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摘要：桥梁群桩基础工程技术十分复杂，影响的方面因素很多，本文结合工程实际，对桥梁群桩基础钻孔灌注桩的施工技术进行研究、分析。
关键词：桥梁群桩基础钻孔灌注桩施工
中图分类号： U443.15+4 文献标识码： A 文章编号：
一、工程概况
某大桥3-17#墩位于河水内，桥墩基础采用6根Φ1.8米的群桩基础，钻孔桩基础按嵌岩桩设计，持力层为弱风化泥质粉砂岩。该大桥桥墩为钢筋混凝土双薄壁墩，采用钢套箱施工方法。
二、钻孔灌注桩施工技术要点
1、套箱施工
（1）钢筋砼套箱长14m，宽8m，高度初定6m，壁厚15cm，在平板船上预制成型后由浮吊吊放在桩位处。套箱顶部预留锚固钢筋，施工期间赣江水位上涨时，套箱可现浇接长。在安放套箱时，用吸泥机吸出套箱内砂卵石，使套箱沉入河床一定深度，留出承台及封底砼位置。
（2）套箱在下沉过程中，用全站仪控制套箱位置，防止发生倾斜或移位过大偏出桩位。用贝雷片拼装桁架安放于套箱上作为钻机作业平台进行桩基施工。施工期间，河道中设置地锚，套箱个方向用缆风绳固定在地锚上，防止在施工时平台倾斜或移位。
2、钢护筒的制作和下沉
（1）钢护筒采用厚度14mm的A3钢板卷制而成，护筒直径比桩径大40cm。
（2）钢护筒的定位和下沉主要利用导向船及其上的导向架和浮吊来完成。导向架用角钢加工制作，每4m一节，最下节做8个尖角，以便导向架有一定的入土深度钢护筒下沉时先依靠测量配合，准确定位导向船，并精确放出各桩位位置，然后在导向船上放置导向架，导向架长10-14m，在导向船船面以上2 m，其余在船面以下。护筒由运输船运至施工现场，用水上浮吊吊至导向架内。
（3）在钢护筒未接触河床之前，用临时支撑固定，焊接接长上节护筒后靠自重下沉，着床后临时固定于平台或船上，松开吊机，用DZ120型振动打桩机振打钢护筒进入强风化砂砾岩0.5米。振動下沉时要注意控制钢护筒的倾斜度在1%以内。
3、泥浆池及造浆
（1）泥浆池。为保证泥浆和钻碴不排入赣江中，污染河水，拟将粘土库及膨润土和制浆池设在岸上，将储浆池和沉淀池设置在驳船上，并用隔墙隔开。钻孔时泥浆循环系统用400mm钢管连通，泥浆用泥浆泵泵送，钻渣等沉淀物使用驳船运至环保部门指定地点排弃。
（2）造浆。造浆拟选用优质粘土，并在钻进至软土层和液化砂土层时，还要在泥浆中掺入16%的膨润土、0.15%的CMC羟基纤维素、0.4%硝基腐植酸钠盐及少量的生石灰粉等制成优质泥浆加强护壁以防渗、防坍孔。
（3）泥浆排放：在钻孔过程中利用其它孔口护筒作为钻孔泥浆的造浆池和沉淀池，同时在水中设置一条泥浆船负责钻渣的清理和外运，泥浆船上配备一套泥浆泵送设备，钻孔过程中利用泥浆泵将钻渣抽取到运输船上，最后由运输船输送至指定位置弃置。
4、钻孔
（1）钻机的选型。水中墩的钻孔桩直径均为1.8m，直径较大，穿过强、弱风化砂砾岩，基岩极限抗压强度不高，水中墩施工须在第一个枯水期内完成，钻孔桩施工的进度显得尤为重要。根据墩位处地质条件和施工要求所选择的钻机应满足以下技术要求：钻机的成孔直径满足1.8m；钻机的扭矩大于8t·m；气举或泵吸反循环工艺；成孔速度快等。依据上述要求，我们将采用SY-180型旋转钻机，这种钻机以气举反循环为主，配有大通径反循环钻具系统，循环排水量大，携带钻碴能力强，钻进效率高，能有效地提高钻孔桩的施工进度与成孔质量。
