中铁四局集团市政工程有限公司 安徽合肥 230009
摘要：目前在公路桥梁工程中，钻孔灌注桩作为深基础的一种，以其广泛的适用条件和较高的承载力得到大规模应用，特别是在大跨度深水桥梁基础中一般均采用大直径钻孔灌注桩。本文结合自身施工经历，以S313（S306）淮河特大桥18#、19#墩钻孔桩为例，介绍深水大直径钻孔灌注桩施工技术。
关键词：大直径；钻孔；钢筋笼；灌注桩
1工程概况
S313（S306）淮河特大桥施工位于五河县南部，起讫桩号K7+413-K10+502.227，其中淮河特大桥1座，全长2017米，共计53跨[13×30m预制小箱梁+（40+70+40+30）m连续箱梁+（105+180+105）m矮塔斜拉桥+30×30m预制小箱梁+（40+70+40）m连续箱梁]，道路工程1072m，一级公路建设标准。
其中18#、19#墩为主墩，共计桩基48根，桩径2.5m，总长1872m；淮河北大堤五河段警戒水位为19.0m，设计施工水位16.5m，18#墩河床标高5.1m，水深约11.4m；19#主墩河床标高-3.0m，水深约19.5m。
2、深水大直径钻孔灌注桩施工技术
2.1钻孔平台布置
利用钢管桩、贝雷梁、工字钢等搭设钢平台作为钻孔施工平台，钢平台的强度、刚度需通过计算满足受力要求。18#、19#墩钢平台顶面标高19.0m，满足施工最高水位要求。桩位用“十”字线形式将护桩焊接在钢平台上，钢护筒采用2.2cm厚的钢板制造，直径2.8m，每个钢护筒长度约26m，钢护筒采用液压振动锤插打进入河床不小于13m，确保钢护筒不漏浆，满足业主对环水保的要求。
2.2钻机就位
钻机选择JKL-12型冲击钻进行钻孔施工，拼装完成后吊放至钻孔桩平台孔位处，18#、19#墩各安排6台钻机同时施工，4个循环完成钻孔桩施工，钻机安放定位时，要机座平整，机塔垂直，钻头中心与护桩十字线中心对正。
2.3钻孔
先在钢平台上设置2个钢箱，尺寸6*4*1.5m，1个存放泥浆、1个存放钻渣。开始钻孔时，应先在孔内灌注泥浆，采用小冲程，使成孔坚实、竖直、圆顺，能起导向作用，并防止孔口坍塌。当钻进深度超过钻头全高加冲程，且超过护筒底脚以下2m～4m后，方可进行正常的冲击；钻进过程中，必须勤松绳，防止打空锤；勤抽渣，使钻头经常冲击新鲜地层。同时应保持孔内水头高出水位2m以上，及时捞取钻渣取样，判断土层，记入钻孔记录表，并与地质资料进行核对，判定土层及时调整钻机的钻速及进尺。
2.4清孔及钢筋笼吊放
钻孔完成后采用超声波进行检孔，检查孔径、垂直度、孔深等主要参数是否满足设计要求，然后进行清孔，将钻孔中的杂物彻底清理干净，然后下放钢筋笼。桩基直径为2.5m，钢筋净保护层厚度为70mm，设计桩长46m，共4节钢筋笼，使用直螺纹套筒进行连接。钢筋笼安装采用龙门吊下放，吊装入孔人工对接，每节钢筋笼在长线台座上制造。严禁吊装运输时损坏和变形，钢筋笼加工过程中加焊内支撑，在吊装入孔下放时及时解除。每根桩设置4根声测管，同钢筋笼一起吊装，接头间采用套管接头，并注满清水保证声测管的密封性。
2.5水下混凝土灌注
灌注混凝土前采用气举反循环进行二次清孔，确保孔底沉渣厚度、泥浆的各项指标满足设计和规范要求。首灌混凝土方量经计算需大于10.0m³，灌注时采用大小斗接力灌注，并配备2台汽车泵输送混凝土和足够数量的罐车。首浇混凝土灌入孔底后，立即测探孔内的混凝土面高度，计算出导管埋设深度，如符合要求即可进行正常灌注。灌注过程应紧凑、连续进行，严禁中途停工，时刻观察导管内混凝土下降和孔内水位升降情况，及时测量孔内混凝土面高度，计算导管埋置深度，正确指挥导管的拆除，导管的埋置深度控制在2～6m以内。混凝土灌注时容易发生钢筋笼浮笼，影响钻孔桩施工质量。为了避免钢筋笼浮笼现象的发生，首浇混凝土浇筑完成后适当放慢混凝土浇筑速度但不能间断或停止混凝土浇筑，当混凝土浇筑超过10m后恢复正常灌注速度。为确保桩顶质量，在桩顶设计标高加灌1.0米～1.5米的混凝土。
3、质量控制措施
深水大直径钻孔桩，施工工艺较复杂，成孔慢，造价高，若出现问题处理困难、影响工期且经济损失很大，必须严格控制钻孔桩施工过程，确保桩基质量均为Ⅰ类桩。
3.1钻孔施工质量控制
开始钻进前，反复测量钻机就位情况，锤头是否居中，确保钻头中心与桩基中心重合；检查钻机与钻孔平台是否固定，防止钻进过程中钻机移位。钻进过程中根据不同地层调整钻进速度，保持孔内为水头差，防止塌孔、扩孔或缩孔。孔钻完成后必须及时检孔，检查孔深、孔径、垂直度，确认钻孔各项参数符合设计要求后方可进行下道工序。
3.2钢筋笼安装质量控制
防止钢筋笼在运输、吊装、安装过程中变形，设置梅花型内撑筋，间距2.0m。在钢筋笼顶焊接4个吊耳，吊耳采用12mm厚钢板与主筋焊接，焊接长度16cm，焊接高度10mm。第一节钢筋笼放入孔内，并在在孔口位置设置4个可伸缩型的挂钩，吊挂于平台上承受钢筋笼的重量，然后再吊装下一节钢筋笼进行拼接以此往复完成下发工作。钢筋笼利用吊具辅助下放，确保钢筋笼吊装时稳定性，吊具采用I20工字钢制作，呈十字型。
3.3混凝土施工质量控制
浇筑混凝土严格清孔，采用气举反循环清孔工艺，此工法清孔能力强、效率高、清孔较彻底，尤其在施工较大桩径和施工以卵砾石层为持力层的条件下优势明显。浇筑过程中，对混凝土的下放速度进行严格控制，混凝土浇筑速度应保持均匀。一方面要确保灌注施工操作的连续性，另一方面要尽可能缩短混凝土浇筑时间。混凝土导管导管拆除应及时迅速，导管拆除后应对密封圈进行全面检查，确保导管气密性可靠。
4、结语
随着路桥建设的大力发展，大跨结构形式日新月异，大直径钻孔灌装桩得到了广泛的应用，通过深水大直径钻孔灌装桩的施 工技术的研究，明确施工过程中的关键工序、施工要点及质量控制措施，为深水大直径钻孔灌桩的施工提供宝贵的经验。
参考文献：
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