１月 水运工程 Ｐｏｒｔ＆Ｗａｔｅｒｗａｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｊａｎ．２０１２ Ｎｏ．１ ＳｅｒｉａｌＮｏ．４６２ Ｉ总第４６２期 海上超长大直径嵌岩钻孑Ｌ灌注桩施工技术 江和明，荣劲松 （中交四航局第一工程有限公司，广东广州５１０５００） 荀要：介绍槟城二桥主桥钻孔灌注桩施工技术。马来西亚槟城第二跨海大桥主桥是一座双塔斜拉桥。该桥索塔基础采 ２３０ ｃｍ／￣２００ ｃｉｎ变直径钻孔灌注桩，其最大设计桩长为１２６．９ ｉｎ，桩端嵌入微风化基岩深度达８ ｍ，最大成孔深度 ．１５ ｍ。基于对槟城二桥主桥海上钻孔灌注桩的￣Ａ－ｙ－技术管理实践，总结超长钻孔灌注桩的设备选型、成孔、成桩、 载力试验等施工工艺，为同类桩基的施工提供经验。 ∈键词：钻孔灌注桩；超长；嵌岩；大直径 ｐ图分类号：Ｕ ６５５．５５ 文献标志码：Ｂ 文章编号：１００２—４９７２（２０１２）０１—０１６８－０６ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｍａｒｉｎｅ ｒｏｃｋ－ｓｏｃｋｅｔｅｄ ｃａｓｔ－ｉｎ－ｓｉｔｕ ｂｏｒｅｄ ｐｉｌｅ ｏｆ ｌａｒｇｅ ｄｉａｍｅｔｅｒ ａｎｄ ｓｕｐｅｒ ｌｅｎｇｔｈ ＪＩＡＮＧ Ｈｅ—ｍｉｎｇ，ＲＯＮＧ Ｊｉｎ—ｓｏｎｇ ｆＴｈｅ Ｆｉｒｓｔ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏ．ｏｆ ＣＣＣＣ Ｆｏｕｒｔｈ Ｈａｒｂｏｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ５ １０５００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｆｏｃｕｓｅｓ ｏｎ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｃａｓｔ－ｉｎ－ｓｉｔｕ ｂｏｒｅｄ ｐｉｌｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｂｒｉｄｇｅ ｏｆ ￣ｃｏｎｄ Ｐｅｎａｎｇ Ｂｒｉｄｇｅ ｏｆ Ｍａｌａｙｓｉａ．Ｔｈｅ ｍａｉｎ ｂｒｉｄｇｅ ｏｆ ｔｈｅ Ｓｅｃｏｎｄ Ｐｅｎａｎｇ Ｂｒｉｄｇｅ ｏｆ Ｍａｌａｙｓｉａ ｉｓ ａ ｄｏｕｂｌｅ—ｔｏｗｅｒ —ｓｔａｙｅｄ ｂｒｉｄｇｅ．Ｅａｃｈ ｔｏｗｅｒ ｉｓ ｓｕｐｐｏｓｅｄ ｂｙ ２１ ｐｉｅｃｅｓ ｏｆ ２３０～２００ ａｍ ｂｏｒｅｄ ｐｉｌｅｓ ｗｉｔｈ ａ ｍａｘｉｍｕｍ ｌｅｎｇｔｈ ｏｆ ．’ｍＴｈｅ ｐｉｌｅｓ ａｒｅ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｔｏ ｂｅ ｓｏｃｋｅｔｅｄ ｉｎｔｏ ｔｈｅ ｐｅｎｅｔｒａｔｉｎｇ ｗｅａｔｈｅｒｅｄ ｒｏｃｋ ｌａｙｅｒ ｏｆ ８ｍ ｉｎ ｄｅｐｔｈ，ａｎｄ ｗｉｔｈ ［ｉｍｕｍ ｂｏｒｅｄ—ｈｏｌｅ ｌａｙｅｒ ｏｆ １３３．