（2）钻具的选择。根据地质状况和水中墩施工的进度要求，对钻具的主要要求是：
①具有最佳的破岩效果和良好的排碴能力，以确保较高的钻进速度；
②钻具有足够的强度和刚度，刀盘在起、下钻时安全可靠，防止起、下钻时塌孔及扰动岩层；
③钻具具有破岩钻进和导向两种功能。
为满足上述技术要求，本工程选择楔齿滚刀钻头，在刀盘主板周边设置有导向板，其作用是导向和使循环水加速对滚刀及工作面的冲洗，提高排碴效果。为最大限度地提高排碴效果，吸碴口与钻杆通孔之间的通道采用直通式结构，吸碴口采用长圆形结构，并布置在刀盘半径的中部以扩大扫孔面积。为确保刀盘起、下钻的安全和可靠性，防止塌孔及扰动岩层，加大刀盘的主围板与孔壁的间隙，以提高刀盘起、下钻时的通过性能，满足孔底岩面及以上3m孔壁岩面不受扰动。刀盘滚刀的布置采用螺旋式布置方式，使刀盘旋转过程中有使工作面上的循环水及岩碴由中心向外移动的趋势，有利于排碴，并保持重量平衡。
（3）钻机走道铺设及钻机安装。SY-180型钻机由底盘和钻架组成，底盘下装有4个走行轮箱，在钻孔施工平台上铺设走道，以便钻机移动对位。走道安装好后，即可安装钻机。
（4）钻进。
①钻机就位施钻前，将钻机底盘调成水平状态并稳定。开机试钻，小心使钻头对准设计中心，盖上封口板，试转数圈，监控钻杆垂直度，使钻机顶部的起吊滑轮、转盘中心和桩孔中心三者在同一垂线上，其最大偏差不大于2cm。
②开始钻进时，下放钻头速度要慢，给进量小，当钻具刚进至岩层时，钻压应小，待钻头全面接触岩面进入正常钻岩后，才可将钻压逐步加大，但最大也不超过钻具扣除浮力后总重力的80%，以避免或减少斜孔、弯孔和扩孔现象。钻进过程中，转速不宜太快，给进量少而次数多，这样才能充分破碎岩层，减小对岩层的扰动，平稳钻进。护筒内水头差应保持护筒内水头高于外面2～3m。
③钻进过程中，随时取碴观测地层的变化情况，并与设计图对照比较，如出入较大，与设计单位联系处理，根据地质情况调整钻进参数，并作好施工记录。
④钻孔过程中，始终采用减压钻进，钻具的主吊钩始终承受部分钻具的重量，使钻杆始终在受拉状态下进行工作，钻压最大不超过钻具扣除浮力后总重力的80%，以避免或减少斜孔、弯孔和扩孔现象。
5、检孔与清孔
钻孔至设计标高后，采用监理工程师指定的方法检测孔深、孔径和垂直度等几何尺寸，待检测合格后，采用换浆法清孔。清孔后，孔内泥浆指标要达规范规定标准。
6、钢筋笼制作及安装
（1）钢筋笼采用加工场统一加工并编号，加工时根据骨架的自身刚度及浮吊的起吊能力分节，分节制作时均需在型钢焊制的骨架定位平台上进行，以保证未来钢筋笼的整体直度及主筋连接接长时的对位精度。
（2）在顶节钢筋骨架的顶端，加焊两道加强箍筋，上焊八根与主筋同直径的钢筋，钢筋笼就位后，将加焊的钢筋焊接在护筒壁上，防止砼浇注过程中钢筋笼上浮。
（3）钢筋笼采用自制的双轮拖车运抵岸边，由吊车吊到运输船上，再由运输船运至孔位，然后使用水上浮吊起吊入孔，主筋接长拟采用带肋钢筋套筒挤压接头。
