安徽省路港工程有限责任公司 安徽省合肥市 230022
摘要：随着我国交通网络的日益完善，在大江大河修建公路桥梁的工程日益增多。本文对桥梁工程中深水钻孔灌注桩的施工技术进行分析和研究，提炼了施工要点和注意事项，供类似工程提供参考。
关键词：桥梁施工；深水钻孔灌注桩；施工技术
引言
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，在大江大河修建公路桥梁的工程日益增多，深水基础的形式也不断创新，由最初的沉箱、沉井基础，发展到各类管桩基础、钻孔桩基础形式，本文以某大桥为例，探讨了桥梁深水桩基础钻孔灌注桩施工技术，提炼了施工要点和注意事项，供类似工程施工提供参考。
一、工程概述
该深水桥桥墩基础采用钻孔灌注桩群桩基础。以12#墩为例，本墩桩基18根，左右分幅设计，设计桩长35m，枯水期水深约6m，常水位约10m。地质情况自上而下为河水、粉质粘土、全风化泥质粉砂岩、火山角砾岩，岩芯强度高。
钻孔灌注桩采用钻孔平台进行施工，钻孔灌注桩施工包括钻机平台搭设、钻孔桩施工、钢筋笼安装、混凝土浇筑等内容。钻孔平台采用浮吊配合打桩船或振动沉桩机进行搭设；钻孔桩采用冲击钻机进行钻孔施工；钢筋笼采用布置在钻孔平台上的吊机进行安装。
二、冲击钻孔主要工序及要点
1、护筒的埋设：采用水中打设钢管桩，钢管桩入土深度不小于5m，同时检查钢管桩的垂直度，每个墩台钢管桩一次施打完成，并按评审后方案搭设桩机施工平台。
2、开孔前应在护筒内投入粘土，投入方量与护筒内径有关，一般按钢管桩内水体积的1.1倍投入。用钻头高频率低冲程造浆。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，钻孔时应“跳打”，且待邻孔灌注砼完毕，一般经24h后，强度达到5MPa方可开孔。
3、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。停机时应将钻头提起，防止沉渣埋钻。
4、在不同的地层，采取不同的冲程，一般在通过厚的土层时，用高冲程，通过松散、砂砾石土层时，用中冲程，在易坍塌或流砂地段用小冲程。冲程过高，对孔底扰动大，易引起塌孔，冲程过小，则钻进速度较慢。为正确掌握冲击钻的冲程，须在钢丝绳上进行标记。
5、当孔内泥浆含量增大，钻进速度明显减慢时，应及时清除钻碴。
三、清孔及下放钢筋笼
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。为防止沉渣过多，清孔时应降低泥浆砂率，减少二次清孔时间，尽早灌筑砼。施工时采取的具体措施为：
1、采用泥沙过滤器降低泥浆含砂率，一般一次清孔泥浆含砂率控制在<2%。
2、二次清孔后泥浆指标为即相对密度：1.03～1.10；粘度：17～20Pa•s；含砂率：<2％；胶体率：>95％。
3、控制钢筋笼下放安装时间具体措施有：
①选用12m长钢筋，减少钢筋接头；
②钢筋接头采用套筒机械连接，连接速度快、质量可靠。
四、水下混凝土灌注
灌注水下砼是钻孔灌注桩施工最后一道关键性工序，其施工质量将严重影响桩的质量，施工中应注意以下几点：
1、砼拌和必须均匀，防止砼离析而发生堵管事故，加强施工现场的塌落度及和易性检查，对于和易性不合格的砼及时退回拌合站，重新调整。
2、灌注砼必须连续作业，避免任何原因的中断灌注，因此砼的搅拌和运输应满足连续作业的要求，做好相关的应急措施。如罐车数量、应急发电机等。
