1中国建筑第四工程局有限公司 广东广州 510000；2中建四局土木工程有限公司 广东深圳 518000
摘要：近年来，伴随着公路建设的迅速发展，跨越大河、大江的大型桥梁也不断涌现，对水中桩施工的技术要求也越来越高。本文通过小冈大桥项目工程实践，分析潮汐对水中桩施工的影响，在保证通航安全的基础上，研究水中桩的施工工艺及钻孔灌注桩的成孔质量。
关键词：钢护筒；桩基成孔；灌浆
1、水文地质
桥位区地下水类型以第四系松散层覆盖的孔隙潜水和基岩裂隙水，砂层为本桥位的主要含水层，地下水量丰富，地下水受河流水、大气降水和侧向径流补给为主；以水平侧向迳流为主要排泄方式。大桥采用的设计最高通航水位为2.94m。
2、地层岩性
与本项目有关的区域构造主要为江门－新会褶皱和西江断裂。江门-新会褶皱属华南褶皱系的一部分。场区覆盖层为冲积层，地层结构依次为淤泥层、卵石（圆砾）层、全风化花岗岩、强风化花岗岩、弱风化花岗岩，主跨设计要求桩基施工嵌入弱风化层不小于5.0m。
3、钢护筒沉放
为保证钢护筒的准确定位及竖直度，在导向架顶及施工平台底各设置一层定位导向架定位，定位导向架采用钢桁结构，由焊接在钻孔平台上的钢框架组成单层导向架长5.0m。将导向架与井字架焊成整体然后固定在钢护筒四周的工字钢上。
3.1、钢护筒沉放
导向架固定好了，就可以开始下护筒了，先让吊车用振桩锤和夹具夹住护筒，把护筒悬于桩位上方对准导向架，用全站仪的竖丝看护筒的一个边，确定护筒的垂直度，用对讲机指挥现场人员调整。
护筒的垂直度调好之后，有现场人员指挥吊车让护筒慢慢放到水中，然后开动振动锤，把护筒打入河底。当我们护筒快到达导向架的位置时，随时开关振动锤，让护筒顶刚到导向架的上方时，在钢护筒上焊接倒挂牛腿，测量校核，利用导向架千斤顶导向锁定装置调整钢护筒垂直度，使首节钢护筒固定在导向架上。
我们的贝雷梁设计的标高高于桩顶标高，贝雷梁架设的时候就考虑过钻孔灌注桩的施工需要。所以把护筒位置确定在导向架的位置就满足我们钻孔灌注桩的设计要求。
4、钻机成孔
反循环钻机钻进成孔工艺，此种成孔方法有钻进速度快，不宜塌孔，成孔造价低，且仅产生少量泥浆等优点，施工过程中基本上不涉及泥浆外排，施工结束后集中处理即可，此工法在经济效益、质量保证、施工进度等方面均有良好的保证。
在钻进前应对各项准备工作包括用电线路、泥浆循环系统、场地平整条件进行检査，确认无误后进行钻机就位。就位时使转盘中心与桩位中心重合，再用水平尺调整好钻机的水平度。钻机就位后，应做到平整、稳固，确保施 工时不发生倾斜、移位，回旋钻机回转转盘中心与桩位中心偏差不大于2cm，钻杆垂直度偏差小于 0.5%。
反循环钻机钻进至设计标高成孔。转盘带动钻杆和钻头，由钻头转动切削孔内土层，，夹带钻渣的泥装经钻头、空心钻杆 胶管进入泥浆泵，.再从泥浆泵排入泥浆池中，泥浆经沉淀后流向孔内，依次循环成孔
制备泥装性能根据不同的底层制作。现场试验人员做好泥浆试验，井作记录，根据施工情况及时调整泥浆性能。
开始钻进时，进尺要适当控制，在护筒刃脚处，应低档慢速钻进，使刃脚处有坚韧的混皮护壁。然后采用与设计要求的防腐套管的外径相同的钻头钻进至设计规定的防腐套管低标高，然后再用与设计桩径相同的钻头继续钻进。在正常钻进施工中，现场人员应根据场地地质情况控制好进尺速度，以防止缩颈、塌孔等现象发生，在地质层如遇到软硬夹层，要控制转速及钻进速度，防止孔斜，确保桩的垂直度。
