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摘要：跨越江河的水上桥梁经常遇到深水、裸岩等复杂地质，钻孔灌注桩的长度也就越来越长、直径也就越来越大，受到技术水平的限制，会影响施工的进度、质量，沅江特大桥深水裸岩桩基施工通过水下爆破、搭设栈桥工作平台等措施，很好的解决了在深水、裸露坚硬岩石河床的特殊条件下桩基础施工技术问题，可为类似工程的施工提供借鉴。
关键词：深水 裸岩 长大桩基
1概述
本文以沅江特大桥工程实例为背景，论述深水长大桩基施工经验。该桥桥址处河床下覆倾斜裸岩，河床上覆卵石层、板岩、泥质砂岩等岩石。桥址区地表水主要为沅江河，河面宽约500m，最深水位12米，岩层节理发育、裂隙富水，主要由大气降水补给。矮塔斜拉桥主墩承台高*长*宽=5m*26m* 17.8m，设15根桩径2.5m灌注桩，单根桩长73m。
2施工特点及难点
因桥址范围内为裸岩区，承台深入岩层，需要采用水下爆破清除坚硬岩层，然后搭设栈桥平台作为水上作业平台，先施工定位桩及钢管桩、搭建栈桥平台，安装定位导向完成钢护筒振打、下放施工，钻孔过程需使用“PHP”高性能泥浆进行护壁防止塌孔。
桥址范围内承台埋入岩层，卵石层及泥质砂岩需要采用水下爆破清除，爆破后满足封底混凝土厚度要求。
栈桥平台采用“钓鱼法”，使用履带吊进行安装，解决水上作业施工难度大的问题，提高工作效率，加快施工进度。
钢护筒插打进入岩层深度1.0m以上，桩位处表层基岩风化程度低，较完整，强度很高，插打过程中护筒底易发生变形。
护壁泥浆采用优质膨胀土等材料配制的“PHP”高性能泥浆，低密度、高粘度能提高钻孔效率，有效地防漏和堵漏，同时达到减少粘钻的目的。
清孔采用气举反循环，清孔速度可提高几倍，清孔过滤器进行泥沙分离也提高清孔效果。
3施工关键技术操作要点
3.1施工准备
钻孔前，对穿过地层的地质情况进行分析，制定周密的施工措施，确保各地层的钻孔速度合理。
钻孔平台的尺寸充分考虑钻孔设备的布置、移动等空间需求，平台顶标高的确定应考虑施工期汛期水位，能够承受所有施工设备、材料、人员等荷载。
3.2水下爆破清理河面
利用长臂挖掘将河床覆盖层表层杂物、表层土清挖完，测量布孔，进行水下钻孔爆破施工，一次或分层钻孔至设计要求高程，先从岩层较薄的位置开始按排钻孔，然后向岩层较厚岸侧方向推进，装药、连接网络进行爆破。
在整片爆破完成后开始清理河床，由船只载着长臂挖机进行清挖，分层进行，完成一层清理后再反方向进行清理，直至无法清挖，若未达到设计标高，可由钻爆船补炸后继续清挖
爆破前巡逻船前往爆破区上下游进行警戒，爆破后，爆破员必须认真检查爆区，确保无盲炮。爆破完成后采用长臂挖掘机对水下虚碴进行清理。
3.3钓鱼法施工栈桥平台
钻孔平台主要由支撑钢管桩、平联、分配梁、贝雷梁、上部横、纵梁、桥面板等设施组成。钢管桩施打采用“钓鱼法”，利用履带吊车配合振动锤进行震动下沉插打，底部插入覆盖层，然后搭设栈桥。水中钢管桩抛锚定位后进行插打，沉桩过程中通过全站仪进行观测，发生偏位或倾斜立即进行修正，逐桩由岸边向江中推进。
3.4振打钢护筒
