大直径超长桩基施工质量控制

大直径超长桩基施工质量控制

陈小华宁征波

（中交隧道工程局有限公司华南分公司广东广州510799）

【摘要】结合安徽池州长江公路大桥工程施工实践，提出大直径、超长桩基础施工技术方案及质量控制要点。

【关键词】大直径超长桩基；施工；质量；控制

【中图分类号】TU753.3【文献标识码】A【文章编号】1002-8544（2017）04-0135-02

1.引言

近几年来，随着我国高速公路以及特大型桥梁建设的迅速发展，大直径钻孔灌注桩基础施工技术和工艺已在不少地区应用，并取得了一定的成效，大直径钻孔桩基础是指直径大于250cm的钻孔灌注桩基础，本文结合安徽池州长江公路大桥主通航孔桥南塔主墩大直径钻孔桩基础施工质量控制谈一些看法。

2.工程概况

池州长江公路大桥位于长江下游安庆～芜湖的贵池河段，位于贵池水道进口段，起点里程为K18+149.5，终点里程为K23+974.5。桥梁全长5825m，包括跨长江主通航孔斜拉桥、副通航孔连续刚构桥、南岸大堤连续梁桥、引桥。长江主通航孔桥全长1448m，桥跨布置为（3×48+96+828+280+100）m，采用等高塔不对称混合梁双塔斜拉桥。

主通航孔桥南塔主墩基础采用36根φ3.0m钻孔灌注桩，桩基呈梅花形布置，桩基横桥向布设5排，桩长82m，桩底标高为-85m，桩基按摩擦桩设计，桩底持力层为中风化砂岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂层。承台为圆端形，承台底标高为-3m、顶标高为+5m，承台厚度为8m，承台平面外轮廓尺寸为34.8m×59.3m（顺桥向×横桥向），圆端半径为32.5m。其施工工艺为：钻孔平台搭设→振设护筒→钻进就位→钻进→成孔检测→第一次清孔→下放钢筋笼→第二次清孔→灌注水下混凝土。

3.施工质量控制

3.1钻孔平台搭设

主墩钻孔平台的基桩均采用φ820×10mm钢管桩，使用D100打桩船振沉。钢管桩振沉完成后，采用φ425×8mm螺旋管于钢管桩连接，连接形式严格按照“相贯线”要求。依次完成斜撑焊接、贝雷铺设、分配工钢铺设、面板铺设、围栏焊接等。

3.2钢护筒的制作及振设

钻孔平台搭设完成后即可施打钢护筒。Z5主墩钢护筒采用δ=22～18mm厚的钢板卷制，其直径比桩径大400mm。为提高成孔的可靠性、安全性，水中桩基护筒与河床面交接处应做不漏水处理，并在护筒外面反压处理。

护筒制作采用Q235B钢板卷制，在制作棚用卷板机卷成筒后，在焊接平台上焊接。钢护筒在专业钢结构厂制造，钢护筒加工完毕并经工厂质检人员验收合格后，采用运输船舶将钢护筒运输至桥位处。

3.3泥浆制备

钻孔桩施工采用优质泥浆护壁工艺，采用高性能PHP泥浆，利用相邻钢护筒进行泥浆循环，钻渣通过运渣船运至指定地点处理，确保钻孔泥浆不污染江水。

主墩钢护筒底标高为-24.0m，粉细砂层底标高为-24.45m，护筒底口以下仅有0.45m的粉细砂层，为确保钻孔桩不塌孔、保证桩基施工质量，选用高塑性粘土或膨润土作为备用材料对泥浆性能进行调整，确保制配出来的钻孔泥浆为不分散、低固相、高粘度的优质PHP泥浆。

3.4钻进成孔

钻孔作业主要包括钻机选型、定位和钻进、清孔、成孔检测等工序。

（1）钻机选型：主墩桩基的钻孔重点为混合岩，选用ZJD4000型全液压转盘式回旋钻钻机，同时备选冲击钻钻孔，并配备整套的砂石泵、泥浆池、空压机、泥浆分离器等机械。

（2）钻机定位：钻机就位前，先对钻机各种性能和泥浆泵等进行全面检查，并对循环池设备以及即将使用的锤头，锤外径，转盘、钻杆等进行检查，确保设备能正常运作。钻机摆放好后，应及时设钻机的限位装置。钻机底盘大梁的水平定位固定点至少要有6个基准点以上，保证钻机在钻进过程中不产生位移或倾斜，同时在钻进的过程中应加强校核。

