钻孔灌注桩施工技术篇1
桩基是桥梁工程重要的承重构件，决定桥梁工程的使用寿命。同时桥梁桩基也是隐蔽工程，若施工不合理会影响到桥梁的使用安全，因此，在桥梁工程桩基施工之前，开展试桩施工尤为重要。应根据试桩单桩承载力，对桥梁工程桩基础进行施工方案的优化，从而有效确保桥梁工程桩基施工质量能够达到预期的要求。
1工程概况
某公路桥梁结构为单塔斜拉桥，主墩位于河流的中心；水中2#主墩位于河流的中间，塔柱承台厚2.5m。单个承台下设25根直径2.5m的钻孔灌注桩，摩擦桩设计，桩长均为68m。根据《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T3650—2020）要求，对工程地质和水文地质特别复杂的钻孔灌注桩，宜在施工前进行工艺试桩，以获取和验证相关设计参数的合理性以及施工工艺的可靠性，因此在2#墩承台北侧位置开展试桩施工。
1.1设计参数
根据该桥梁工程主桥2#墩桩基设计图纸和实际钻进情况，选取上游侧第1排第2列为首根工程桩，试桩的桩径为2.5m，桩长为69m，桩顶标高为47.500m，桩位地面标高为57.233m，主筋采用HRB400φ32mm钢筋，主筋间距为22.9cm，箍筋采用HRB400f12mm、f16mm钢筋，混凝土设计强度等级为水下C30。
1.2水文地质条件
根据SQKHJ-ZK01勘探孔显示的地质情况，从上到下依次为圆砾、强风化泥灰岩、中风化泥灰岩、中风化泥岩，桩基地质勘探孔地质分层情况如表1所示。该项目影响水系主要为该河流，近年来最高水位为64.75m，最低水位为62.395m，年平均水位为62.7m。
2施工技术
2.1泥浆制备
试桩采用反循环回旋钻机施工，配备2个泥浆池，分别为钻渣池和泥浆循环池，单个泥浆池大小为钻孔灌注桩方量的1/15。泥浆制浆原料采用膨润土、水和外加剂，膨润土有较好的分散悬浮性和造浆性，相对密度低、黏度好、泥皮薄、稳定性强、固壁能力高以及钻具回转阻力小等特点。为提高护壁效果，通过加入适量的工业碳酸钠和丙烯酰胺（PHP）絮凝剂，能够提高泥浆的胶体率、黏度和稳定性，同时降低泥浆的失水率和含砂率，使泥浆护壁效果更好。
2.2泥浆循环及净化处理
钻孔桩所用泥浆采取集中拌制、集中供应方式。钻进过程中，泥浆通过泥浆分离器进行泥沙分离，泥浆回流至泥浆箱内，通过泥浆箱回流至孔内，分离出的泥沙进入钻渣箱内，通过泥浆车运输至指定地点处理。
2.3钢护筒施工
根据地勘资料，地层从上到下依次为圆砾、强风化泥灰岩，中风化灰岩和中风化泥岩。为防止钻进过程中塌孔及泥浆外漏，采用钢护筒进行护壁。经计算钢护筒长度取27m，沉入地下27m，钢护筒内径为800mm，壁厚16mm。每根护筒重量为20.7t。该项目钢护筒施工所选用的机械为YZ400型振动锤和85t履带吊，施打钢护筒下放，下放到位后引入旋挖钻机钻孔至强风化泥灰岩。根据规范要求护筒中心与设计桩位中心的平面位置偏差不超过50mm，同时钢护筒垂直度不得超过1%。
2.4成孔施工
根据地质勘探结果及桩基的参数，同时考虑钻机的钻进能力和施工效率，采用型号为ZJD-4000回旋钻机作为首桩的主要钻孔设备，其性能参数详见表2。钻孔施工采用旋挖钻和回旋钻相结合的成孔工艺。旋挖钻早期于护筒施打过程中钻进至强风化泥灰岩顶面，待护筒施打完成后更换为回旋钻。回旋钻使用直径为2.5m的四翼刮刀钻头进行钻进，钻进过程中持续向孔内注入泥浆。为提高钻孔效率，保证护壁效果，在钻进过程中不断调整泥浆比重。不同的地层应采用不同性能指标的泥浆进行护壁，泥浆的各项指标见表3.