深水桩基础施工过程中需要注意的要点分析

张树峰

摘 要：随着我国经济的快速发展，对于公路、铁路的交通运输的需求与日俱增。而在铁路和公路桥梁的建设过程中总会遇到需要在河上进行桥梁建设的施工项目。在桥梁建设的过程中，需要做好桥梁的基础，尤其是近些年来，跨海大桥项目频频上马，在进行跨海大桥的建设过程中更是需要做好桥梁的基础建设。文章将就如何做好桥梁的深水桩基础钻孔以及混凝土的浇灌施工进行介绍。

关键词：桥梁深水桩；钻孔；灌桩

前言

近些年来，沿海一些城市为了处理好经济发展所带来的交通需求，纷纷通过建设跨海、跨江等大跨度的桥梁来解决城市的交通问题，在进行这些桥梁的建设过程中需要解决好桥梁的深水基础建设问题，通过科技的发展以及深水基础施工工艺的改进，深水基础已经发展到了管柱基础、各种组合基础，再到各类桩基础、钟形基础、双承台管柱基础、多柱基础、地下连续墙基础等形式，来应对各种发展的水文以及气候环境，确保桥梁的深水基础的牢固以及可靠性。现今，在国外的很多大跨距的桥梁建设过程中普遍采用2-4米直径的大钻孔来作为深水桩，而如果对深水基础有要求也可以通过扩孔的方式将钻孔的直径加大到3-4米。同时，由于我国对大跨距的跨海、跨江桥梁建设需求甚大，因此，对深水基础施工技术进行研究有着重要的意义。文章将就如何做好桥梁的深水桩基础钻孔灌注桩基础施工进行介绍。

1 深水桩冲击钻孔的工序及注意事项

在进行深水桩基础冲击钻孔的过程中，为了保证钻孔的过程中不会出现邻孔孔壁坍塌或者是振动破坏深水桩的凝固，因此，在进行深水桩钻孔施工的过程中避免出现相邻两孔同时施工，而在浇筑完混凝土后需要等待至少1天以上，待到混凝土初步凝固后且强度达到2.5MPa才可继续钻孔施工。同时在深水桩钻孔开工之前需要在护筒内投入粘土，投入方量与粘土质量有关，一般按护筒内水体积的1.1倍投入。用钻头高频率低冲程造浆。在进行深水桩钻孔施工的过程中，操作人员需要根据钢丝绳回弹及回转情况，耳听冲击声音，借以判断孔底情况。同时由于深水桩作业时会面临着不同的地质地层，而在不同的地质情况下需要采取不同的冲程。同时，在进行钻孔的过程中需要及时对钻出的钻渣进行清理，避免因钻渣过多而对冲击钻孔作业造成影响。在钻孔的过程中使用的是泥浆正循环清碴的方式，采用此种方法的需要在泥浆循环的过程中保证其具有足够长度的循环槽，从而使得泥浆在循环的过程中钻渣能够尽量的沉淀到循环槽中，带钻渣沉淀后需要及时将钻渣清理出循环槽，同时将新的泥浆补充到循环中，循环的时间需要参照钻孔的孔深、孔径等来进行确定。同时在钻孔的过程中，因钻碴颗粒较粗，为避免重复破碎，提高钻孔速度，拟用掏碴桶清碴。同时为了最大限度的提高冲击钻孔的效率，需要尽量做到在 冲程范围内钻头能够以最大的冲击力且保持经常性地冲击新鲜土层。同时在钻孔的过程中需要确保空中具有稳定的水头压力，如果发现压力不正常需要及时采取措施来解决。在完成了以上操作并钻孔成功后需要及时对钻孔进行相应的清理，避免泥浆、钻渣等因时间过长而沉积凝固，从而对后续的清孔造成极大的干扰。

同时在钻孔的过程中，由于海水具有潮汐变化，当遭遇涨潮或者是洪水时，水位会大幅的升高，从而会对钻孔造成极大的影响，使所钻的孔具有较大的塌孔风险，而随着钻孔的深入，导致水压发生极大的变化，而随着压力的变化，必然会导致注入泥浆的性能指标大幅下降，其携带钻渣的能力大幅下降，从而造成钻孔能力下降。钻孔过程需要注意不能形成斜孔或者是偏孔现象。由于钻孔的深度较大且需要灌注的混凝土量较大，从而造成在混凝土灌注的过程中容易产生堵塞问题。