（3）钻机钻进：钻进过程中严格控制泥浆指标，根据不同地层及时调整钻进进尺及泥浆指标，并补充优质泥浆，始终保持护筒内泥浆面高于护筒外水面不小于1.5m。护筒内钻进速度每小时进尺控制在0.2～0.4m左右，砂层每小时进尺控制在0.3～0.5m左右，岩层每小时进尺控制在0.2～0.8m左右，防止在地层交界面易出现孔斜现象，在钻头上配重体或配重体上方加装鼓型稳定器，并配合扶正器使用，提高成孔的垂直度。

（4）成孔检测、清孔：成孔检测项目包括孔的中心位置、孔径、倾斜度、孔底标高、孔深、护筒顶标高，采用超声波成孔检测仪、测绳、GPS-RTK仪器进行测量。孔中心位置应在±50mm范围，孔径不小于设计桩径，倾斜度小于1/200，孔深不小于设计规定。成孔检测合格后才可进行第一次清孔，清孔采用换浆、抽浆，采用气举反循环进行清孔，让孔内钻渣随着泥浆的循环排出孔外。

3.5钢筋笼加工及安装

钢筋笼在钢筋棚内下料、加工成形，桩基钢筋笼采用“长线法”工艺结合滚扎直螺纹对接工艺进行钢筋笼的对接，钢筋接头安装规范要求进行错开布设。按照设计要求每隔2m设置一道∠75mm的角钢加强箍。

钢筋笼采用100t龙门吊分节起吊安装，在钢筋笼的安放过程中，每节接长要顺直，接头牢固可靠。当一节钢筋笼下放至护筒口位置后，采用钢筋笼下放胎架的8个插销固定在平台上，然后起吊第二节钢筋笼，使他们在同一轴线时，进行钢筋笼接头直螺纹套筒连接。

3.6水下混凝土灌注

（1）混凝土拌制。混凝土采用1台180m3/h和1台120m3/h卧轴式强制搅拌机集中拌制。投料顺序为：（细骨料+水泥+外掺料）→搅拌均匀→加入所需用水量、外加剂→砂浆充分搅拌→充分搅拌→投入粗骨料→继续搅拌至均匀。

配制水下砼的水泥采用硅酸盐水泥，其性能除符合国家现行标准的要求外，其初凝时间必须满足施工要求，拌制砼所用的粗、细骨料必须经过试验确定。砼的配合比必须具有良好的和易性、流动性，灌注时要能保持有足够的流动性，其坍落度应控制在160～200mm。为提高砼和易性，砼中掺用的外加剂材料，其技术条件及掺用量通过试验确定。

（2）混凝土灌注。灌注前，再次核对孔深、沉渣厚度等，若超出要求，采用气举反循环清孔，满足要求后进行混凝土灌注。将导管下放至距桩孔底0.3～0.4m之间，然后安装储料斗及支架和料斗，并检查安装情况。首批混凝土浇筑采用拔塞法和隔水球相结合的施工工艺，即将钻孔灌注桩隔水球安放在导管口的位置，其目的是为了防止混凝土进入导管后与导管中的水混合，影响混凝土的质量。

正常灌注混凝土时导管的埋置深度宜控制在2～6m，导管提升时应保持轴线竖直和位置居中，逐步提升。当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部1m左右时，宜降低灌注速度，混凝土顶面上升到骨架底部4m以上时，宜提升导管，使其底口高于骨架底部2m以上后再恢复正常灌注速度。

4.结语

大直径钻孔桩的施工因其难度较高、风险较大而存在其特殊的一面，但只要具体问题具体分析，做到早预防早处理，是能够保质保量完成施工任务的。通过对池州长江公路大桥南塔基础的施工，对大直径超长桩基施工质量控制总结了一些经验，但针对具体问题具体综合分析解决，才能有效的控制施工质量。

参考文献

[1]中交第一公路工程局有限公司.公路桥涵施工技术规范[M].人民交通出版社,2011.8.

[2]黄辉.大直径水下混凝土桩基施工质量控制[J].科技资讯,2011.04.

[3]马建闯,彭鸣才.关于桥梁桩基设计与施工技术的浅谈[J].城市建设与商业网点,2009.07.