赵亮
（广东金东海集团有限公司，广东，汕头）
【摘 要】钻孔灌注桩基础是目前港口工程中广泛使用的一种深基础形式。这种基础具有良好的适应性和抗震性能，也不会对附近的建筑物产生很大的影响。再加上它在施工过程中操作较为简单、安全，需要的设备也比较少。因此具有着很好的应用前景。本文将结合某港口大型工程的具体施工对水下钻孔灌注桩进行探讨。
【关键词】港口工程；水下钻孔灌注桩；施工技术
1．工程概况
该大型工程位于某港口，主要是靠船泊位，200m。除此之外，还有一些附属工程，包括工作平台、栈桥、防波堤等。本工程拟采用水下钻孔灌注桩施工技术进行施工，在本工程施工中，通过对其的控制，均达到工程质量的需要。
2．施工技术
2.1钻孔施工过程
2.1.1正循环钻孔施工方法
正循环钻孔施工方法是指借助转动的钻机带动钻杆和钻头运转以实现钻破土层打孔的目的，钻孔过程中需要借助泥浆保护孔壁，并及时将孔内的部分残渣带走。泥浆运动的整个循环过程一般由钻杆、泥浆泵、钻孔、泥浆池等多个设施共同完成。泥浆池经过一段时间的沉淀后仍可以继续使用。整个孔内的碎渣就可以通过这种方法及时排除。
2.1.2反循环钻孔施工方法
反循环钻孔施工过程中通常采用护筒设在桩顶端的回转钻进方法。桩直径和护筒直径之间应相差15%以上，护筒中的水位也要高出自然水位2米。这样就能够保证孔壁的每一部分的静水压力都大于0.02MPa，孔壁也不会轻易倒塌造成套管取消。施工开始后，钻机的钻头在旋转盘的带动下开始钻挖。钻挖过程中产生的泥浆就沿着孔壁与钻杆的空隙之间进入低端，将孔内的一些渣土经循环后带走。渣土带走后，冲洗液还可以得到循环利用，再次流入孔中。这种循环往复的施工方法就是反循环钻进法。这种钻进成孔的方法也有一定的局限性，通常不能用在自重湿陷性的黄土层和缺乏地下水的区域。
2.2清孔过程的质量监测
2.2.1清孔目的
清孔可以通过不断更换孔内的泥浆来大大降低泥浆的粘度和相对密度，并不断减少孔底沉降的渣土数量，可以有效避免泥浆沉淀造成的桩孔塌陷问题的出现。在水下灌注混凝土前必须做好孔的清理工作，保证孔清理干净，这样才能使测量灌注保持较高的精度，提高混凝土灌注质量，避免出现严重的质量问题。
2.2.2清孔时质量的控制
清孔工作完成后的质量要求如下：①孔底沉渣高度不低于端承桩50mm，不低于摩擦桩300mm，不低于端承摩擦桩和摩擦端承100mm；②清孔完成后孔底灌注的混凝土的泥浆比重不超过1.25，含砂率低于8%，粘度小于28s；③孔口检查完成后要迅速清孔，避免放置时间较长造成的材料沉淀增多现象，降低因清空难度大而造成坍塌的几率。混凝土的灌注要在清理钻孔后迅速完成，可以保持较高的混凝土灌注质量。
2.2.3清孔的新型技术
空压机式吹砂管反循环清孔的原理是利用软风管将空气吹到管底，排出密度较小的混合物。这样就可以加快泥浆流动速度、排出桩孔沉渣。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆已经沉淀的泥浆可以再次流回，使管孔中保持一定的水位，保证沉渣能够得到有效清理，符合施工要求和项目规范。这种利用气体上举排出沉渣清孔的方法被称作气举法。气举法具有以下几种优势：清孔花费的时间较少，清孔效率不受桩孔深度的影响，始终保持比较高的清孔效率。清孔花费时间较少可以有效降低塌孔和直径缩小的概率。但这一方法需要较多的清孔机械和繁杂的施工步骤，很容易发生因工序过多而出现错误的现象。
2.3水下浇筑混凝土施工
2.3.1首次灌注混凝土的方法
首次灌注混凝土时，要根据桩孔大小、导管内径、混凝土密度、混凝土所在面的高度以及其到孔底的高度等因素确定需要灌注的混凝土量。孔径较大会增加使用混凝土的数量，延长搅拌时间，容易出现离析现象。混凝土的和易性随着沿孔下落而不断降低，导致阻力增大，管道易发生阻塞，此外泥浆也很容易残留在漏斗中。针对这种情况，可以通过增加仪器的起重作用，加快泥浆进入漏斗的速度等方法解决。如果仪器其中力量不足，则需要使用卷扬机摇动漏斗，保证泥浆顺利下落后再继续添加。