（4）钢筋笼起吊时使用长杉木杆分段绑扎以提高整个钢筋笼的刚度（木杆在入孔时依次拆除）。
（5）预埋桩基检测钢管应按设计要求精确定位于钢筋笼上并焊牢，其接头使用接长管旋接并做防渗处理。
7、水下砼灌注
（1）灌注前用测锤复测孔深，保证其桩底沉淀厚度要满足规范及设计要求，若不满足要求则进行二次清孔，直到合格后方可进行水下砼灌注。
（2）砼采用拌和站统一拌制，由停靠在墩旁水上拌和站上的砼输送泵配泵管直接灌注。砼灌注采用提升导管法，导管直径为30cm和35cm，按1—2m分节，节间采用法兰盘螺栓联接，灌注前要对导管进行气密性试验，试验无误后方可使用。
（3）导管上设置封底漏斗，漏斗容积（即首批砼方量）应满足封底时导管埋深大于1m。漏斗与导管间用自制砼球做隔水栓，封底时采用剪球法。封底后移走大漏斗，换上小漏斗，小漏斗旁设置储料槽，泵送砼先进入储料槽后通过滑槽入小漏斗。导管提升时利用吊机。
（4）混凝土灌注开始后，连续地进行，并尽可能地缩短拆除导管的时间，加快混凝土的灌注速度。灌注过程中，经常探测井孔内混凝土面位置，及时调整导管埋深，导管的埋深任何时候不得小于1m。当混凝土面升入钢筋笼1～2m后，减少导管埋入深度。混凝土的灌注标高高出设计标高0.5～1m，以保证桩顶混凝土的质量。对孔内溢出的泥浆及时处理，防止污染环境和河流。
（5）灌注过程中导管埋深应大于2m，小于6m，并认真填写灌注记录。
三、结束语
钻孔灌注桩是一种比较常见，施工速度快，受气候环境影响小的桥梁基础形式。在施工中，应结合工程的实际，按照设计文件与施工规范的要求，选取合理的施工工艺，坚持以预防为主的原则，采取有效的措施进行施工控制，及时解决施工过程中出现的各种问题，不断总结经验教训，提高施工技术水平。
关键词：桥梁群桩基础钻孔灌注桩施工
中图分类号： U443.15+4 文献标识码： A 文章编号：
一、工程概况
某大桥3-17#墩位于河水内，桥墩基础采用6根Φ1.8米的群桩基础，钻孔桩基础按嵌岩桩设计，持力层为弱风化泥质粉砂岩。该大桥桥墩为钢筋混凝土双薄壁墩，采用钢套箱施工方法。
二、钻孔灌注桩施工技术要点
1、套箱施工
（1）钢筋砼套箱长14m，宽8m，高度初定6m，壁厚15cm，在平板船上预制成型后由浮吊吊放在桩位处。套箱顶部预留锚固钢筋，施工期间赣江水位上涨时，套箱可现浇接长。在安放套箱时，用吸泥机吸出套箱内砂卵石，使套箱沉入河床一定深度，留出承台及封底砼位置。
（2）套箱在下沉过程中，用全站仪控制套箱位置，防止发生倾斜或移位过大偏出桩位。用贝雷片拼装桁架安放于套箱上作为钻机作业平台进行桩基施工。施工期间，河道中设置地锚，套箱个方向用缆风绳固定在地锚上，防止在施工时平台倾斜或移位。
2、钢护筒的制作和下沉
（1）钢护筒采用厚度14mm的A3钢板卷制而成，护筒直径比桩径大40cm。
（2）钢护筒的定位和下沉主要利用导向船及其上的导向架和浮吊来完成。导向架用角钢加工制作，每4m一节，最下节做8个尖角，以便导向架有一定的入土深度钢护筒下沉时先依靠测量配合，准确定位导向船，并精确放出各桩位位置，然后在导向船上放置导向架，导向架长10-14m，在导向船船面以上2 m，其余在船面以下。护筒由运输船运至施工现场，用水上浮吊吊至导向架内。
