港珠澳大桥钻孔灌注桩施工技术要点分析研究

港珠澳大桥钻孔灌注桩施工技术要点分析研究

王中平

甘肃省灵台县兴盛建筑工程有限责任公司甘肃省灵台县744400

摘要：文章以本人参与建设的港珠澳大桥中某合同段的工程建设为例，对施工中所应用的钻孔灌注桩成孔施工技术要点进行分析，并对钻孔灌注桩施工中可能出现的异常情况及其原因和相应的应急处理措施进行介绍，以供参考。

关键词：港珠澳大桥；钻孔灌注桩施工技术；要点；应急处理措施

1工程概况

港珠澳大桥某合同段非通航孔桥桩基础共330根。本合同段桥址区域为伶仃洋西滩，海底高程-5.91m～-4.72m，海底地形平坦，地质结构主要为四层：软土+粘性土+砂

层+基岩结构。桥位处淤泥层较厚，有较厚的密实砂层和全、强风化层。下伏基岩主要为花岗岩，仅少部分区段揭示为混合片岩，全、强风化基岩埋深约33～90m，中风化岩层面埋深约50m～130m以上。非通航孔桥配置12个装配式施工平台，24套钻机和空压机、泥浆处理设备，每个平台安排2套钻孔设备。

2钻孔灌注桩成孔施工技术

2.1钻孔施工

依据开工报告相关内容检查承包商施工准备情况，做好相应记录。施工中，经常巡视检查施工现场，抽查钻孔泥浆性能指标、施工进尺，并做详细记录。要随时检查现场人员特别是质检人员的在岗情况及有旁站记录。现场施工情况应及时反馈给交底人及驻地办领导。要特别注意对照《工程地质勘查报告》，密切关注岩面变化情况。现场地质情况与《工程地质勘查报告》不符或有较大出入的，要有详细记录，并会同业主、设计、监理等现场确认。入岩及终孔确认要经交底人参与、签认。记录入岩高程、终孔高程、孔深、孔径、倾斜度、泥浆指标、沉渣厚度。

2.2钢筋笼安装

要现场检查并控制钢筋笼安装时套筒连接的完好性。运至现场的钢筋笼要确保加工质量符合设计要求（直径、长度）且不变形方可同意安装，并注意控制安装时每节钢筋笼的整体性。如有破坏或变形，及时要求承包商校正合格后方可使用。仔细检查并控制钢筋机械连接器连接质量（两端连接平衡）以及钢筋笼定位装置的可靠性，发现问题应及时要求承包商处理并报告交底人及驻地办领导。注意检查并控制钢筋笼底面和顶面标高，使之符合设计及规范要求。

2.3水下混凝土灌注

灌注前要进一步检查清孔泥浆性能指标及沉渣厚度（粘度17~20Pa.s，比重1.03~1.10，含沙率﹤2%，沉渣厚度不超过50mm）。检查并复核导管连接质量。连接接头应牢固，距孔底在40cm左右。计算复核首批混凝土用量。要保证首批混凝土灌注完毕后导管埋深大于等于1m。混凝土灌注过程中要随时检查复核混凝土面的理论标高和实际标高。做好相应记录。控制每次拆卸导管长度，保证导管在混凝土内的埋置深度（6m﹥△h﹥2m）。灌注的桩顶标高应比设计高出0.5~1.0m。督促承包商现场人员做好“水下混凝土灌注施工记录”。

3桩基础施工应急处理措施

3.1塌孔问题的原因和应急处理

钻孔灌注桩施工中的塌孔问题主要表现在孔内水位突然下降，孔口冒水泡，钻机负荷显著增加。其主要原因就是由于泥浆相对密度不够，泥浆性能指标不合格，使孔壁未形成坚实泥皮。孔内水头高不够，未及时补浆，使孔内水位低于地下水位压力。钻机压在护筒上，由于振动使孔内坍塌。在松软砂层，淤泥中钻进速度太快。吊入钢筋骨架时碰撞孔壁。此时需要迅速移开钻机，作回填处理，最好用砂粘土，待密实后重新钻进。