１５ｍ ｉｎ ｌｅｎｇｔｈ．Ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｏｎ ｍａｒｉｎｅ ｂｏｒｅｄ ｐｉｌｅ ｏｆ ｔｈｅ ｌｄ Ｐｅｎａｎｇ Ｂｒｉｄｇｅ，ｗｅ ｓｕｍ ｕｐ ｃｏｎｓｔｕｃｔｒｉｏｎ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ，ｄｒｉｌｌｉｎｇ，ｃｏｎｃｒｅｔｉｎｇ，ｓｔａｔｉｓｔｉｃ ｆ ｂｏｒｅｄ ｐｉｌｅ ａｎｄ ｏｔｈｅｒｓ，ａｎｄ ａｃｃｕｍｕｌａｔｅ ｖａｌｕａｂｌｅ ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ ｆｏｒ ｓｉｍｉｌａｒ ｐｉｌｅ ｃｏｎｓｔｕｃｔｒｉｏｎ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃａｓｔ—ｉｎ—ｓｉｔｕ ｂｏｒｅｄ ｐｉｌｅ；ｓｕｐｅｒ—ｌｅｎｇｔｈ；ｒｏｃｋ—ｓｏｃｋｅｔｅｄ；ｌａｒｇｅ ｄｉａｍｅｔｅｒ ：程概况 上部４１．５ ｍ直径为西２－３ ｍ，其下为 ２．０ ｍ），承 台厚度６ ｍ，过渡墩（Ｐ０２４、Ｐ０２７墩）采用１２根 西２－３ ｍ／ ２．０ ｍ的钻孔灌注桩，承台厚度４ ｍ。设 计桩长１０４～１２６．９ ｍ，Ｐ０２４ Ｐ０２７墩桩端人微风 马来西亚槟城第二跨海大桥连接马来西亚半 海岸和槟城岛，全长约２３ ｋｍ，其中陆上引桥 ６ ｋｍ，跨越Ｐｅｎａｎｇ海峡桥长约１６．５ ｋｍ，是目 南亚最长的跨海公路大桥。 化花岗岩深度分别为２ ｍ，８ ｍ，６．５ ｍ，２ ｍ。 １．１工程地质 槟城二桥主通航孔桥位于距槟城岛海岸约 处，为一座１ １７．５ ｍ＋２４０ ｍ＋１ｌ７．５ ｍ的预应 地质钻孔资料表明，主桥区域地层由第四纪 凝土双塔双索面斜拉桥，全长４７５ ｍ。主通航 桥型布置见图１。 主通航孔桥索塔基础（Ｐ０２５、Ｐ０２６主墩） 地层和花岗岩地层组成，基岩埋深较深。桥位处 上部为约厚２０ ｍ的淤泥质覆盖层，该层含有海洋 贝壳碎片和粉细砂，为典型的海相沉积。该淤泥 质层以下主要为灰色、灰褐色的中密实到密实粉 ２１根西２－３ ｍ／西２．０ ｍ变径钻孔灌注桩（桩基 收稿日期：２０１１－０６—１３ 作者简介：江和明（１９６７一），男，高级工程师，从事港口及路桥工程施工管理。 第１期 江和明，荣劲松：海上超长大直径嵌岩钻孔灌注桩施工技术 ・１６９・ ／ ＼／＼—／ 图１槟城二桥主通航子Ｌ桥立面布置 质细到粗砂层和坚硬的砂性黏土层。基岩为坚硬 工平台、混凝土拌和平台、连接主墩和过渡墩的 的花岗岩，强风化层的厚度在１０ ｍ左右。 钢栈桥。 Ｐ０２５、Ｐ０２６墩设计桩底高程处基岩为强度 Ｐ２５、Ｐ２６主墩钻桩平台尺寸为２３．１ ｍ×５３．７ ｍ， ３５～３８ ＭＰａ的微风化花岗岩，Ｐ０２７墩设计桩底高 Ｐ２４，Ｐ２７过渡墩钻桩平台尺寸为１４．６ ｍ Ｘ ４６ ｍ。平台 程处基岩为强度７７ ＭＰａ的微风化花岗岩。 面高程３．