2.3.2灌注混凝土的后续工作
灌注混凝土后期如果存在不连续的工作，那么必须确保混凝土彻底落下后才可以移动导管，并确保孔口和整个灌注过程无返浆现象。这样做的好处在于可以确保混凝土顺利下落，避免出现骨料因无法顺利下落而造成的流动性降低阻塞管道的问题。灌注的混凝土不会因为空隙形成高压气囊甚至形成蜂窝状混凝土，保持较高的灌注质量。
2.3.3混凝土后期的灌注
即将完成混凝土灌注时会出现孔内压力降低的现象，这就使得需要灌注的孔内上面的密实程度不如下面。要想解决这一问题就需要增加漏斗高度，增加混凝土灌注的落差，这样才能保证混凝土的密实度基本均匀。
2.4常见质量通病及处理分析
在本工程中，存在的质量通病主要有以下几个方面
一是断桩问题，对钻灌桩技术的质量有着严重的影响。为了有效的控制断桩问题的发生，首先在灌注混凝土时，对灌注混凝土的标高进行及时的测定，并对导管提升速度进行严格控制。与此同时，导管埋置的深度也是导致断桩的一个重要因素，因此，施工人员应对导管埋置的深度进行及时的测量，并积极运用新型导管，以便降低导管提升时的阻力、缩短混凝土灌注时间，提升混凝土灌注速度，使其可有效的预防钻灌桩技术发生断桩的质量问题。其次，卡管也是导致断桩的主要因素。而造成卡管的问题原因，是由于混凝土成桩材料一般都是在搅拌站进行操作的，且在混凝土搅拌的过程中，因运输时间过长、搅拌不均匀等问题会使砼塌落度变大，进而出现离折，促使粗骨料之间相互挤压，使其阻塞导管造成断桩问题。因此，应对混凝土配合比进行严格控制，并及时检查砼塌落度、缩短灌注时间，这样才能有效的控制与避免断桩问题的发生。另外，导管漏水、机械故障、无法连续是施工、井中水位突然下降等因素都容易导致断桩问题的发生。因此，做好钻灌桩技术准备工作，也是避免断桩问题的重要措施。
二是桩底承载力不足的问题，主要是由于桩端未支承载持力层上所造成。因此，对于这种复杂地层，首先应取芯检验，以便采取应对措施对桩端持力层进行处理，进而提高钻孔灌注承载力。但若进行孔内取芯，那么就应结合邻近取芯情况、钻速、工程地质资料等进行综合考虑，以便确保钻灌桩技术满足承载力要求。
三是孔壁坍塌。造成孔壁坍塌问题的主要是由于不良的地质情况、刚护筒埋设不合理、泥浆质量不达标、孔口四周排水不良等多种因素所导致。因此，为了对孔壁坍塌问题进行有效的处理，首先应对特殊地层钻孔，需运用优质冲洗液进行护壁，并采用正循环钻孔、反循环排挤的方法，以防地层的坍塌。其次，对于不稳定的地层。换浆不应过早，并确保在二次清孔替换掉高比重泥浆后，第一时间的进行混凝土灌注施工，这样不仅能够缩短时间，避免孔壁坍塌事故，还可保证钻灌桩施工质量。
3．结语
综上所述，水下钻孔灌注桩工程的工艺程度是所有的工艺当中要求较高的一种，因此必须确保每一个施工步骤都符合规范，避免因施工失误出现的严重工程质量问题。仔细研究钻孔灌注的施工方法，可以在施工时作出正确的决定，保证工程进度和工程质量，在实际施工中作用很大。
参考文献：
[1]吴宁.港口工程水下钻孔灌注桩施工技术的探讨[J].中国水运(下半月),2013,09: 307-308.
[2]刘建武.港口工程水下钻孔灌注桩施工技术的探讨[J].科技与企业,2015,09:127.
[3]黎远征.港口工程水下钻孔灌注桩施工分析[J].珠江水运,2015,23:88-89.
论文作者:赵亮
论文发表刊物:《工程建设标准化》2016年6月总第211期
论文发表时间:2016/8/11
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