钻进成孔分为2个阶段，分别为：旋挖钻钻孔阶段和回旋钻钻孔阶段。钻孔施工应密切关注地质变化，地质变化节点处应加密渣样的收集，每2m留样一次；地质变化处加密至每1m留样一次，同时密切关注泥浆指标并及时调整。（1）旋挖钻钻孔阶段（+41.434~+66.934）：此阶段地层分布为粉砂层、卵石层、圆砾层和强风化泥灰岩层。采用旋挖钻结合直径为2.5m的截齿钻头进行钻进，当孔底高程为+41.434时，钻渣第一次呈现灰白色饼状，结合地勘资料可判定此时已进入强风化泥灰岩，护筒内的覆盖层已全部掏除完毕，旋挖钻钻孔结束。（2）回旋钻钻进成孔阶段（+21.500~+41.434）：此阶段地质为强风化泥灰岩、中风化泥灰岩及中风化泥岩，旋挖钻钻进结束后钻机更换为ZJD-4000回旋钻机，标准钻杆为每节3m，钻头有效长度为5.05m，机高0.9m，采用直径2.5m的四翼刮刀的钻头缓慢钻进直至成孔。在钻进过程中留存好渣样并向孔内补充过滤后的泥浆使孔壁坚实，不坍不漏。在钻进成孔达到设计标高后，进行第一次清孔。成孔一次清孔的泥浆性能如表4所示。清孔后采用已校验的专用钢丝测绳测得孔深88.53m，判定沉渣厚度满足要求。
2.5钢筋笼的制作与安装
试桩的钢筋笼主筋为HRB400f32钢筋，箍筋采用HRB400f12、f16钢筋。钢筋按施工图布置：其中主筋的间距为22.9cm，箍筋加密段的间距为10cm，箍筋非加密段的间距为20cm。钢筋笼利用长线胎架法分节同槽加工制作，胎架间距2m，以保证钢筋笼整体的垂直度满足要求。每节钢筋笼两端主筋的接头进行错位布置，并且同一连接区内钢筋接头数量在50%以内。
2.6成桩施工
2.6.1导管安装
钢筋笼下放到位后，利用履带吊将水密试验合格后的导管下放。为防止下放过程中导管接头勾挂钢筋骨架，导管应置于孔位中心。导管下放前检查导管清洁度和密封圈的完好性。在导管下放的过程中使用专门的吊具和导管固定架，对导管进行逐段吊装接长并且保证垂直下放，直至将导管下放至离孔底30~40cm处。
2.6.2二次清孔
桩基导管安装到位后，采用测绳和测深锤对沉渣厚度进行检测，测绳在使用前需经过检定后的钢尺进行复核标定。根据终孔深度来计算孔底的沉渣厚度并且检查泥浆指标是否满足要求，如果孔内沉渣和泥浆指标不能满足要求，则应立即进行二次清孔，二次清孔后的泥浆指标详见表4。清孔后，用测绳法测量孔深，与终孔时的孔深进行比较，检验沉渣厚度是否满足规定值。若沉渣厚度大于规定值，则要继续清孔，直到符合要求为止。
2.6.3混凝土浇筑
试桩施工混凝土采用1#混凝土拌和站自拌C30混凝土，通过试验得出混凝土配合比满足要求。混凝土浇筑主要分为两个阶段。第一个阶段，混凝土首封施工：混凝土封底采用拔塞法施工，采用混凝土罐车+6.0m3的小集料斗连续浇筑施工。首批混凝土浇筑完成后，立即测量导管的埋深，其埋深不得小于1m。第二个阶段，混凝土浇筑：在首封混凝土灌注成功后，剩余桩基混凝土应连续灌注不得中断。在混凝土灌注过程中，应随时测量混凝土面的高度，并正确计算导管埋入混凝土深度，导管的埋深应控制在2~6m的范围内，当导管埋深超过此范围时应及时拆卸导管。当灌注混凝土超过桩顶标高0.5~1.0m时，即停止灌注并及时拆除灌注导管。
3质量检验
3.1成孔质量检测
按设计要求对每根试桩成孔的质量进行检测。根据《公路工程质量检验评定标准第一册土建工程》（JTGF80/1—2017）的规定，试桩的孔径、孔形及倾斜度和孔底的沉淀厚度采用YT-U70（120）型超声波检测仪进行检测。根据检孔报告可知：钻孔实测平均桩径2.58m>2.5m；实测垂直度0.23%<0.5%；实测孔深89.8m，有效孔深为89.8−1.25（锥形钻尖）=88.55m，成孔的各项指标均满足设计和规范要求，首桩成孔效果较好。