０ ｍ，比最高潮水位高１．８ ｍ。钻桩施工钢 １．２水文 平台基础直接利用桩基钢护筒，平台面层结构兼 桥位处海域最高潮水位为１．１ ８ ｍ，最低 作为承台钢套箱底板进行设计，钻孔灌注桩施工 潮水位为一１．７ ２ ｍ，大潮平均潮位变动范围 完成后直接在平台面拼装套箱侧模。钻桩平台钢 为一１．１２～Ｏ．８８ ｍ。在一个涨落潮周期内，海峡内水 结构从下到上依次为西２．３ ｍ钢护筒、Ｉ６１工字钢、 流呈往复流态，涨潮向南，落潮向北。大潮期间最 １３５工字钢、 ＝１０ ｍｍ厚钢板。主墩桩基施工平台 大流速为０．８９ ｒｒｄｓ，小潮期间最大流速为０．７５ ｍ／ｓ。 结构布置如图２所示。 １．３本工程钻孔桩施工特点及难点 １）钻孔桩成孔难度大。本工程桩基直径 西２．３ ｍ／ ２．０ ｍ，最大设计桩长为１２６．９ ｍ，成孔 深度达１３３．１５ ｍ，钻孔垂直度控制难度大；地质资 料显示，覆盖层除部分土层为黏土层外，大部分 地层为砂层或粉砂层，钻进及清孔过程中容易出 现塌孔情况，对泥浆性能要求高。 ２）桩基嵌岩深度大，基岩强度高，人岩钻进 施工难度大、风险高。Ｐ２４一Ｐ２７墩桩基设计要求 人微风化岩深度分别为２ ｍ，８ ｍ，６．５ ｍ，２ ｒｎ，且 气 基岩强度高达７７ ＭＰａ，人岩钻进极易发生断钻杆事 ； ＼牛腿 故，故对钻头、钻杆以及钻机性能要求非常高。 孽 ３）混凝土灌注施工难。每根桩混凝土方量 曼 大，混凝土采用强度等级高（Ｃ４０）且有耐久性 要求的高性能海工混凝土，相应造成混凝土黏度 ｆ￣１３６ 大，灌注施工难。 ＾ ２海上施工平台 ｃ）梁系连接 主桥施工钢平台主要由３部分组成：钻孔桩施 图２主墩施工平台结构布置 水运工程 在Ｐ２５、Ｐ２６主墩桩基施工平台北侧搭设混凝 土拌和平台，拌和平台尺寸３０ １１１×４０ ｉｎ，顶面高程 次为 ８２０ ｍｍ×１０ ｍｍ钢管桩、Ｉ２２２Ｅ字钢、贝雷 片、１６ 槽钢、 ＝１０ ｍｍ厚花纹钢板。边墩混凝土 由布设在栈桥上混凝土输送管直接泵送。 ３．５ １１。每个拌和平台分为砂石料堆存区域和拌和系 统布置区域。结构设计时，砂、石料按照平均堆载 高度２ ｍ考虑，水泥罐单独采用钢管桩作基础。拌 和平台钢结构从下到上依次为西８２０ ｍｍ×１０ ｍｍ钢 管桩、Ｉ５６工字钢、贝雷片、１６ 槽钢、６＝１０ ｍｍ 厚钢板。每个平台上布置２套１２０ ＩＴＩ。／ｈ混凝土拌和 系统，见图４。 ３钻孔灌注桩施工 ３．１钻机及主要配套设备 １）钻机。槟城二桥主桥主墩桩基最大成 孔深度超过１３０ ｍ，嵌岩深度达８ ｍ，故成孔施 工对钻机性能要求高，经过比选，本工程采用 ＺＪＤ３０００／２１０型及ＫＰ３５００／２１０型液压回旋钻机，共 配置５台。ＺＪＤ３０００／２１０型及ＫＰ３５００／２１０钻机主要 性能参数见表１。 在Ｐ２４～Ｐ２５墩、Ｐ２６～Ｐ２７墩之间搭设连接钢 栈桥，作为施工人员行走及布设混凝土泵管的通 道，栈桥宽度２ Ｉｎ。栈桥钢结构工程从下到上依 表１ ＺＪＤ３０００／２１０、ＫＰ３５００／２１０型液压钻机主要性能参数 ２）钻头配置。