（中交二航局第二工程有限公司 重庆 400000）
【摘 要】福州市琅岐闽江大桥3#主塔墩桩基采用32根φ2.8m钻孔灌注桩，本文结合工程实例，简要介绍大直径、超深流塑状淤泥层嵌层桩成孔施工控制措施，以供类似工程参考。
【关键词】大直径嵌岩桩；流塑状淤泥层；成孔施工控制
【中图分类号】TU744 【文献标识码】A 【文章编号】1002-8544（2017）22-0081-02
1.工程概述
福州市琅岐闽江大桥主桥为60m+90m+150m＋680m＋150m+90m+60m的钻石型双塔双索面钢箱梁斜拉桥。3#墩主塔桩基采用32根φ2.8m钻孔灌注桩，桩长58.5m~85m不等，按嵌岩桩设计，要求桩底进入微风化岩不小于1.5倍桩径，采用C35海工水下混凝土。
2.工程特点
（1）本桥位于福州闽江入海口，地貌单元主要为海积平原地貌，工程地质分区为淤积冲积区。流塑状淤泥层巨厚（30米~45米），此土层为流塑状，承载力低，工程力学性质差。钻机在钻进过程中由于孔内外的压差较大、泥浆护壁不及时等因素容易造成孔壁土层向孔内挤压，导致缩孔，严重时可能造成塌孔或埋钻。
（2）桥位区孔底微风化辉绿岩饱和单轴抗压强度标准值达到113Mpa，此强度对钻机设备及钻头要求极高；且岩面倾斜度大，部分孔位岩面倾斜超过45度，钻孔施工中，当相邻两种岩层的硬度相差较大时，钻头在软岩层一边进尺快，在硬岩进尺慢，极易导致斜孔。
（3）潮差大，主3#墩为水上钻孔桩，桥位区处于感潮河段，平均潮差4.07，最大潮差达6米，水头控制不好易产生塌孔及穿孔等事故。
3.桩基成孔施工总体部署
3#主塔墩位于闽江潮汐河段，桩基施工方案设计采用浮吊搭设大型施工平台，并在平台上下游各安装一台大型桅杆吊作为起重设备。桩基钢护筒设置导向架定位，DZJ200型振动锤施沉就位。钻孔施工采用大功率气举反循环回旋钻机（KTY-4000型）钻进成孔，钻进过程中采用优质PAC海水泥浆护壁，保证成孔质量。
4.成孔施工质量控制措施
4.1 钢护筒下沉质量控制
4.4.1 钢护筒形变控制
桩基钢护筒采用Q235B钢板卷制拼焊而成，内径为3m， 总长28米。为控制钢护筒形变，在护筒顶底口加设50cm长度1cm厚环板，并在顶底口用I12.6型钢设置“米”形支撑。底口支撑在钢护筒垂直翻身完成后割除，顶口支撑待钢护筒施沉到位后拆除。
4.4.2 钢护筒垂直度控制
钢护筒在桩基成孔过程中起定位导向和护壁作用，为保证桩基成孔施工顺利和质量，钢护筒安装垂直度至关重要，本工程采用定位导向架辅助就位法施工，导向架设置为双层限位，高度为4m。钢护筒沉放前由测量人员在施工平台上放出护筒定位架边线控制点，起吊导向架就位后完成定位。钢护筒起吊就位后通过十字交叉布置的两台经纬仪观查护筒垂直度，待平面位置和垂直度都满足要求后对护筒进行限位下落。钢护筒限位顺序为顺时针上下层同步施工，限位滚轮和护筒间距按5mm控制为宜。本工程32根钢护筒施沉到位后实测平面偏位最大为2.2cm，最小为0.8cm。垂直度偏差最大为3‰，最小为1‰，满足设计及规范要求，为后续桩基成孔质量提供了保证。
4.2 钻机设备的选型
钻机选型是超深大直径嵌岩桩成孔施工的关键，正确的选择钻机及钻头是成孔质量和效率的保证，结合本工程工期、成孔质量及风险管控要求，选择KTY-4000型回旋钻机，其具有水头高差调整方便，钻进效率高，成孔质量稳定等优点。
表1 钻机性能参数及钻进效率表
在施工过程中，所配制出的海水泥浆性能指标优良，满足钻孔施工要求，效果极佳。
4.4 钻孔过程中的控制
钻孔施工是嵌岩桩成孔周期最长，风险最大的环节，其过程控制至关重要。
4.4.1 钻机安装及稳定性控制
为保证成孔位置精确，钻机安装前提前在护筒上放出十字中心线，钻机安装完成后，用水平尺校核转盘水平度及测锤校核钻杆垂直度，同时在钻机周围用型钢限位保证钻机钻进过程中不移位。
4.4.2 钻进过程中垂直度控制
下钻及钻进过程中通过吊测锤测量钻杆垂直度保证钻孔过程中的垂直度，进入倾斜岩面后采用减压慢速钻进，如果岩面倾斜过大，通过采用双导向增加钻杆刚度保证成孔垂直度要求。
图3 双导向钻头
4.4.3 钢护筒底口防穿孔漏浆施工措施
本工程桩位处流塑状淤泥层巨厚，且钢护筒未能完全穿越该层，所以护筒底口的护壁尤为重要。为保证护筒底口的护壁良好，在钻至距护筒底口50cm处，从钻杆压入1方水泥浆，然后正循环钻至出护筒底口50cm，然后在护筒底口上下50cm范围内上下转动2小时后将钻头提至护筒上50cm静置一天，待形成良好护壁后继续钻进。
4.4.4 钻孔过程护筒内外水头差控制
由于桥位区处于感潮河段，且日平均潮差为4.07米。控制护筒内外的水头差是防止缩孔，穿孔甚至塌孔的关键。具体措施通过在高潮位时将渣箱内沉渣清除，将护筒内泥浆循环至泥浆箱内保存；低潮位时通过补充新造泥浆，随涨落潮动态调整护筒内外水头差在1.5米到2.5米之间。
4.4.5 钻孔过程泥浆控制
钻孔过程中泥浆的性能指标至关重要，项目要求技术人员至少每四小时检测一次泥浆指标，实验室不定期抽检，确保钻孔过程中泥浆指标满足要求，减少钻孔事故的发生。
表3 钻孔过程泥浆要求
5.结语
大直径、超深流塑状淤泥层嵌层桩成孔施工周期长，施工控制难度大，风险高。本项目采用前述措施进行控制，桩基成孔周期约18d，成孔质量指标全部达到设计和规范要求，取得了良好效果，为同类型工程积累了经验，值得借鉴。
作者简介：陈克军，男，（1984.10-），主要从事桥梁施工。
周辉均，男，（1981.12-），主要从事桥梁施工。
论文作者:陈克军,周辉均
论文发表刊物:《建筑知识》2017年22期
论文发表时间:2017/12/29
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