广深沿江高速_广深沿江高速水上钻孔灌注桩施工和事故处理
摘要：广深沿江机场互通主线桥1到7号桩由于地质情况要求须采用水上钻孔灌注桩的办法进行施工，现介绍一下该施工方法和施工中的问题预防和处理。 关键词：钻进；终孔；清孔；灌注；导管；偏孔；卡管；砍球
[中图分类号]U455.4 [文献标识码]A [文章编号]1009-9646（2012）8-0063-03
一、工程概况
根据广深沿江三工区本标段地质资料，机场互通主线桥1到7号桩基均利用栈桥搭设钻孔平台，施工全部采用反循环冲击成孔工艺，现在具体介绍一下水上钻孔灌注桩施工和事故处理。
二、水上钻孔灌注桩施工
1.钻孔桩施工
（1）施工流程
施工顺序为：泥浆制备→冲击钻机就位→冲孔、泥浆循环、冲孔→成孔、成孔检查→一次清孔→安装钢筋笼→二次清孔→检查签证→灌注水下混凝土→割除多余钢护筒→清理桩头。
（2）钻孔桩施工
①钻进
正常钻进的过程为“泥浆循环—冲孔—泥浆循环清碴—钻进”的反复循环程序。钻进过程中，必须勤松绳，少量松绳，防止打空锤，避免钢丝绳承受过大的意外荷载而遭受破坏。钻进时应有备用钻头，轮换使用。钻头直径磨耗超过1.5cm时，及时更换、修补。更换新钻头前必须检查到孔底，始可放入新钻头。若不能到孔底，应抛投片石进行扩孔，使孔径始终保持设计直径。
②终孔
当孔深达到设计要求，钻孔检查项目（如：表2.1.1所示）符合要求后，即可对桩基进行终孔。
钻孔检查项目见表1。
表1 钻孔检查项目表
③清孔
A.清孔的目的
清孔的目的是清除钻渣，减少孔底沉渣厚度，以利于钻孔桩的正常施工和符合水下砼灌注时的要求，本合同段内的桩基嵌岩桩，桩端沉渣厚度不大于5cm；摩擦桩桩端沉渣厚度不大于20cm。
B.清孔的方法
桩基清孔的方法有换浆、抽浆、掏渣、空压机喷射、砂浆置换等，可根据具体情况选择使用。本合同段内主要采用换浆法清孔，清孔分为两次进行。
a.一次清孔
在成孔之后，需要对钻孔桩进行一次清孔，主要是排出孔内多余钻渣和进行孔深检测。清孔时把出浆管的出浆口牢固的绑扎在钻头上，然后将钻头缓慢的放入孔底，钻头在孔底1.5m的范围内缓慢活动，出浆管吸取孔底泥浆循环约2h，并适当加入清水降低泥浆比重。泥浆指标满足要求（相对密度1.05～1.10、粘度17～20s、含砂率98％；沉渣厚度≤5cm）。
经监理工程师检查合后，方可进行水下混凝土灌注。
④砼灌注
钻孔桩水下砼灌注采用水封垂直导管、砼料斗、拔（或砍）球加隔水栓的方式进行。砼输送车将砼送至灌注孔，用吊斗将砼吊放进砼料斗，当砼料斗中砼满足最小埋深要求后，拔（或砍）球砼经导管灌入孔内。
A.砼导管
钻孔桩水下砼灌注采用直径为300mm的快速卡口、垂直提升的水封导管。
水封导管在使用前或使用一个时期后，应对其规格、质量和拼接构造进行认真的检查，还需进行拼接、水密、承压和接头抗拉试验，按排列顺序进行统一编号，并记录每节的准确连接长度。确定导管悬空高度，导管悬空一般控制在25～40cm。下灰时储灰槽砼不得对准导管，以防空气挤压在管内出不去。
B.二次清孔
在下好钢筋笼及导管后进行第二次清孔，其目的是清除下钢筋笼时刮下的泥皮和停钻后的沉渣，并调整泥浆性能指标，使其达到灌注水下砼时所需的性能指标。其方法仍为空气反循环法。二次清孔达到要求后，立即拆除清孔头帽和高压风管，进行水下砼灌注作业，其间隔时间越短越好。
C.砼灌注
砼初凝时间大于灌注时间，含砂率、水泥用量符合要求并具有良好的和易性。
灌注前对孔底沉淀厚度再进行一次测定。如沉淀厚度超出规定，可用喷射法，即向孔底进行高压射水或射风数分钟，使沉淀物悬浮然后立即灌注首批水下砼。
灌注时，保证首批砼量能使导管埋入砼的深度不小于1m，并不大于3m。在拔球将首批砼灌入孔底后，立即测探孔内的砼面高度，计算出导管埋设深度，如符合要求即可进行正常灌注。
灌注过程中保证导管埋入砼的深度至少2m～4m，最大不超过6m，灌注过程中的孔深、导管长度、拆导管米数。
灌注开始后，应紧凑、连续地进行，严禁中途停工，在灌注过程中要防止砼拌和物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔底，使测量不准确。并注意观察管内砼下降和孔内返水情况，及时测量孔内砼面高度，计算导管埋置深度，正确指挥导管的提升和拆除，保持导管的合理埋深。每次起升导管前，测量一次孔内砼面高度，特殊情况下增加测量次数，正确分析和判断孔内情况。
导管提升时，要保持导管垂直和导管居中，缓慢提升，避免导管与钢筋笼相挂。拆除导管时，动作要快，时间不宜超过15分钟，要防止橡胶垫、工具等掉入孔内，要注意安全。拆下的导管应及时冲洗干净，并堆放整齐。灌注过程中，砼应缓缓灌入导管，防止堵管和影响砼质量。灌注结束拔最后一节导管时，速度要慢，防止沉淀挤入形成泥心。砼灌注标高应高于桩顶设计标高0.5～1.0m，确保凿除桩顶浮渣、浮浆和松散层后桩顶以下砼的质量。
在拔出最后一段导管时，拔管速度要慢，以防桩顶沉淀的泥浆挤入导管下形成泥心。
钻孔灌注桩检查项目见表2。
表2 钻孔灌注桩检查项目表
2.钻孔桩施工中的问题预防和处理
（1）偏孔问题
钻机安装时，支撑不好、桩孔地质构造不均匀等因素引起钻机整体或钻头在钻孔过程中发生偏斜，导致出现偏孔。