3.2混凝土质量检验
根据规定对C30水下混凝土配合比进行检测，经检测，其7d抗压强度为38.2MPa，28d抗压强度为45MPa，所用配合比满足设计和规范要求。首桩浇筑前，在现场对混凝土的工作性能进行检测，经检测混凝土的坍落度为210mm，扩展度为580mm，其工作性能良好。
3.3成桩质量检验
试桩直径为2.5m，长度为69m，采用声波透射法进行检测，检测结果良好且桩身完整，桩身的混凝土强度高于设计强度的70%，并且桩身强度不低于15MPa，满足设计和规范要求。
4结论
通过试桩，可得出以下结论：（1）该次试装检验了成桩过程的各个施工工序，取得了重要的施工参数，可以指导后续桩基的施工。（2）试桩的顺利进行表明项目部施工资源配置（包括管理人员、施工人员及施工机具设备）满足项目部试桩施工需求。（3）通过声波透射法检测试桩，判定桩身完整，为I类桩，桩身混凝土强度满足设计规范要求，可为类似项目施工提供参考。
作者：陈新娜 单位：衡水市冀州区交通运输局公路管理站
钻孔灌注桩施工技术篇2
1应用钻孔灌注桩技术施工前准备工作与作用
1．1钻孔灌注桩施工前准备工作
(1)制定科学施工方案，保障勘察有效性公路桥梁实际建设施工开始之前，一定要深入实地现场进行勘察，在设计图纸的时候要与勘察结果进行结合，加强对工程区域交通、地质等因素加以分析，然后制定施工有关标准要求，明确施工方案各个内容，之后有关技术人员还要对施工方案进行审核，审核过程中一般是审核施工技术以及有关措施等与要求是否相符合，并预测施工中潜在的一些安全风险，制定好应急预案，避免和预防施工中安全事故的发生，促进工程项目施工顺利开展。(2)准备施工所需的各种原材料施工材料在公路桥梁项目施工占据重要的地位，也是保障工程质量与安全的重要因素。所以，在实际施工开始前，要与工程的预算结合，保障购买的材料与质量标准要求相符合。购买好的材料在进入施工现场前，要先进行化学等方面的检验，在确保材料不存在质量问题情况下，其才可以进入施工现场，而不合格材料严禁进入，从根源上控制好材料的质量。(3)加强对施工硬件设备进行优化公路桥梁其余普通工程存在不同，其对水资源需求量比较大，所以，施工正式开始前，需要对灌注桩施工水源进行检查，检查其余施工标准是否相符，同时还要保障沉淀池、泥浆池等硬件设备配置的合理性，使其能够有效满足施工需求，进而为之后的工作开展奠定基础。(4)施工过程的监督和管理工作针对公路桥梁施工中监督管理方面，在加强上述提到的材料监管基础上，也要对施工各项工作以及进度计算等加强监管，通过监督与管理保障桩位与标准要求相符，防止偏离等问题的出现。另外，要仔细的检测施工中的泥浆等各项指标，防止因指标问题影响工程整体建设。
1．2钻孔灌注桩技术在公路桥梁中的作用
钻孔灌注桩施工技术，操作简单，同时可以有效的控制质量，在公路桥梁施工中，该技术为其提供了良好的保障。目前，钻孔灌注桩施工技术，已经在公路桥梁施工中得到了广泛的应用，在实际应用过程中，具有良好的灵活性，因此，在公路桥梁施工中，可结合工程施工需求，科学合理的应用钻孔灌注桩施工技术，使公路桥梁施工更加简单便捷。因此，在公路桥梁工程施工过程中，钻孔灌注桩施工技术具有十分重要的作用和地位。所以，为了使公路桥梁工程施工质量得到良好的保障，还需要科学合理的应用钻孔灌注桩施工技术，同时在利用该技术的过程中，还要结合实践施工需求，对其进行不断地创新和优化。
