桥梁深水桩基础施工的要点

桥梁深水桩基础施工的要点

净卫星

陕西交通建设集团陕西西安710075

摘要：本文分析了桥梁深水桩基础钢管桩平台施工前准备工作，钻孔过程中及灌注混凝土过程中的主施工要点，以供大家参考。

关键词：桥梁；钻孔；灌注混凝土

桥梁深水基础的施工，主要困难在于钻孔过程的桩基定位、成孔过程的防水、防塌孔，水下混凝土的施工等，因此，施工前的准备、钻孔过程、灌注混凝土过程等关键问题和技术，它们的结构设计和施工质量直接影响着桥梁基础乃至整座桥的稳定性和耐久性。

1、施工准备工作

1.1施工现场调查

在进驻现场后，应先对水文、地质情况进行复核，进一步对深水基础位置的地质情况查勘，为栈桥、施工平台及钢管桩、护筒、围堰等施工提供准确的资料。同时为施工施工组织设计及材料运输方案提供参考。

1.2施工平台搭设

相对于钢护筒平台，钢管桩平台搭设难度小，节约材料，较为经济，在水深较浅的江河中较为常用。平台搭设除具备足够的刚度和稳定性安全性外，还应考虑以下两方面因素：一是平台高程考虑，确保施工期间最不利自然情况（涨水、洪水冲刷）下，平台施工不受影响，一般高出最高水位1.5~2m。二是平台尺寸确定，宽度必须成孔设备的布设和操作人员活动要求，长度要留有起吊钻具、堆放材料及设备的场地。同时为后续承台施工提供方便。平台搭建完成后在其上面敷设防滑板，确保施工期间安全。

1.3护筒制备及下沉

钢护筒在工厂分节加工，运抵现场组拼，定位后利用导向架下沉，沉桩机配合打入，下沉过程中控制好垂直度满足定位和焊接要求。当下沉过程阻力大时，可用高压冲水、泥浆泵冲刷护筒底部减少下沉阻力，辅助护筒下沉。护筒下设到位后固定牢靠，一般情况护筒底端埋置应深入河床下不透水层不小于2m。

2、钻孔桩成孔施工

2.1泥浆制备

钻孔桩在施工过程中，通常采用泥浆护壁成孔，泥浆由水、粘土（膨润土）和添加剂组成。具有浮悬钻渣、冷却钻头、润滑钻具，增大静水压力，并在孔壁形成泥皮，隔断孔内外渗流，防止坍孔的作用。根据成孔方法和地层情况来确定泥浆稠度，泥浆稠度应视地层变化或操作要求机动掌握，泥浆太稀，排渣能力小、护壁效果差；泥浆太稠会削弱钻头冲击功能，降低钻进速度。

2.2施钻孔过程

钻机及钻架稳定、可靠准确就位后，应进行正常钻进作业，钻孔时，先在钢护筒内注入泥浆，开始慢速钻进，使护筒刃脚处有坚硬的泥皮护壁，钻进深度超过护筒下2m后，即可按正常速度钻进。泥浆经沉淀池沉淀后回收循环利用。

⑴、钻进要随时监测泥浆比重及泥浆中含砂情况，记录钻进中的有关参数及地质情况，以核对地质资料。始终保持孔内既定的水位差和泥浆浓度，以起到护壁作用。

⑵、钻孔时，孔内水位宜高于护筒外水位，在冲击钻进中取渣或停钻后，应及时向孔内补水或泥浆，保持孔内水头高度和泥浆比重粘度。钻进过程中，每进尺2～3m，应检查钻孔直径和竖直度，检查工具可用圆钢筋笼检测钻孔直径和竖直度。