3、在灌注过程中，要随时测量和记录孔内砼灌注标高和导管入孔长度，以控制和保证导管埋入孔内砼适当的深度，防止导管提升过猛，管底高出砼面或埋入过浅，而使导管内进水造成断桩夹泥。也要防止导管埋入过深，造成导管砼压不出或导管被砼埋住，不能提升，导致砼灌注中止而断桩。导管首次埋深1m以上，在灌注过程中，导管的埋深宜控制在3-6m。
4、灌注的桩顶高应比设计值预加一定的高度，此范围内的浮浆应凿除，以确保桩顶砼的质量，由于本桥桩基穿过砂层较厚，为保证灌注桩的质量，预加高度一般不小于1m。
5、每根桩制作三组试块，两组标养一组同养，养护28天后及时做抗压强度试验。
五、深水基础钻孔灌注桩常见问题及应对措施
1、深水基础钻孔灌注桩常见问题
1）深水环境下钻孔，泥浆指标受外围水压影响势必会下降，护壁、浮渣能力差，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。
2）在钻进过程中如遇洪水或高潮水位时，水位变化势必剧烈，会给钻孔带来较大的坍孔风险。
3）主桥桩基均为长桩，钻进困难，钢丝绳损耗大，会出现掉钻头现象；或成孔后可能出现斜孔、偏孔等现象。
4）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、导管提空等现象，导致断桩。
2、防塌孔措施。
1）选择有丰富施工经验的技术工人参与施工，分析地勘报告，必要时进行补勘，强调以预防为主的指导思想，避免塌孔事故的发生。
2）配备性能好的钻机和大功率泥浆泵，选择合理的钻进参数如泥浆性能指标、冲程高度、冲击速度等。
3）根据不同土层选择与之相适应的钻进方法。
4）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1.5m。
5）钻孔施工过程中采用优质膨润土造浆，在孔壁面形成一层富有韧性的胶合薄膜，以保证孔壁的稳定。
3、防掉钻头、偏斜孔措施。
1）在日常钻进过程中或钻进速度较慢时，检查钢丝绳的磨损程度，对于磨损较大或有断丝现象，及时更换钢丝绳。
2）在锤头处，安装打捞钢丝绳。便于掉钻时打捞。
3）钻进时，观察落锤钢丝绳的松紧程度，及时判断孔位是否偏斜。遇不同土层时采用相适宜的冲击速度和冲程。
4）钻进时及时扫孔，对于偏斜部位回填复打。
4、防缩径措施。
1）使用与钻孔直径相匹配的钻头。
2）在淤泥层和淤泥质粘土层钻进时，采用小冲程、中等速度钻进成孔，并控制进尺，以防钻孔缩径。
3）在粉质粘土层采用中等冲程、中等速度钻进成孔，并注意扫孔。
4）在粉细砂层采用低冲程，并控制进尺。
5）当出现缩径时，加大泥浆比重，以稳定孔壁。在淤泥层和淤泥质粘土地层钻进时，容易产生缩径问题，钻进时应注意，每进尺一定深度后，上下提放钻头，重新扫孔，确保成孔直径。
六、桩基检测结果
根据实体检查验收，桩基孔位、孔径、倾斜度、孔深、沉渣厚度均符合规范要求，同时根据第三方桩基低应变反射波桩身完整性检测，本次桥墩18根桩基，17根Ⅰ为类桩，1根Ⅱ为类桩。
七、结束语
1、深水桩基础施工，常需要沉井平台或钢管桩平台配套施工，施工前平台临建搭设需经模拟受力计算，并经专家评审。
2、本工程按照提出的施工技术要点和质量控制措施指导施工，已施工的部分钻孔灌注桩，质量评定合格。表明所提出的针对深水钻孔灌注桩施工技术措施是切实有效的。
3、因深水作业，为保护水环境，建议采用驳船进行泥浆弃运，不得随意排放泥浆。
参考文献
[1]交通部颁发《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）、《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2017）.
[2]《公路工程施工安全技术规范》（JTGF90-2015）.