根据地质情况，主要配备２种 形式的钻头：刮刀钻头及滚刀钻头，分别用于覆 盖层（黏土层、砂层）及岩层的钻进。另外配备 一低。ｐＨ值控制在８～ｌ０，可增加水化膜厚度，提 高泥浆的胶体率和稳定性，降低失水量，改善泥 浆的性能ｌｌ】。 ３）增黏剂：选用ＰＡＣ作为增黏剂。由于海 定数量的“菠萝头”钻头，主要用于高强度 基岩（一般大于７０ ＭＰａ）的钻进，以加快入岩钻 进速度。 水中阳离子和ｃｌ一的大量存在会降低泥浆黏度，使 用增黏剂可提高泥浆黏性，改善浆液的流变性能 和悬浮钻渣的能力。本工程采用的ＰＡＣ是羧甲基 纤维素ＣＭＣ的衍生物，是一种阴离子型线性高分 ３）泥浆净化器。泥浆净化器选用ＺＸ一２００ 型，总功率４８ ｋＷ，泥浆处理能力２００ ＩＴＩ ／ｈ，分率 程度Ｉ＞７４ Ｉｎ，除砂率＞１９０％，脱水率≥８０％。 ４）空压机。空压机选用ＯＧ１６０Ｆ型，排气量 子物质，能在海水中不降粘，具有增稠性、保水 性、抗盐性及较好的薄膜成形性。 ４）水：采用淡水（根据马来西亚ＪＫＰ标准）。 ３．２．２泥浆配合比及性能指标 ｌ９．５ ＩＴＩ ／ｍｉｎ，工作压力１．２５ ＭＰａ，功率１６０ ｋＷ。 ３．２泥浆制备及泥浆循环 ３．２．１制浆材料 本工程采用泥浆配合比及其性能指标见表２和 ３，桩基施工过程中各阶段泥浆性能指标控制标准 １）膨润土：产地印度。膨润土泥浆具有相 对密度低、黏度低、含砂量少、失水量少、泥皮 薄、固壁性能好、钻具回转阻力小、钻进效率 需符合欧洲标准（ＥＮ１５３８：２０００），结合本工程 的特点及以往施工经验，实际施工时按照表４所列 高、造浆能力大等优点 】。 ２）分散剂：采用纯碱（Ｎａ ＣＯ。）。其作用 可使ｐＨ值增大到１Ｏ。泥浆ｐＨ值过小时，黏土颗 粒难于分解，黏度降低，失水量增加，流动性降 的控制标准进行控制。 ３．２．３泥浆循环 泥浆循环采用气举反循环方式。根据施工现 场的实际情况，钻孔时利用钢护筒形成泥浆循环 第１期 江和明，荣劲松：海上超长大直径嵌岩钻孔灌注桩施工技术 ．１７１． 新制泥浆 ≤１．０５（１．１０） （３２—５０） ≤２０（３ ｏ１ ≤４０（５０、 ≤４０（ｎ．ａ） ≤３（３）≤３（６） ≤３（ｎ．ａ）８～１Ｏ（７～１１） ９～１１（７～１ ２） ８～１０（ｎ．ａ） ≤４（ｎ．ａ） ≤４（ｎ．ａ） ≤１（４） 循环再生泥浆 清孔后泥浆（混凝土灌注前） ≤１．１５（１．２５） ≤１．１（１．１５） （３２～６０） （３２～５０ 注：括号内数值为欧洲标准（ＥＮ１５３８：２０００）；ｎ．ａ：不可用。 池，并配备泥浆净化器，钻进过程中进行泥浆的 净化处理。泥浆循环一定时间后，由于地下海水 地层 表５不同地层钻进参数嘲 钻￣．／ｋＮ转数／（ｒ・ｍｉｎ ）进尺速度／（ｍ・ｈ－１） 污染泥浆，泥浆性能下降，因此在泥浆循环过程 中，要在泥浆中添加ＰＡｃ等外加剂改善泥浆性能。 钻孔泥浆循环利用一个泥浆池和一个专用钢护 筒作为沉渣池，过滤器组成。泥浆循环过程为 ： 钻孑Ｌ中—．．振动筛—．．沉渣池— 钢护筒—－．钻子Ｌ中 泥浆净化器 包沉没比能够满足要求的情况下，可尽量加快进尺 速度（２—３ｍ／ｈ），为缩短成孔周期争取时间ｐ］。 