护筒使用内直径2.65m、壁厚14mm的钢护筒，起导向和护壁作用，为防止漏浆和塌孔现象发生。钢护筒采用履带吊配合和振动锤下沉，下沉到设计标高后向护筒内抛填粘土和碎石，用冲击钻小冲程冲进，将护壁挤密防止漏浆。
导向架的作用是控制并引导护筒准确沉入，将上下两层型钢框架都牢固的焊接在平台上，形成稳固的整体，确定护筒的平面位置和垂直度的同时实现细部的定位调整。
3.5桩基成孔
钻机摆放在护筒一侧上，在平台上摆放牢靠，钻机进行对中，桩孔位置、偏差符合要求。接通水电，安装好钻锤，将钻锤放入护筒内。
钻孔时泥浆由输送管将泥浆供应到各钻孔桩护筒内，钻孔泥浆采用孔位护筒与沉渣筒之间的循环方式进行循环。钻进过程中检查泥浆指标，沉渣统一外运至指定地点。
护筒外侧发现漏浆时，投入粘土和片石，使粘土、片石挤入孔壁，封堵漏浆孔隙，防止漏浆。经常对钻孔泥浆抽检，不符合要求时要及时补充或调制泥浆。
3.6泥浆循环系统
（1）泥浆制备
钻孔泥浆选用PHP优质膨润土化学泥浆。泥浆由优质膨润土、碱（Na2CO3）、羟甲基纤维素（CMC）和聚丙烯酰胺（PHP）等原料组成。
（2）泥浆循环系统布置
钻孔时泥浆由输送管将泥浆供应到各钻孔桩护筒内，钻孔泥浆采用孔位护筒与沉渣筒之间的循环方式进行循环。在钻孔施工过程中泥浆的净化采用机械强制净化方法，泥浆过滤后再通过分离器进行最终处理。
PHP泥浆经过沉淀和净化后，减少了对钻头切削阻力，减轻对设备部件磨损，延长机械寿命。由于它固相含量低，泥浆渗漏小，有利孔壁的稳定，使孔壁顺直，扩孔率小。
3.7气举反循环法清孔
钻孔至设计标高后，桩基孔深、孔径、倾斜度检查符合要求后进行第一次清孔，采用气举反循环清孔。混凝土灌注前进行气举反循环法二次清孔。
反循环法二次清孔技术大大缩短了深桩的清孔时间，只要2个小时就可以达到浇筑状态。
3.8钢筋笼制作与安装
桩基钢筋笼以12m每节制作运输，每节最大重量约20t。钢筋笼利用胎架在加工场制作，运输、吊装均采用专门设计的吊具。
钢筋笼在生产场地内加工完毕后，分节吊装，使用平板车运输到桩位。
由于钢筋笼自重大，采用四周设置挂钩挂住钢筋笼加劲环，并对吊挂处加劲环加固处理。
为了检测钻孔桩质量，根据设计要求安装超声波检测管。
3.9水下混凝土灌注
桩身水下砼灌注采用垂直导管法，采用拔球+隔水栓的方式。混凝土由混凝土拌和站供应。混凝土通过混凝土运输车由拌和站经便道和栈桥运输至墩位。开始灌注首批混凝土时，混凝土量控制在18m3左右，以满足导管初次埋置深度要求。
由于孔径大，浇筑过程中在互相垂的直径上的4个点进行测量，掌握混凝土面的标高及高差，并随时调整导管埋深。
为确保桩顶质量，在桩顶设计标高进行超灌。
4结语
沅江特大桥工程克服了深水长大桩施工过程中的多个难点，通过水下爆破清理坚硬岩面，搭建栈桥平台克服水上作业困难，使用 “PHP”高性能泥浆提高成孔速度和防止漏浆，反循环法二次清孔将各项指标控制在要求范围之内，提高了工作效率，也保证了混凝土灌注质量，为深水裸岩长大桩基施工累了宝贵的经验。
参考文献：
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