2 深水桩基础施工中钢筋骨架施工的注意事项

在进行混凝土浇筑的过程中需要使用钢筋骨架作为其中的支撑结构，从而达到增加混凝土强度的作用，在钢筋骨架的制作工程中，对于钢筋的保护层以及钢筋的焊接等都需要遵守一定的规范要求，并在钢筋骨架制作完成后需要及时对其强度进行检测，确保钢筋骨架的制作质量。钢筋骨架的制作需要在陆上进行，在钢筋骨架制作完成后需要装船并运输到需要安装的位置，并使用浮吊进行吊装，在吊装时需要采用专用的吊具，确保钢筋骨架的完整性。由于海上风浪较大，在对钢筋骨架进行吊装的过程中需要慢速吊装，同时需要保证钢筋骨架正对钻孔的中心，对好孔后需要轻放、慢放。防止钢筋骨架剐蹭孔壁，从而造成钢筋骨架的变形，同时在进行钢筋骨架的吊装过程中，需要时刻注意孔内水位的变化情况，如果发现水位出现不正常的变化，需要及时停止并检查原因，当钢筋骨架吊装到位后，需要将其与护筒、钻机等牢牢连接，避免在混凝土浇筑的过程中由于浮力作用而导致钢筋骨架的位置出现移动，从而对深水桩的强度造成影响。

3 对于导管的设置中需要注意的问题

完成了钢筋骨架的安装后，需要设置导管，在安装封孔导管时首先应当先对导管进行检验，查看其密封是否正常，同时对于试压水压应当取最长孔深孔底水压力的1.3倍，对于导管上口设储料斗，储料数量应满足首批混凝土入孔后，导管埋入深度不得小于1m，并不宜大于6m。

4 深水桩基础施工时需要注意的问题

完成了钢筋骨架的放置以及导管的设置后，需要及时进行混凝土的浇注工作，在进行混凝土浇注时，需要保证混凝土持续不断的注入，一旦发生混凝土灌注过程中的中断问题，需要立即根据导管的埋置深度，间断、少量提升导管，并立即排除故障。同时在进行深水桩基础的灌注过程中，需要对各个深水桩的灌注做好记录，同时在灌注的过程中对每根深水桩做好混凝土的试件，而后需要对试件进行测试，检验其强度，完成了混凝土的浇注后需要对其进行相应的检测，查看其性能，而检测的方法除了基本的检测方法之外还需要进行超声波检测，查看桩内是否有裂缝、气泡等影响缺陷。在进行混凝土浇注之前需要对钻孔进行相应的清洁。同时在混凝土浇注时需要尽量保证各项工序的连续性，严格控制混凝土流量和下放速度，保持均匀的流量和流速。保证灌注的连续性，尽量缩短混凝土泵送的间歇时间。

在钻孔的过程中需要选用功率较大且钻孔效率较高的钻孔设备，使其能够快速的完成钻孔工作，同时在进行深水桩基础钻孔时需要选用经验较为丰富的施工人员进行施工作业，同时在施工时需要按照相应的施工工序进行施工，避免坍孔事故的发生，同时在施工之前需要对施工地点的地层进行相应的勘查，根据不同的地层选用不同的施工方法，同时在泥浆的选用中需要优先使用优质膨润土进行造浆，从而使其能够在冲洗钻渣的过程中在钻孔壁的表面形成一层富有韧性的胶合薄膜，从而确保冲击钻孔孔壁的稳定性，以避免其坍孔从而影响工程进度。钻孔施工中采用加扶正圈导正、全孔减压钻进的防斜措施，扶正圈直径比设计桩径小20cm，扶正圈的位置放在离钻头腰带5～6m处，必要时也可每钻进20～30m，加一个扶正圈，以保持钻具的导向性。采用减压钻进，即钻机的主吊钩始终要承受部分钻具的重力，而孔底承受的钻压不超过钻具重力之和（扣除浮力）的80%。

5 结束语

深水桩基础施工由于需要考虑水文、水压等因素，造成其施工难度较高，文章主要对深水桩施工过程中需要注意的要点进行了介绍。

参考文献

[1]黄宏伟，张冬梅，杨澄宇.国内外桥梁深基础形式的现状[J].公路交通科技，2009，19（4）：11-14.

[2]左明福.公路桥梁深水桩基础施工[M].土工基础，2005：11-13.

[3]赵明华.桥梁地基与基础[M].北京：人民交通出版社，2008：45-52.