2公路桥梁施工中钻孔灌注桩施工技术的具体应用
2．1埋置护筒
埋置护筒是钻孔灌注桩技术的基础工作项目，在该项目环节中，主要的工作是利用各类钻孔设备进行精准的钻孔施工并落实对护筒的放置。在这一过程中，相关人员需注意，埋置的精准度，这也就是需要在这一过程中明确找准中性线位置，并避免误差的过大。在埋设过程中，相关的工作人员需要注意在埋设过程中将钻孔灌注桩和护筒的顶部中心线保持在同一位面，以此保障埋设的精确。埋设的进行也需要注意在埋设过程中，对中心直径的关注，也就是说护筒的中心直径相对于灌注桩的中心直径要更大。而需要注意的是，在埋设的过程中，更需要注意埋设中对护筒的选择，一般来说为了提升保护效果，对护筒的选择需要选择高强度的合金钢护筒，并且其厚度基本保持在6mm左右。
2．2备制泥浆
这一环节的工作，顾名思义就是对工程所需泥浆材料进行配置，而在实际的配置过程中，由于工程的不同以及材料的不一，故而在实际的配置中要注重对比例的把握，以满足工程队材料特性的需求。而在灌注的过程中，为了起到合理的泥浆保护效果，对于泥浆的应用也需要注意其浓度的控制，避免泥浆的过浓或过稀。也因为，相关的单位部门和人员需要在配置的过程中，严格的进行各项材料把控，特鄙视对黏土的把控极为重要，因为黏土的质量会直接影响到泥浆的质量，进而直接对公路桥梁的施工产生长远影响。泥浆制备中的材料种类及用量需针对工程需求选择，但其需满足以下几个基本的质量要求:泥浆胶体率须＞96%;泥浆相对密度须在1．2以上;具体施工中，将黏土打碎，装入护筒，以冲击锤冲击原理，并进行实际的桩体击打，通过击打实现对泥浆的转变，以便于后续的黏土施工工作。对于砂浆制备，则需要控制好添加剂、水及黏土配比，确保配比满足钻孔灌注桩技术要求。
2．3钻孔与清孔
钻孔有着重要的价值作用，对于钻孔灌注桩技术来说，钻孔的质量对于技术的应用质量有很大影响。工作人员需要在工作的过程中，加倍的关注钻孔工作。而在实现工作中，由于地质条件和地理环境的不同，公路桥梁的施工情况也是不同的，钻孔的进行也是不一样的，因此施工人员需要再工作的过程中做好对合适钻孔设备的选择和合适钻孔方法的规划，以满足当地环境和工程条件下的钻孔工作。如果在施工的过程中地质条件为软土地质，施工人员就需要选择小冲击力的钻机设备及方法，以控制钻孔冲击，减少次生危害的发生。还需要注意对钻孔的各项数据予以采集和记录，以满足钻孔灌注桩技术的后期记录对比，以及在实际施工过程中做好对公路桥梁异常情况的快速调查，这同时也需要做好对图纸的参照，通过对图纸和数据的共同应用，实现公路桥梁施工中钻孔灌注桩技术的有效应用。而在完成相应的钻孔施工后，钻孔的孔洞必然会不可避免的存留一些渣滓垃圾，这些垃圾对于孔洞的推进和后续的施工都是不利的，因此就需要在开孔的过程中，同时落实清孔工作，通过频繁的清孔，保障钻孔的顺畅，并保障后续施工的顺利。
2．4制作与安装钢筋骨架
钢筋笼的制作和安全，也是桩体施工过程中的重要工作环节之一，对于该环节内容的施工和实施，主要是注意其质量情况。因为钢筋笼的质量决定了施工自质量。因此在实际的钢筋笼制作前，相关的制作人员需要注意对现实需求的明确，这也就需要在制作前，做好对图纸的审核研究以及对单位要求的明确，并在此基础上选择合适的制作材料以及制作人员，以此从基础开始逐步落实钢筋笼。而除却基本的钢筋笼制作外，对其的安全也同样重要，这一安装工作主要的注意事项，是在安全的过程中做好对安全质量的控制和安全效率的保障，并且在安全的过程中，还需要注意在安全郭恒中选择合适的吊装方式，因为吊装点的不同会出现不同的吊装稳定性，发生不同的调转安全性。而为了提升安全性和稳定性，还需要施工人员在安装的过程中，选择合适的钢板材料进行钢筋笼的安装，一般3mm钢板就可以起到全面的保护效果。