⑶、钻孔作业应该连续进行，因故停钻时，有钻杆的钻机应将钻头提离孔底5m以上，其它钻机应将钻头提出孔外，孔口应加护盖。

⑷、终孔后和浇注水下砼前应清孔。清孔应分二次进行。第一次清孔在成孔完毕后立即进行，采用钻机的掏渣筒清孔；第二次在下放钢筋笼和灌注混凝土导管安装完毕后进行，采用泥浆循环置换法清孔。清孔过程中观测孔底沉渣厚度，孔底沉渣厚度不大于100mm时即可停止清孔，并保持孔内水头高度，防止坍孔事故。清孔和终孔阶段不得在孔内加清水。

3、钢筋笼制安及水下灌注混凝土

3.1桩基钢筋骨架应分节制作成笼，运抵桩位处起吊，分节入孔焊连成整体。骨架四周应设保护层，优先使用轮式砼垫块。钢筋骨架吊至设计位置后应在上端用不少于3根的同直径钢筋固定至井口，并采取相应办法对钢筋在孔中的位置固定。

3.2灌注前应先测量混凝土的坍落度和泥浆比重，要求的坍落度为160mm～220mm，泥浆比重为1.1～1.2，灌注混凝土施工顺序：安设导管→灌注首批混凝土→连续灌注→提升导管→继续灌注直至桩顶。

⑴、灌桩用导管内壁应光滑、圆顺，内径一致，接口严密、导管直径应与桩径及混凝土浇筑速度相适应。导管使用前应进行试拼和试压，按自下而上顺序编号和标示尺度。灌注时导管应位于钻孔中央，在浇筑混凝土前，应进行升降试验并将导管送至孔底，以便对孔底标高、导管长度相互核对。

⑵、混凝土的初存量应满足导管埋置深度大于1.0m和填充导管底部的需要。灌注应连续进行，中途不宜停工，并应尽量缩短拆除导管的间断时间，保证每根桩在配合比设定的初凝时间内浇筑完成。后续混凝土要徐徐灌入。

⑶、在灌注过程中，应经常用测深锤或超声波法测灌注高度，导管的埋置深度宜控制在2~6m防止导管提升过猛。管底提离混凝土面或埋入过浅，而使导管内进水造成断桩夹泥；也要防止导管埋入过深，而造成导管内混凝土压不出或导管被混凝土埋住而不能提升，导致终止浇灌而断桩。

⑷、提升导管时保持其轴线竖直和位置居中，逐步提升，拆除导管的动作要快。为防止堵管，在向导管内倾注混凝土时不宜正对管口中心，且不得过猛；为防止埋管，应严格控制埋管深度，不得超过6m，在导管上端装设附着式振捣器，每隔数分钟振动一次，使导管周围的混凝土不致初凝。

⑸、为了防止浇筑过程中钢筋骨架上浮，可采取将钢筋笼上端主筋焊在护筒上或将适当数量的主筋延长至桩底，并设置1~2m道加强环形筋。在浇筑过程中应注意，当混凝土灌注高度在骨架底部2m以内时，灌注速度要缓慢，当高度高于骨架底部4m以上再恢复正常的灌注速度。灌注的桩顶标高应比设计高出0.5~1.0m，待混凝土凝结前，挖除多余的桩头，请检测单位对桩基完整性进行检测。

4、结束语

近年来，随着国内交通设施的高速发展，桥梁深水桩基础施工技术得到了快迅的发展，深水桩施工选择合理的施工方案是施工顺利进行的前提，钢管桩平台配合钢护筒施工深水桩在笔者参建的安毛高速公路中汉江、任河深水桩施工中证实为比较经济和成熟的方案。

本文论述了水上平台搭设、护筒下沉及成孔和水下混凝土浇筑等方面的施工工艺，施工过程中若注意一些具体技术要点，必能取得良好工程质量及施工效益。

参考文献：

[1]张刚刚.桥梁桩基混凝土施工技术与质量检测[J].科学论坛，2009.

[2]赖世英.牛王洞大桥深桩基施工技术[J].现代企业文化，2008

[3]将新民.桥梁深水桩基础施工技术[J].企业技术开发，2009.