现场局部地区地质条件复杂，不排除会遇到块石、漂砾等情况，造成钻进困难或蹩钻，并使钻头因超负荷而损坏.对此情况钻机操作应采用低档慢速，缓慢钻进。如遇地质条件限制，反循环钻进工艺无法施工时，可采用冲击钻施工成孔工艺。
当地层需要冲击钻施工成孔时，应先使冲击锤中心对准护简中心，要求偏差不大于±20mm。开始时应低锤密击，落锤高度宜在0.4~0.6m，并及时加片石，砂砾和粘土泥浆护壁，使孔壁挤压密实，直至孔深达护筒底以下3~ 4m后，才可加快速度，将锤提高至2~3.5m以上转入正常冲击。冲孔时应及时将孔内残渣排出，每冲击l~2m，应排渣一次，并定时补装，直至设计探度.每冲击1~2m检査一次成孔的垂直度，如发生斜孔、塌孔或护筒周围冒装时，应停机。待采取相应措施后再进行施工：粉质粘土中钻进时，采用原土造装；在较厚的砂石层中钻进时，采用膨润土制备泥浆或在孔中投入粘土造浆，为使泥浆有较好的技术性能，适当掺加碳酸钠等分散剂，其掺量为加水量 0.5%左右。
5、成孔过程中的问题处理
5、1塌孔
常发生在地层结构中有较厚的砂层、卵石层和淤泥层等夹层部位的成孔过程。由于砂层、卵石层和淤泥层的整体性较差，若施工至夹层部位时，仍然采用劣质泥浆或一般地质条件中使用的泥浆起不到护壁作用，在冲孔施工的外力作用下，夹层部位的孔壁不稳定，从而造成塌孔。
遇到塌孔，常用的处理方法是立即将桩锤提起，并抛填小石块和粘土块，致塌孔位置以上 1～2m，并待其沉积后重新反复冲击造壁。
5.2、斜孔
发生斜孔后，若斜孔较严重的可向桩孔内回填块石和粘土块，然后用低锤密冲，反复矫正，可收到较理想的效果。
预防措施：不使用偏心过大的锤；定时检查桩锤，发现锤齿磨损严重时及时更换；注意泥浆循环，泥浆比重要适宜；桩机架下面要稳固，防止桩机架在施工过程中移动、倾斜。
6.浇筑混凝土
开始灌注混凝土时，导管底部至孔底的距离宜为300～500mm。
开导管方法采用球胆隔水塞，球胆预先塞在混凝土漏斗下口，当混凝土浇灌后，从导管下口压出漂浮泥浆表面。在整个浇灌过程中，混凝土导管应埋入混凝土中2～6m，最小埋深不得小于2m，亦不宜大于6m，埋入太深，将会影响混凝土充分地流动。导管随浇灌随提升，避免提升过快造成混凝土脱空现象，或提升过晚而造成埋管拔不出的事故。浇灌时利用不停浇灌及导管出口混凝土的压力差，使便混凝土不断从导管内挤出，使混凝土面逐渐均匀上升，孔内的泥浆逐渐被混凝土置换而排出槽外，流入泥浆池内。
浇筑混凝土时，试验人员要在监理见证下现场随机检测坍落度等技术指标，并取样做好试块送检。每根钻孔桩至少应制取3组。
灌桩时安排4～6辆容量为10m3的砼搅拌运输车运输砼，1台泵车（40m3/h）输送灌注砼，保证基桩砼灌注连续、快速地进行，做到一气呵成保证混凝土浇筑不间断。
7.结语
钻孔灌注桩具有承载力大、施工快、造价省的优点，基本适应深水基础施工的要求。通过本桥梁水中桩的实践，解决了水流对护筒施工的影响及成孔时潮汐对水头差的影响。水中桩基础施工技术技术经验会推动钻孔灌注桩更广泛的应用，也将会为今后通航河道桥梁基础建设积累经验，推动通航河道基础工程进一步发展。
参考文献：
[1]《公路桥涵施工技术规范》JTG/TF50-2011；
[2]交通部第一公路工程公司，公路施工手册《桥函》；
[3]《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008；