差。如果钢护筒下沉困难，可以在钢护筒外壁周边对称布置四个 35cm 的高压水管，边射水、边振动下沉，减少摩阻力。振动过程中随时检查护筒，及时纠偏，在护筒顶设 5t 倒链拉溜绳调整纠偏，并在导向架处用木楔打紧，保证桩位准确。护筒接长前节应尽量调整成铅垂状态，使接头顺直。 2.2.2 钻孔施工方法 2.2.2.1 钻机安装就位 钻机安装就位采用汽车将钻机运到固定钻孔平台上，用汽车吊将钻机安装就位，钻机安装就位的要求是钻机转盘中心与钻孔灌注桩中心线4在同一竖直线上，对钻误差不大于 2cm。在钻机
7、就位过程中，要求使用水准仪检测钻机的整体水平，钻机机架四角的水平误差不大于 5mm。如水平误差不符合精度要求，可以用不同厚度的钢板调整。 2.2.2.2 钻孔施工方法 根据钻孔灌注桩的地层条件，正确地选择钻头类型，钻孔施工方法与技术要求如下： （1）开孔钻进：在钻孔灌注桩开钻时，应首先启动泥浆循环设备，进行正循环，然后，再开动钻机，将钻头轻轻地放入孔底，轻压慢转，待钻头全部钻入地层中之后，再逐步加大钻压和转速到正常值；当钻孔深度达到 9m 以上时，改用气举反循环作业方式。在钻孔灌注桩的钻孔过程中，应随时注意出水口水量大小，避免因钻进速度过快，造成钻渣无法及时排出引起堵管。 （2）正常钻进：正常
8、钻进中当在淤泥和粘土层钻进时，要求控制钻孔进尺，每钻进一个回次的单根钻杆要及时进行扫孔，保证钻孔直径符合设计与施工规范要求；在钻孔灌注桩正常钻进过程中，要根据钻渣的变化情况来判断地层的变化，并根据地层的变化来调整泥浆的性能指标，以保证成孔速度和成孔质量。 2.2.2.3 清孔 钻孔达到要求深度后，进行清孔，清孔时注意保持孔内水头，防止坍孔。清孔后从孔底提取的泥浆，应符合质量标准要求，在灌注水下砼前，孔底沉淀厚度应以不大于 20cm，应提前做好灌注水下砼准备工作，缩短清孔后至灌注水下砼的时间。清孔后，对孔径、孔形和倾斜度，采5用专用超声仪器测定合格。 2.2.2.4 钢筋笼制作与安装 钻孔灌注桩
9、钢筋笼采用分节制作浮吊或汽车吊安装，钢筋笼下沉到设计位置之后，用抽拉式粗钢丝绳作为吊环悬挂在固定钻孔平台的横梁上。 2.2.2.5 安装导管 采用直长导管法灌注水下砼，导管内径一般为 2535cm。导管吊装前应先试拼、连接牢固，进行水密、耐压和接头抗拉试验。 2.2.2.6 灌注水下混凝土 灌注砼是钻孔桩施工的关键，在灌注前，应探测孔底沉淀厚度，必要时进行二次清孔。 砼由自动计量拌合站负责生产，砼罐车运至工地，直接将混凝土倾倒至导管口的输料斗，严格控制坍落度。 浇注首批砼时应注意：导管下口至孔底的距离一般为 2540cm；首批混凝土灌入后，导管埋入砼的深度不小于 1.0m；封底砼灌注后，应仔细
10、检查封底情况，确认封底成功后，进行正常浇注；在整个灌注时间内，导管埋深控制在 26m 内。 砼灌注应连续进行，不得中断，并保持孔内水头。并控制每小时灌注方量不少于 50m3。 混凝土灌注标高高于设计桩顶 0.51.0m，使凿除桩顶浮渣、浮浆和松弱层后，设计桩顶以下全部混凝土的质量能够得到保证。 灌注过程中，由专人填写灌注记录，并绘制混凝土灌入量与混凝土6面升高量的过程曲线。 在浇注过程中，应将孔内溢出的泥浆引流至适当地点处理，防止污染河流及周围环境。 3 结语 固定钻孔平台施工方案，钻孔灌注桩的施工不受河流的水文、地质条件、河流的冲砂和洪水等因素的影响，大大提高了钻孔灌注桩的成孔精度，同时也确保了施工安全和工程质量。可广泛应用于水下钻孔灌注桩施工 参考文献： 1 中华人民共和国铁道部 . 铁路桥涵施工规范（ TB 102032002） S. 北京:中国铁道出版社, 2002. 2 中华人民共和国铁道部. 客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准（铁建设2005160 号）S. 北京:中国铁道出版社,2009. 3 中华人民共和国铁道部.铁路混凝土工程施工质量验收补充标准（铁建设2005160 号）S. 北京:中国铁道出版社,2009.
