特大桥桩基础水下施工与技术

任前元

(贵州路桥集团桥梁分公司，贵州 贵阳　550000)



特大桥桩基础水下施工与技术

任前元

(贵州路桥集团桥梁分公司，贵州 贵阳550000)

摘要：钻孔灌注桩是桥梁工程施工中一种常见桩型，目前在各种地形中均有使用，文章主要结合实际工程案例，针对专控灌注桩施工技术展开而来分析。

关键词：特大桥桩基础；水下施工；施工技术

1工程概况

某特大桥中心里程为K35+164.5，全桥总长为667.32 m，宽为20 m。桥梁上结构为1 935 m简支转连续装配式部分预应力钢筋混凝土箱型梁，共有247片。肋板式墩，其中1.8 m钻孔桩1 050延米，1.2 m钻孔桩320延米。桥梁河床以下6 m范围内均为漂石或者卵石，其透水性能非常强，桥梁所在地区地表水与地下水都非常丰富，空隙潜水，空隙裂隙水及成压水，它们相互影响和补给，局部地层有构造含水带，不同类型水系之间构成了水力联系，桥梁经过地段的地质均为裂隙发育、断裂构造，且岩质和岩层之间的变化毫无规律，同一桩位、同一标高位置上存在两种不同岩质，且两种岩质的软硬程度不一致，地质情况非常复杂。

2钻孔灌注桩施工技术

2.1施工准备

首先，按照旋挖钻机施工的相关要求，应准备好符合其要求的设备，例如泥浆泵、导管及电焊机等，并将这些设备调试到其最佳的使用状态；通常需要利用砂粘土或者沙土进行桩基施工平台的填筑，至少需要利用压路机进行3遍碾压，以保证钻机施工过程中不会出现位移、倾斜等问题；第三，在开挖以前应先进行探沟，相关人员确定泥浆池位置没有地下管线之后，按照1∶0.75的比例对泥浆池进行放坡，完成开挖以后应严格按照要求设置钢管栏杆，栏杆的高度为1.5 m，同时利用绿网在四周进行围护，同时在醒目的位置上悬挂警示牌或者标示牌，注意泥浆池造浆之前，应对其四周及底部利用塑料布进行衬护。

2.2钻机就位

在钻机就位之前应先对钻机的工作性能进行检查，保证钻机液压系统、各零部件及各种仪表运行正常，保证桩位周围的平整性，并将钻机开到桩位旁，钻头尖端正对桩位的标注点，然后利用钻机仪表、垂球对机身水平及垂直度进行控制，保证钻架上起吊滑轮、转盘中心、钻杆中心均处于同一铅垂线上。钻机停位回转中心与孔位之间的距离为3～4.5 m，如果条件允许，应尽可能将蝙蝠油缸中桅杆缩回，以减小钻机自重以及提升下降脉动压力对孔带来的影响，此外，还要对回转半径以内是否存在障碍物进行检查。

2.3护筒埋设

旋挖钻机施工过程中会用到钢护筒，其内径通常比桩径大20～30 cm，按照地质情况确定护筒长度，完成护筒加工以后应立即对护筒几何尺寸、焊缝尺寸、相邻管节管径差等进行检查，经检查合格以后应报现场工程师，并注意在护筒底面和顶面找到护筒截面中心，还要在护筒上将标识做好。在钢护筒埋设之前应对桩位控制点进行放样，利用小口径钻头先进行预钻，钻到护筒底部的标高位置上，然后将钻头提出，利用钻头将护筒压至预定位置，然后利用粗颗粒土进行护筒外侧的回填，钻头贯压护筒过程中应分别在护筒不同方向进行均匀贯压，以避免护筒贯压过程中发生倾斜的现象。此外，护筒贯压到位以后还要利用垂球、水平尺等对护筒的垂直度进行检查，经检查合格以后进行护筒外侧回填，将其报给现场工程师。

2.4钻机钻孔

在钻孔之前应按照护筒壁上护筒顶面中心表示在护筒顶面上挂设十字线，然后将其与中钻头中心对准，钻头中心和护筒中心二者的偏差不能在5 cm以上。在成孔之前必须对钻头保径位置、钻头磨损情况及钻头直径等进行检查，施工过程中应及时将磨损超标的钻头更换掉。旋挖钻机应配备电子控制系统，这样就可以随时显示出钻进时的垂直度，并注意对其进行适当调整，利用电子控制及人工用垂球观察的方式保证钻杆垂直度，从而保证成孔垂直度，注意每次钻机提钻甩渣以后，应检查钻头是否对中。开钻过程中应先将泥浆泵、转盘启动，使其空转一会儿，在泥浆输进钻孔中比护筒底角高出0.5 m时，才能开始钻进，开始钻进时应低档慢速钻进，在钻进深度超过护筒刃脚时，才能按照正常的速度钻进。

2.5换浆清孔

为了使桩身混凝土可以和岩面接触良好，应采用二次造浆、二次清孔，同时应使循环路径长度尽量增加，并缩短钢筋笼安装的时间，在二次清孔以后应立即进行混凝土灌注。在钻孔达到设计标高时，应利用掏渣筒进行掏渣，利用平板测锤对深度进行测量，二者之差为沉渣的厚度，如果沉渣厚度在5 cm范围内，这时应该进行二次造浆，必要时还可以增加水泥，将泥浆比重控制在1.06～1.07之间，含砂率应控制在≤0.5%的范围沉渣沉淀的速度非常快，待钢筋笼下完，利用掏渣筒进行掏渣，如果下沉沉渣不能浮起来，则说明不符合要求。钢筋笼定位焊接以后还要进行二次清孔，利用掏渣筒将孔底沉渣荡起，达到要求以后下导管，进行混凝土的关注，必要时还可以利用射浆反循环清孔法。

2.6混凝土灌注

混凝土灌注利用经过水泌试验的300 mm卡口式快速连接导管，利用容积为10 m3集料斗进行灌注，灌注过程中需要经常利用测锤对孔内混凝土标高进行探测，以便对导管埋深进行及时调整，注意灌注过程中必须保证连续性，本工程中还在拌合站准备了2台120 kV发电机以及1台HZS120型拌和机，以防止出现中断事故。

3结语

综上所述，本特大桥桩基础工程全部完成历时3个月，钻孔灌注桩基础施工技术是一项非常好的桩基施工技术，它有效克服了钻孔灌注桩自身存在的不足，桩底、桩侧土体加固效果都非常好，对于大型桥梁以及要求大吨位承载力的基础设施来说具有非常重要的意义，可以大幅度提升其承载力，同时还能缩短工期、节省成本，可以获得非常明显的经济及社会意义，因此近年来受到了桩基工程领域的一致认可和欢迎。

参考文献：

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[2]魏洋,吴刚,张敏. FRP网格加固桥梁水下结构技术研究与应用[J]. 施工技术,2014,(22):73-77.

[3]覃文元. 在水位升降幅度大条件下深水公路大桥基础施工平台和水下锚碇的设计与定位[J]. 公路交通科技(应用技术版),2007,(6):127-132.

收稿日期：2016-04-11

作者简介：任前元(1977-)，主要从事公路桥梁及隧道工程施工技术管理工作。

中图分类号：U445

文献标识码：C

文章编号：1008-3383(2016)06-0120-01