3.2掉钻落物问题的原因和应急处理

钻孔灌注桩施工中掉钻落物的原因就是由于钻杆接头不良或滑丝。电动机接线错误，钻机反向旋转。操作不慎，落入工具等，此时需要采取停钻，提取钻头，进行打捞的应急处理措施。

3.3扩孔和缩孔问题的原因和应急处理

扩孔实际是轻度塌孔，表现为局部的孔径过大。如无明显塌孔迹象，又能钻至设计深度，则只是混凝土用量增加，并无很大危害。而缩孔问题主要表现为孔径的超常缩小。原因是由于钻锥（钻头）补焊不及时使孔径缩小，或是地层中有软塑土膨胀后使孔径缩小。前者采取补焊钻头措施，后者再改用失水率较小的泥浆，采用快转慢进重新钻孔。

3.4钻杆折断问题的原因和应急处理

钻杆折断的原因就是钻进中选用转速不当，使钻杆所受扭曲或弯曲应力增大，因而折断。钻杆使用过久，连接处有损伤或接头磨损过甚。此时需要迅速进行打捞。

3.5导管进水问题的原因和应急处理

导管进水原因就是首批混凝土不够或导管底口距孔底的间距过大，或导管测量错误。导管接头不严，或焊缝破裂。导管提升过猛，提出了混凝土面。当出现此问题时，如是第一种原因则要立即停止灌注，将钢筋笼吊离混凝土面。用导管作空气吸泥机或用反循环钻机钻杆通过泥石泵吸出已灌下的混凝土。若是后两种愿意你则要拔换原管，重下新管，插入原混凝土面2M以上，应将进入导管内的水和沉淀土、混凝土用吸泥和抽吸的办法吸出，则可重新灌注。严禁用二次剪球的办法重新灌注。

3.6卡管问题的原因和应急处理

此问题主要表现为混凝土在导管中下不去。引起的原因就是初灌时隔水栓卡管，或由于混凝土本身离析的原因。机械故障或其他原因使混凝土在导管内停留时间过长。对于前者来说就需要用长杆冲捣或振动办法来处理。而后者则需要拔出导管，作重新钻孔处理。

3.7埋管问题的原因和应急处理

此问题主要表现为导管无法拔出。引发原因就是导管埋入混凝土过深，或导管内外混凝土已初凝，或提管过猛使导管拉断。此时需要采用吊机、千斤顶试拔，如仍拔不出，则要作重新钻桩处理。

3.8灌注中塌孔问题的原因和应急处理

灌注过程中护筒内水（泥浆）面忽然上升溢出护筒，并冒出气泡，应初判为坍孔迹象，应根据混凝土面深度进行判断塌孔程度。原因可能是护筒底脚周围漏水或是涨潮时地下水压力加大，以及机械振动等。此时需要保持、加大水头、移开重物、排除振动。用吸泥机吸出坍入孔中的泥土，如未继续坍孔，可恢复灌注。如继续坍孔不停，则应拔出导管，停止灌注，作重新钻桩处理。

4结语

钻孔灌注桩施工技术在公路桥梁施工中的应用，不仅可以提高其施工质量和基础的稳定性，而且具有较快的施工速度和较低的施工成本。但是对施工人员的技术水平提出较高的要求，这就需要对施工流程中的每个环节进行严格的质量控制，还要针对施工中可能出现的特殊情况进行预防和处理，通过标准化施工技术的应用，及时有效的控制其难点和重点，保证施工质量和安全。

参考文献：

[1]李磊.分析公路桥梁钻孔灌注桩施工技术处理[J].建筑工程技术与设计,2016(36).

[2]杨志刚.公路桥梁施工应用钻孔灌注桩施工技术分析[J].建筑技术开发,2016,43(7):71-71.