2．5灌注
在进行桥梁工程施工的过程中，灌注工作也极为重要，良好的灌注工作是保障公路桥梁工程施工质量提升和施工效果发展的重要基础，而对于灌注的实施，主要是在灌注的过程中，做好对灌注工序的保障。而在实际的施工中，需要注意的是，在钻孔灌注施工的过程中，施工人员要注意对混凝土的配比情况进行检测，确保混凝土满足灌注桩的需求，并且在浇筑的过程中，还要注意对混凝土灌注的均匀和连续，避免灌注过程中出现中断和存在差别情况。而在灌注的过程中，一些灌注设备也是必不可少的，而在这些设备使用的过程中，需要注意控制设备的使用情况，例如灌注导管就需要保持25～30cm的直径，并进行4cm左右的埋设，以此起到灌注设备作用性的最大发挥。在灌注的过程中，施工人员同样需要注意是否存在灌注溢出或漏顶情况的出现，如有相关问题，则需要及时的进行处理控制。
3公路桥梁施工中钻孔灌注桩施工技术的应用注意事项
3．1钻孔偏斜
在施工中，对于钻孔偏斜这个问题，需要在实际钻孔作业的时候，对钻孔机器状态进行仔细检查，同时保障有关零件的安装不存在差错，以及零件老化等问题。在实际钻孔的时候，如果是钻孔交浅，可以利用黏土把多余部分来进行填充起来。钻孔之前，要先勘探分析地层，如果钻孔中遇到了比较硬的障碍物，可以使用钻机等将障碍物给进行清除，之后还要将混凝土给进行填平，保障钻进工作正常开展。
3．2孔壁坍塌
在实际工程施工中，孔壁坍塌事故也是施工中常见的问题，一定要对这个问题加以重视起来。导致这种问题发生的主要原因是工作人员操作过程中操作错误引起的，并且没有对护筒进行预埋，进而使得护筒设置存在深浅不一样的现象，这样就容易使得孔壁发生坍塌。因此，为了避免这个问题的发生，要对护筒预埋加以重视起来，严格的根据有关要求和标准安防护筒。而且为了防止坍塌现象的发生，还要深入了解施工具体情况，护筒通过拆除，并进行重新埋设，当塌陷事故发生时，技术人员一定要及时采取措施解决，并做好回填工作，在保障其压实之后再次的进行钻孔。
3．3卡钻掉钻
因为钻孔灌注桩施工技术应用存在特殊性，在实际钻进的过程中容易发生掉钻以及卡钻等问题。一般施工中大部分的施工人员对钻头都不仔细检查，如果钻杆安装结构不紧密，或者是其本身质量就存在问题，这种情况下就是在施工中存在掉钻或卡钻等现象。所以，为了有效解决这方面问题，需要在使用前对其进行仔细的检查，保障有关零件的正常使用。如果检查中发现存在零件质量问题，一定要第一时间进行处理。
4公路桥梁施工中钻孔灌注桩施工常见质量问题分析
4．1地基承载能力不足
在钻孔灌注桩施工技术开展期间，公路桥梁整体稳定性，会受到灌注桩施工周围地基承载力水平的影响。而一旦工程现场的地基承载力不足，那么会影响整个公路桥梁工程结构。在钻孔灌注桩施工技术实施的时候，因桩底土质较为松软，因此，使得其周围的承载力也比较弱，这样钻孔灌注桩桩底竖向的承载力也会降低。而且当桩底是密度较低砂层的时候，这个时候也会降低其地基的承载力，进而影响公路桥梁施工质量。
4．2缩孔问题
钻孔灌注桩技术在公路桥梁工程实施的过程中，通常会出现缩孔现象，这种现象发生的主要原因是由于，桩孔周围塑性较大而引起的，在加上桩孔周围土体中的水含量相对比较高，在实际钻孔的过程中，其孔壁就容易发生回缩，并且当钻孔完成之后，实际的孔径比设计的孔径要小，所以，就会影响后续的施工。需要注意的是，在进行钻孔灌注桩施工技术时，一旦出现塑形回缩现象，那么就一定会发生缩孔现象。
