李沼蓉
广西建工集团第三建筑工程有限责任公司 广西 柳州 542001
摘 要：通过某工程桩基础水下钻孔灌注桩施工及质量的控制，分析施工中的难点，并阐述如何确保基础水下钻孔灌注桩施工质量一次验收合格。
关键词：桥梁工程；水下钻孔；灌注桩施工技术
1 桥梁工程桩基础水下钻孔灌注桩施工技术
1.1工程概况
广西柳江新城区东一路(樟木路) K0+640段、K1+460段、K0+640九曲河桥和K1+688进德河桥段桥梁工程，桥台基础采用钻孔灌注桩基础，共有30根桩基础，桩基孔径为φ160cm，桩身采用C30水下混凝土灌注，桩基础要求嵌入完整微风化白云岩不小于3米且不小于设计桩长，桩长最长为18米，最短为10米。根据勘察资料显示，桥位区域覆盖层主要由耕表土层厚 0.80~1.50m;高液限淤泥质土层厚0.70~1.50m，高液限黏土层厚1.00~3.40m;中风化白云岩厚度 3.40~7.50m; 微风化白云岩厚度7.50~14.20m。
1.2埋设钢护筒
施工前设置坚固、不漏水的钢制护筒，护筒内径比桩径大20cm，上下口外围加焊加劲环。桩基钢护筒采用长2米钢护筒。通过放样，把钻孔的位置标于孔底。再把钢护筒吊放进孔内，找出钢护筒的圆心位置，移动钢护筒，使钢护筒中心与钻机钻孔中心位置重合，再检查钢护筒竖直度。此后即在钢护筒周围回填最佳含水量的黏土，要分层夯实，达到最佳密实度,以保证其垂直度及防止泥浆流失及位移、掉落。护筒上口应绑扎木方对称吊紧，防止下窜。四周夯填完成后，再次检测护筒的中心位置和竖直度。测量护筒顶高程，根据桩顶设计高，计算桩孔需挖的深度。
1.3旋挖桩成孔施工
泥浆比重控制由施工单位根据地质实际情况和现行规范调配或者泥浆置换，在最理想的情况下，钻孔造浆应该使用性能强、水化效果好的粘土，然而对于一些建设规模不大、预算有限的工程来说，也可以就地择土。若是现场缺少高性能粘土块，也可以适当加入塑性更强的粘土或是PHP剂。在实际钻孔时要适当控制泥浆浓度和进度速度，保证孔壁光滑、垂直、避免产生缩颈塌孔现象。钻机就位后，必须保证桩身的垂直度，做到机前，机后高差小于5mm，横向小于2mm。在成孔过程中，采用泥浆护壁，钻机达到护筒底2.5m的时候，就加入浆液，待到护筒底口速度下降，再迅速钻进。在钻孔过程中，应该先使用慢速钻，到达一定程度后才加快钻机转速，如果发现砂层更应该减少钻速，发挥浆液作用、方便后续施工。不仅如此，还需要通过钻锥冲击孔底，让土层中的粘土泥沙渗入孔壁，待泥浆满足护壁要求后，确保成孔安全情况下,最终实现钻孔。
1.4钢筋笼制作及安装
钢筋笼在沉放过程中的重要原则是确保笼体的保护厚度、垂直度，以及钢筋笼搭接后的垂直度。纵向1号钢筋通长至桩底。纵向钢筋的接驳应采用机械连接，且需满足《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50-2011相关规定。钢筋笼保护层采用Ω型16钢筋凸起10cm的耳筋做保护层支撑，沿钢筋笼每隔２ｍ放置一组，每组设置４个，形成正交对称均匀安放，垫块固定端钢筋固定在钢筋骨架主筋上，圆形混凝土垫块轴筋横向固定，Ω型耳筋竖向固定。既可避免笼体碰撞孔壁，又可保证混凝土保护层均匀及钢筋笼在桩体内的位置正确。钢筋笼每隔2.0m左右增设一道加强箍筋，安放钢筋笼时必须缓慢放入，防止钢筋笼底部插泥，安放不下，不能强行下压，需吊起轻提轻放。
1.5水下混凝土灌注：
浇筑水下混凝土，就是在搅拌后在水下完成浇筑硬化的作业。