（3）在钢护筒未接触河床之前，用临时支撑固定，焊接接长上节护筒后靠自重下沉，着床后临时固定于平台或船上，松开吊机，用DZ120型振动打桩机振打钢护筒进入强风化砂砾岩0.5米。振動下沉时要注意控制钢护筒的倾斜度在1%以内。
3、泥浆池及造浆
（1）泥浆池。为保证泥浆和钻碴不排入赣江中，污染河水，拟将粘土库及膨润土和制浆池设在岸上，将储浆池和沉淀池设置在驳船上，并用隔墙隔开。钻孔时泥浆循环系统用400mm钢管连通，泥浆用泥浆泵泵送，钻渣等沉淀物使用驳船运至环保部门指定地点排弃。
（2）造浆。造浆拟选用优质粘土，并在钻进至软土层和液化砂土层时，还要在泥浆中掺入16%的膨润土、0.15%的CMC羟基纤维素、0.4%硝基腐植酸钠盐及少量的生石灰粉等制成优质泥浆加强护壁以防渗、防坍孔。
（3）泥浆排放：在钻孔过程中利用其它孔口护筒作为钻孔泥浆的造浆池和沉淀池，同时在水中设置一条泥浆船负责钻渣的清理和外运，泥浆船上配备一套泥浆泵送设备，钻孔过程中利用泥浆泵将钻渣抽取到运输船上，最后由运输船输送至指定位置弃置。
4、钻孔
（1）钻机的选型。水中墩的钻孔桩直径均为1.8m，直径较大，穿过强、弱风化砂砾岩，基岩极限抗压强度不高，水中墩施工须在第一个枯水期内完成，钻孔桩施工的进度显得尤为重要。根据墩位处地质条件和施工要求所选择的钻机应满足以下技术要求：钻机的成孔直径满足1.8m；钻机的扭矩大于8t·m；气举或泵吸反循环工艺；成孔速度快等。依据上述要求，我们将采用SY-180型旋转钻机，这种钻机以气举反循环为主，配有大通径反循环钻具系统，循环排水量大，携带钻碴能力强，钻进效率高，能有效地提高钻孔桩的施工进度与成孔质量。
（2）钻具的选择。根据地质状况和水中墩施工的进度要求，对钻具的主要要求是：
①具有最佳的破岩效果和良好的排碴能力，以确保较高的钻进速度；
②钻具有足够的强度和刚度，刀盘在起、下钻时安全可靠，防止起、下钻时塌孔及扰动岩层；
③钻具具有破岩钻进和导向两种功能。
为满足上述技术要求，本工程选择楔齿滚刀钻头，在刀盘主板周边设置有导向板，其作用是导向和使循环水加速对滚刀及工作面的冲洗，提高排碴效果。为最大限度地提高排碴效果，吸碴口与钻杆通孔之间的通道采用直通式结构，吸碴口采用长圆形结构，并布置在刀盘半径的中部以扩大扫孔面积。为确保刀盘起、下钻的安全和可靠性，防止塌孔及扰动岩层，加大刀盘的主围板与孔壁的间隙，以提高刀盘起、下钻时的通过性能，满足孔底岩面及以上3m孔壁岩面不受扰动。刀盘滚刀的布置采用螺旋式布置方式，使刀盘旋转过程中有使工作面上的循环水及岩碴由中心向外移动的趋势，有利于排碴，并保持重量平衡。
（3）钻机走道铺设及钻机安装。SY-180型钻机由底盘和钻架组成，底盘下装有4个走行轮箱，在钻孔施工平台上铺设走道，以便钻机移动对位。走道安装好后，即可安装钻机。
（4）钻进。
①钻机就位施钻前，将钻机底盘调成水平状态并稳定。开机试钻，小心使钻头对准设计中心，盖上封口板，试转数圈，监控钻杆垂直度，使钻机顶部的起吊滑轮、转盘中心和桩孔中心三者在同一垂线上，其最大偏差不大于2cm。