4．3钢筋笼上浮
公路桥梁在进行钻孔灌注桩施工技术过程中，会经常出现钢筋笼上浮问题，导致这种问题发生的原因有两个，第一，在灌注混凝土的时候，钢筋笼和底部之间的距离过小，这样在浇筑混凝土的时候，给钢筋笼产生了一定的冲击力，进而使得钢筋笼出现上浮现象。第二，浇筑混凝土过程中，由于导管埋深比较大，且混凝土灌注的时间又比较长，从而使得导管上升无法及时的上升，而最终导致钢筋笼上浮现象的发生。
5结语
综上所述，在公路桥梁工程项目施工的过程中，若想实现对钻孔灌注桩施工技术的有效应用，相关的工作人员就需要注意在施工的过程中，注意做好对各项技术细节的实施，包括埋置护筒、配置泥浆、浇筑等，并且还需要注意在施工的过程中，做好对各技术应用事项的关注，包括钻孔偏斜、孔壁坍塌、卡钻掉钻等，并且也需要注意对人员的培训以及对施工前工作的准备，以此实现全面且有效的工程项目施工技术落实。
作者：杨铁军 单位：山西路桥第八工程有限公司
钻孔灌注桩施工技术篇3
1引言
在进行水下钻孔灌注桩施工时，由于水下环境的复杂性、施工条件等诸多因素的制约和影响，会增加施工难度，从而影响工程质量[1]。因此，在实际施工中，技术人员要具有丰富的实践经验和专业的施工技术，并结合工程的实际情况分析应该采取什么样的施工技术方式，才能确保钻孔施工各环节实现有效衔接，从而提升灌注桩施工的效率，确保工程质量达标。
2钻孔灌注桩施工技术的优势
2.1抗震和承载力优良
钻孔灌注桩法是一种能使桥面结构和基础之间达到较好的结合，提高基础稳定性的方法。通过加固地基，并与桥面上部基础进行组合，可以增强桥面上部结构的承载力，提高整体的抗震能力。
2.2操作简便、成本低
随着施工技术的进步，钻孔灌注桩的施工工艺日趋成熟，在桥梁工程中得到了广泛的应用。合理配置施工人员、材料和机械设备，既能确保施工质量，又能降低造价。该技术具有操作简便、易于掌握的特点，可以加速施工，保证项目的按时完成。
3钻孔灌注桩法施工技术要点
3.1施工准备阶段
为了保证工程施工的顺利进行，在施工之前必须进行以下工作：首先，根据设计图纸和施工现场的实际情况制订相应的施工方案和应急处理方案，并明确施工流程，解决施工中存在的问题。对于工程地质、水文地质或技术状况等十分复杂的灌注桩，在进行施工之前必须进行工艺试验，并获得相应的技术参数。其次，通过对施工人员进行培训，使施工人员了解灌注桩的施工工艺、注意事项和常见问题，从而提高施工质量[2]。再次，加强对建筑材料的管理，由专业的技术人员负责材料的采购，并在进场之前进行质量检查，以保证其质量符合有关规范要求。最后，在工程勘察、设计和施工环节中，技术人员要注意对桩位误差的控制，保证桩位误差在规定的范围内[3]。
3.2埋置护筒
护筒采用钢板制作，并按安装地点选择尺寸、长度和壁厚符合要求的护筒。在正式安装护筒之前，施工单位必须通过放样确定其坐标，以确保护筒的埋设位置与设计图纸一致。准确标明桩位，使护筒与桩心的水平误差≤50mm，护筒垂直倾斜率不能超过1/100，深水地基的护筒垂直倾斜不得超过1/150，但可以适当调整水平误差，使其不大于0.8cm。护筒的直径应大于桩身，厚度应视地质情况而定。通常旱地或筑岛埋设深度为2~4m，护筒顶部应高于地表30cm。护筒的内径比钻头的直径要大20cm。如有需要，若在水中或特殊条件下需参照设计要求或桩位的水文、地质参数进行计算后确定深度，护筒顶端需高出水面1.0~2.0m。
3.3泥浆的配制
