大直径深孔水下灌注桩施工技术

摘要：随着现代化科学技术水平的提高，建筑行业在施工技术上也逐渐有了新的突破。在桩基础的施工过程中，由于大直径深孔水下灌注桩技术简明方便，承受强度高，设备相对简单，不受各种地质条件的约束，因此这项施工技术逐渐被广泛采用。本文将根据实际的桥路施工建设过程中使用大直径深孔水下灌注桩技术做深入的分析探讨。

关键词：大直径；深孔；水下灌注桩

一、大直径深孔水下灌注桩概述

水下灌注桩技术在桥路施工过程中的每一个环节都至关重要，每项施工技术都具有紧密联系，特别是填筑混凝土时的水泥、泥浆的调配比例，浇灌的深度、承载力、负荷量以及浇灌的数量等都需要经过精确的测量，保证每个环节都按照严格的规范和要求进行。以下我们将结合具体施工中的大桥桩基础建设来探讨大直径深孔水下灌注桩施工技术的应用。

（一）工程结构特点

第一座大桥为昆明至安宁高速公路高峣立交桥，桥梁为三层半立交结构，下部结构为桩柱式，上部结构为预制小箱梁、现浇箱梁结构。桥位位于滇池断层与西山结合处，坡体上残留的泥土层粘性比较大，平均厚度一般为3m左右，局部达到了8m。下层土质主要为淤泥及草煤层，地质报告显示部分桩基位置地表下50~60米左右为玄武岩。桩孔直径为1.5~2.5m，设计桩基共有438根，桩基单根的长度为65~90m。

第二座桥为高峣至海口一级公路高峣大桥，地质情况与上例相近，但更靠近昆明草海，局部桩位存在流砂层，施工难度较大。桥梁上部结构为预制20米预制I型梁加现浇桥面板结构，下部结构为桩基承台加圆柱结构，每个桥墩（单幅）设置2~6根桩基，桩径为1.2~1.8米，桩基单根的长度为40~60m。

（二）施工技术方案的选择与应用

对两条桥路的施工在前期设计阶段，要预先设计好使用的设备，开工的流程等，设备主要采用CZ-50型号规格的冲击钻打桩成孔，在浇灌混凝土时采用分开作业的方法，将成孔和灌注交叉施工。主要流程为场地位置的选择、桩基础设计、钻孔、灌注、验收、检查设备等步骤。

1.钻孔技术的应用。使用钻孔设备前先对其进行一项完整的检查，确保钻头

部位不会发生偏差，对准孔洞中心位置开始打桩。如果不能保持在一条水平线上就要重新设置机身。对孔完成后开始挖孔，使得护筒部位高于地位190mm，深度大于1.2m,,根据每个桩孔的地理位置和地质特点适当改变护筒长度。

2.泥浆保护孔壁。一般情况下，利用泥浆泵设备将泥浆池内的泥浆沉淀到底部时，泥浆的承载力减低会随着泥浆孔流出，经过循环后又会回到泥浆池内。因此在使用泥浆护壁的过程中，需要设立一层过滤网，使泥浆沉淀于池底，施工人员才能有效清除淤泥杂质。

3.钻孔施工技术。在实际施工现场根据不同的地质情况采用不同比重的泥浆开始冲击，对于特殊的岩洞地貌，要补充更多的湿土块和砂质粘土材料，利用钻的冲击作用填补孔洞四壁的漏缝。值得注意的问题是，冲钻过程中要及时检查钢筋的承载结构是否受到损毁，在保持匀速前进的情况下每隔一段时间再停止，检查钻头对孔洞的摩擦情况以及孔的形成状况，并且及时保持泥浆的正常供给。

4.水下混凝土的灌注。采用自动搅拌设备按照规定的比例调配混凝土，在正式进行水下混凝土灌注桩施工时，要考虑到两个方面的因素，即调配比例和施工流程设计。设计混凝土的调配方案时，要注意在水下灌注时混凝土会随着时间变长而承载力变弱，因此要提高混凝土的强度设置，根据混凝土本身的流动性和渗透性特征设计一个准确的预计凝结时间。另外，在施工流程方面，首先必须要对混凝土灌注的导管进行一项精密的检查，使得导管口距离桩孔底部约40cm的距离。

二、水下灌注桩施工技术的常见问题及解决措施

在进行深孔水下灌注桩作业时，钻孔过程常常会出现的问题是钻头卡住、钻被埋入地底以及不小心掉落等情况。而在钻孔过后进行水下灌注桩孔的施工过程中也常常会出现一些具体施工技术上的问题。

（一）孔洞的坍塌

水下灌注桩由于在施工中采用大直径深孔冲钻，常常会受到承载能力的影响而发生孔洞的坍塌状况。主要解决措施是在挖孔过程中要控制好行进速度，在一些特殊的砂土层松散地质环境下，加重泥浆的调配比例，适当调整护筒高度，并且控制好炸药的用量和威力，如果孔洞的坍塌比较严重，则需要全部重新填筑，使得混凝土沉淀物充实后再进行冲钻。

（二）桩孔位置的偏移

在进行灌注桩的施工过程中，如果冲钻成孔过后孔的形成情况没有保持垂直，就会出现桩位的偏移，导致灌注桩的失败。在设计安装钻机设备的位置时，保证底部的水平状态，遇到容易倾斜的软土质层时，钻孔时要降低速度，等底部

磨平后再钻入。具体处理办法有，在孔洞偏移处使用钢绳固定住钻头，上下左右反复清扫，使孔的位置摆正，待到偏斜位置填满砂土，进行沉淀后再开始钻孔。

（三）桩孔缩小问题

在使用钻机设备钻孔后，孔洞会慢慢出现萎缩现象。因此，要常常检验转向设备是否运转正常，使用粘性比较大的泥浆来填筑，在进行低速度的冲钻作业时，要隔几分钟就换一次高速进程，并给冲钻头留下足够的缓冲时间，以便随时对孔洞进行反复的清扫工作，防止洞孔的缩小，影响施工进程。

结束语

在对两座大桥进行深孔水下灌注桩施工时，尽管在技术上取得了很大的突破，但还是要注意大直径深孔的维护和施工方法的改进，在保证各项设备和技术流程设计都到位后，才能开始施工。在此次的桥路施工中遇到的技术问题和相应的解决措施为以后的施工建设积累了更多的经验。

参考文献

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