②开始钻进时，下放钻头速度要慢，给进量小，当钻具刚进至岩层时，钻压应小，待钻头全面接触岩面进入正常钻岩后，才可将钻压逐步加大，但最大也不超过钻具扣除浮力后总重力的80%，以避免或减少斜孔、弯孔和扩孔现象。钻进过程中，转速不宜太快，给进量少而次数多，这样才能充分破碎岩层，减小对岩层的扰动，平稳钻进。护筒内水头差应保持护筒内水头高于外面2～3m。
③钻进过程中，随时取碴观测地层的变化情况，并与设计图对照比较，如出入较大，与设计单位联系处理，根据地质情况调整钻进参数，并作好施工记录。
④钻孔过程中，始终采用减压钻进，钻具的主吊钩始终承受部分钻具的重量，使钻杆始终在受拉状态下进行工作，钻压最大不超过钻具扣除浮力后总重力的80%，以避免或减少斜孔、弯孔和扩孔现象。
5、检孔与清孔
钻孔至设计标高后，采用监理工程师指定的方法检测孔深、孔径和垂直度等几何尺寸，待检测合格后，采用换浆法清孔。清孔后，孔内泥浆指标要达规范规定标准。
6、钢筋笼制作及安装
（1）钢筋笼采用加工场统一加工并编号，加工时根据骨架的自身刚度及浮吊的起吊能力分节，分节制作时均需在型钢焊制的骨架定位平台上进行，以保证未来钢筋笼的整体直度及主筋连接接长时的对位精度。
（2）在顶节钢筋骨架的顶端，加焊两道加强箍筋，上焊八根与主筋同直径的钢筋，钢筋笼就位后，将加焊的钢筋焊接在护筒壁上，防止砼浇注过程中钢筋笼上浮。
（3）钢筋笼采用自制的双轮拖车运抵岸边，由吊车吊到运输船上，再由运输船运至孔位，然后使用水上浮吊起吊入孔，主筋接长拟采用带肋钢筋套筒挤压接头。
（4）钢筋笼起吊时使用长杉木杆分段绑扎以提高整个钢筋笼的刚度（木杆在入孔时依次拆除）。
（5）预埋桩基检测钢管应按设计要求精确定位于钢筋笼上并焊牢，其接头使用接长管旋接并做防渗处理。
7、水下砼灌注
（1）灌注前用测锤复测孔深，保证其桩底沉淀厚度要满足规范及设计要求，若不满足要求则进行二次清孔，直到合格后方可进行水下砼灌注。
（2）砼采用拌和站统一拌制，由停靠在墩旁水上拌和站上的砼输送泵配泵管直接灌注。砼灌注采用提升导管法，导管直径为30cm和35cm，按1—2m分节，节间采用法兰盘螺栓联接，灌注前要对导管进行气密性试验，试验无误后方可使用。
（3）导管上设置封底漏斗，漏斗容积（即首批砼方量）应满足封底时导管埋深大于1m。漏斗与导管间用自制砼球做隔水栓，封底时采用剪球法。封底后移走大漏斗，换上小漏斗，小漏斗旁设置储料槽，泵送砼先进入储料槽后通过滑槽入小漏斗。导管提升时利用吊机。
（4）混凝土灌注开始后，连续地进行，并尽可能地缩短拆除导管的时间，加快混凝土的灌注速度。灌注过程中，经常探测井孔内混凝土面位置，及时调整导管埋深，导管的埋深任何时候不得小于1m。当混凝土面升入钢筋笼1～2m后，减少导管埋入深度。混凝土的灌注标高高出设计标高0.5～1m，以保证桩顶混凝土的质量。对孔内溢出的泥浆及时处理，防止污染环境和河流。
（5）灌注过程中导管埋深应大于2m，小于6m，并认真填写灌注记录。
三、结束语
钻孔灌注桩是一种比较常见，施工速度快，受气候环境影响小的桥梁基础形式。在施工中，应结合工程的实际，按照设计文件与施工规范的要求，选取合理的施工工艺，坚持以预防为主的原则，采取有效的措施进行施工控制，及时解决施工过程中出现的各种问题，不断总结经验教训，提高施工技术水平。