在桥梁钻孔灌注桩施工过程中，所需要的泥浆量非常大。泥浆的作用是保护孔壁和悬浮泥渣，因此，需确保泥浆的质量。在开展泥浆制备作业时，要求施工作业人员根据工程现场的实际情况，科学应用有限的资源，以此为基础，根据配合比要求，开展泥浆制备作业。通常来讲，钻孔灌注桩所使用的泥浆主要由水、黏土以及添加剂配制而成，通过搅拌机器或者人工的方式对其进行搅拌而成，将搅拌好的泥浆存至泥浆池中，然后通过泥浆泵将泥浆传输至每个钻孔中。通过试验确定水泥浆的配合比，将水泥、软土、膨润土、添加剂等按配合比配制出水泥浆，以保证钻井液性能与钻孔工艺和土层条件相匹配。为了更好地保护周边环境，防止泥浆污染环境，进行钻井作业时，必须对废弃的泥浆进行相应的处理，然后用车辆将它们运送到荒废地区。
3.4钻孔
钻进是钻孔灌注桩工艺的关键环节。为了保证施工质量，在钻进之前要做好充分的准备，以避免出现钻孔中断的情况。首先，根据孔径、孔深、桩位处的地质水文条件、施工环境等因素，选择合适的钻机机型和施工技术。无论采用何种钻孔技术，都必须保证开孔位置的精确性[4]。在开凿过程中，要缓慢钻孔，直到部分或全部钻头钻入地层。在钻孔施工过程中，如果护筒中排出的水分或泥浆中有气泡或者护筒突然出现不均匀沉降，证明筒壁已经发生了坍塌问题[5]。筒壁坍塌的主要原因是施工区域周边的土质黏聚力较小，导致泥浆构成的护臂承压较大[6]。由于钻机在钻孔过程中的旋转速度较快，钻孔过程至成孔时间较长，此过程中要经常检查护筒的稳定性，如果发现护筒埋设区域的土层较为松散，需要对回填土进行夯实。在前期钻孔阶段结束后，为了保证桩基础的抗压能力，必须进行泥浆补水。在钻井工艺中，要依据地层条件进行合理的钻孔速率调节[7]。在钻机安装之前，钻机的基座要平整，并保证其稳定，保证在钻井施工期间，钻机不会发生位移、塌方。孔洞位置要精确，保证孔壁垂直、光滑、牢固，开孔时要轻压慢进，钻机的速度不得超过10r/min，在所有的主动钻杆都进入孔洞后，才能加快钻进。在钻孔作业时，停止钻井和取渣作业后，必须及时向钻孔中注入大量的泥浆。保证钻头的起落速度一致，不能有突然的变化，也不能有太大的压力，当孔内渣土被挖出来时，必须把它移开，不能有任何的堆积，也不能影响到孔壁，防止塌孔[8]。在钻进期间，要经常检查钻孔的直径、垂直度，并将其变化情况与地质剖面进行对比，定期派人进行地质资料、钻进速度、泥浆状况等检查。根据土层的不同，钻压、钻速、泥浆的比例、泥浆的比重、泥浆的比重都有很大的差异，在土层中进行钻孔时，推荐使用较慢的钻速，并在孔内增加泥浆的比重和水头。在施工过程中，如果出现钻孔倾斜、扩孔、缩孔等不正常情况，要立即查明原因，并采取相应的措施。当钻孔达到设计高度后，首先检查孔径、孔深和孔眼倾角，达到标准后，进行清孔，清除孔底残留的钻渣，提高桩体的承载力。根据设计规范、钻孔工艺、机械设备状况、地层条件等因素，选择适宜的钻孔方法。在清孔排渣时，应注意控制孔内的水头，防止塌孔。清孔完成后，将由专门的人员进行沉渣厚度的检测，确保达到设计要求后，才能进行下一步的工作。
3.5钢筋笼施工
钢筋笼由吊车起吊放入孔洞内。在钢筋笼外侧对称放置数量充足、牢固的防护层垫片，垫片应由与桩身混凝土相同等级的混凝土预制。为了防止钢筋骨架在浇筑时出现上浮现象，必须在钢筋笼的上端设置相应的拉杆或拉环，同时还要对准中心线，防止钢筋框架的运动和倾斜。按照工程中钻孔灌注桩的设计要求，制作钢筋笼，焊接完毕后，对钢筋笼进行平整度测量，保证误差不超过5cm。钢筋笼尺寸达到要求后，应进行全面清洗，采用分段式安装方法将其固定在适当的地方。在钢筋笼制造期间，施工人员应加强对有关原料的质量检验。