混凝土灌注前验收检查孔深，孔径、孔底沉渣厚度和钢筋笼位置合格后方能进入下一道工序。混凝土灌注时，必须先将导管提供离孔底30~50cm左右，灌料斗安放后，安放隔水板，待灌料斗内盛满混凝土后，拉起隔水板，混凝土落入孔底，压出导管中的泥浆，并使导管下端能埋入混凝土中1.5m以上。混凝土强度严格按照设计图纸的规定施工，且必须一次性灌注直至完成。在灌注过程中，必须勤测混凝土高度，防止导管埋太深或者拔脱，必须边灌边拔，导管埋管深度应控制在2.0~6.0m之间，严格按操作规程进行每到工序，确保灌注混凝土质量。导管的埋深大小对灌注质量影响很大。埋深过小，往往会使管外混凝土面上的浮浆沉渣夹裹卷入管内形成夹层；埋深过大，导管底口的起压力减小，管内混凝土不易流出，容易堵管。最大埋深不宜超过最下端导管长度或6m。采用跳挖的桩应待相邻的桩身砼强度达到70%后方能钻孔。
2 水下桩基础钻孔灌注桩施工中的管理策略
2.1 避免钻头掉落或倾斜
在钻孔过程中，为保持水平就需要采用不超过20cm的扶正圈以及全孔减压钻进行施工，距离钻头腰带不超过55mm，每次钻入250mm后还应该加多扶正圈，确保钻孔方向正确。
2.2 怎样处理塌孔
轻微塌孔：使用挖土机向孔内回填可塑性好的粘性土，钻机反转向下加压，正转取土，充分压实孔壁，重新成孔。严重塌孔：向孔内浇筑低标号C15混凝土，向孔内浇筑的混凝土标高需高于护筒底1m，待24小时后重新施工成孔。缩孔处理：可塑性软弱层不容易大面积坍塌，可通过反复扫孔，在孔内适当回填一些干土反压后再正转取土，使一部分干土压入孔壁内，增加淤泥层的可塑性，注意钻进速度的控制。塌孔: 在灌注过程中如发现井孔护筒内水位忽然上升溢出护筒，随即骤降并冒出气泡，应怀疑是坍孔征象，可用探测仪探头或伸测深锤探测来证实发生塌孔。塌孔原因可能是护筒底脚周围漏水，孔内水位降低，不能保持原有静水压力，以及由于护筒周围堆放重物或机械振动等，均有可能引起坍孔。发生塌孔后，应查明原因，采取相应措施，如保持或加大水头、移开重物、排除振动等，防止继续坍孔。然后用吸泥机吸出坍入孔中泥土；如不继续坍孔，可恢复正常灌注。如坍孔仍不停止，坍塌部位较深，宜将导管拔出，将砼钻开抓出，同时将钢筋抓出，只求保存孔位，再以粘土掺砂砾回
2.3 钢筋笼的吊装及施工要点
本工程钻孔桩钢筋笼主筋不多，钻孔桩钢筋笼拟采取一次性吊装，采取25T吊车，4点吊装的吊装方案。钢筋笼吊放采用单机多点抬吊，空中回直。起吊时必须使吊钩中心与钢筋笼重心相重合，保证起吊平衡。
在钢筋笼吊放前要再次复核护筒上4个支点的标高，钢筋笼定位精确度控制措施：测量护筒顶标高，正确换算吊攀钢筋的长度，焊接搁置槽钢、吊攀钢筋长度要准确无误。钢筋笼吊装时，先由主副钩同步起吊，起吊到一定高度后，钢筋笼受力稳定，副钩配合主钩进行钢筋笼吊装回直。钢筋笼吊放入孔时，不允许强行冲击入孔。在钢筋笼下放到位后，由于吊点位置与测点不完全一致，吊筋会拉长等，会影响钢筋笼的标高，为确保钢筋笼的标高，应根据实际情况进行调整，将笼顶标高调整至设计标高。
3总结与体会
桥梁桩基础施工是整个桥梁工程中的关键项目，通过对桥梁基础水下钻孔灌注桩施工控制要点及现场施工特点，我们制定正确措施，组织施工工作落实到位，控制钻孔灌注桩成孔，保证水下灌注桩施工质量。本工程施工结束验收时至投入使用以来，桥梁桩基础承载力达到设计要求，达到一次验收合格目标。唯有合理、合规、科学施工，才能保障整体工程的施工质量与使用寿命。
参考文献
[1]金涛.桥梁工程项目中的钻孔灌注桩基础施工技术[J].公路交通科技(应用技术版),2019,15(07):185-186+189.
[2]潘新江.关于桥梁工程中钻孔灌注桩基础施工技术的探讨[J].技术与市场,2017,24(11):115-116.