如果发现钢筋材料没有任何质量问题或者性能上的问题，可以在靠近钻孔的地方进行钢筋笼的制造，以便于以后钢筋笼的吊装工作。在笼体主筋、箍筋的加工中，施工人员要选择合适的焊接工艺。在钢筋笼成型并且质量检验合格后，可按工程施工中钻孔灌注桩的施工规模决定钢筋笼的处置方法，分为分段或不分段。大型钢筋笼一般采用分段法，利用吊装机械进行吊装。只有在达到一定的高度后，才能进行安装。注意在施工时，工人应注意钢筋笼与地面之间的间距，并应满足有关规范，防止钢筋笼发生倾斜，并防止钢筋笼接触钻孔。当钢筋笼进入安装施工区后，首先要对钢筋笼定位参数进行核实，当满足要求后，对钢筋笼的对应部分进行焊接。
3.6混凝土灌注
完成钢筋笼安装作业后，进行导管下放施工。在下放导管前，首先应对导管的水密承压、接头抗拉性能进行检测，同时还要检测孔底部分的沉淀厚度和泥浆情况是否满足施工要求，在确保上述各项内容符合标准要求的前提下，才能进行混凝土灌注作业。混凝土灌注过程中的原材料配比需要通过实验室试验结果确定，并严格按照混凝土配比进行配制，以确保混凝土质量。在试验过程中，混凝土的强度必须高于设计标准。在混凝土的配比过程中，需要将水灰比控制在一定范围内，而粗骨料可以选择棱角少的砾石材料，以确保混凝土具有良好的和易性，坍落度控制在180～220mm。目前，混凝土灌注的方式种类多样，可以直接采用混凝土输送泵进行灌注工作，条件允许地段也可采取混凝土罐车直接卸料的方式。这两种输送灌注的技术在桥梁工程的桩基施工中应用较广。在混凝土灌注施工环节中，必须要对导管的分解长度进行有效控制，便于后期对导管的拆卸工作，同时，也要确保每一节导管连接部位不能出现缝隙，确保导管的严密性。在对水下混凝土进行灌注施工之前，必须先利用测锤以及测绳对成孔质量进行检测，测定成孔的孔径、垂直度、孔深、沉渣厚度等。需要注意的是，在灌注工作之前还应对混凝土原材料的搅拌质量进行检测并保留试块。同时，还需要考虑孔底的沉渣厚度，摩擦桩沉渣厚度控制在300mm以内，端承桩沉渣厚度控制在100mm以内，如果沉渣的厚度不能满足规范要求，需要进行二次清孔。在混凝土进行灌注前，要对导管连接进行水密承压试验和接口抗拉试验，导管入料口加隔水栓，以检测导管的密封性。导管底口距孔底控制在约500mm。混凝土灌注前，通过计算确保料斗内混凝土量，灌注后导管底口埋深1～2m，灌注过程中导管底口严禁提出混凝土顶面，确保埋深4～6m，混凝土灌注拔管长度要经计算和实测，避免超拔导管出现断桩。灌注成桩的混凝土顶面要高出设计桩体顶面高程0.5～1m，以确保桩头灌注质量。水下混凝土灌注时，首先将混凝土运输至施工现场的灌注位置，同时需对混凝土的均匀性、坍落度等进行检测，若检测结果不满足灌注要求，应进行二次拌和，如仍不满足灌注要求，严禁用于灌注施工中。在灌注过程中，导管口和孔底的间距应控制在0.3～0.5m，导管一次性埋置于混凝土灌注面1m以下，一般要求导管埋深在2～6m，整个灌注过程应保持连续，与此同时，还要严控导管的提拔速度，避免因提拔过猛而将导管移出混凝土灌注面。
4结语
综上所述，在进行桥梁水下的钻孔灌注桩施工过程中，在受到施工环境和条件的影响，在实际的施工过程当中，要求相关的施工操作人员具有较为丰富的工作经验，同时在施工过程中需要保证每一个重要施工环节的施工质量，将每一个施工环节之间进行有效的衔接，最大限度地保证施工周期的缩短，提高了灌注桩的施工质量和施工效率。
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作者：刘方 李云浩 单位：济南城建集团有限公司