护筒内钻进过程中，每进尺３ ｍ（一节钻杆长 泥浆循环过程见图３。 泥浆净化器＼ 一／ 度渣处理 ＼ √ Ｉ厂 ｉ － １ ｒ＝４ｔ４－－－ ｌ＿ 搅拌 Ｖ－ ｒ ＿‘ 度）钻头要提升几次进行扫孔，以确保西２．０ ｒｎ三 翼刮刀钻头挡圈外 ３０ ｍｍ钢丝绳清除掉护筒内 壁的黏土，以确保护筒内成桩直径。护筒内钻进 一ｌ — ｒ ≈ ≈ 置葛 完成后，进行护筒内造浆。 ３．３．２护筒外覆盖层钻进 当护筒内泥浆的各项性能指标符合要求后， 才能开始正式进尺。在护筒底口附近地层采用 慢速钻进，以形成稳定孔壁，每小时进尺控制在 ０．５—１ ｍ。 图３泥浆循环系统 采用泥浆净化器进行处理后的泥浆，满足指 标要求的进行重复利用，经多次重复使用，如果 泥浆指标降低，应采取措施进行调整，严重超标 的应废弃更换。 ３．３钻进成孔 本工程桩基为变径桩，钢护筒内桩径为 当钻出护筒底口５ ｍ后恢复正常钻进，根据不 同土层特点，选择不同的钻速和进尺。砂层中采 用大气量、中小钻压、中低转速钻进，进尺控制 在２ ｍ／ｈ左右；黏土层中进行钻压控制，中高转速 ２＿３ ｍ，钢护简以下部分桩径为 ２．０ ｍ。钻进成 孔施工主要分３个阶段：护筒内钻进阶段、护筒外 覆盖层钻进阶段及入岩钻进阶段。 钻进，进尺１．０～１．５ ｍ／ｈ，并适当降低泥浆黏度， 避免糊钻，且每钻进一个回次的单根钻杆要及时 根据本工程特点及墩位处地质情况，采用优质 淡水泥浆护壁、气举反循环、大配重减压钻进的施 工工艺。不同地层采取不同的钻进参数，见表５。 ３．３．１护筒内钻进 由于有护筒的防护，护筒内地层采用高转 速、清水护壁进行钻进施工，在清水补充速度及风 进行扫孔，以保证钻孑Ｌ直径满足要求 】。 ３．３－３人岩钻进 当钻至基岩岩面时，提钻并将刮刀钻头更换 为 ２．０ｍ滚刀钻头（８Ｔ），加配重１５ ｔ。人岩钻进 前先进行气举反循环清孔，把更换 ２．０ ｍ滚刀钻 头过程中刮落的泥皮及沉渣吸干净。 水运工程 由于基岩面可能倾斜或局部软硬不均， 为了避免斜孔，入岩钻进开始时首先要轻压慢 钻，待找平孔底岩面后再采用进入正常减压钻进 （１５～２０ ｔ稳压钻进），按每天进尺０．７～１．５ ｍ控 制钻进速度。入岩钻进过程中，若发生异常情 况，如跳钻、钻杆扭距过大等，应立即停止进 尺，待查明原因后再继续钻进。 ３．３．４清孔 １）第一次清孔。 终孔后，及时进行清孔。清孔时将钻具提离 孔底约１５ ｃｍ，缓慢旋转钻头，通过气举反循环吸 出孔底钻渣，同时补充稀释泥浆进行泥浆调整， 通过反复循环使清孔的泥浆性能指标达到清孔泥 浆指标。清孔过程中保持孔内水头，防止塌孑Ｌ。 经检测孔内泥浆指标符合要求后，再次复测孔 深，然后停机拆除钻杆、移走钻机，尽快安排进 行混凝土灌注。 ２）第二次清孑Ｌ。 在钢筋笼和导管安装好，混凝土浇注之前， 进行孑Ｌ底沉渣的厚度的测量，若沉渣厚度超出设 计规定值时，要进行二次清孔。二次清孔亦采用 气举反循环法，在导管内接１根内径４ ｃｍ的送风钢 管，风管人水深度约４０ ｍ，导管顶端密封，预留 进风管及 浆管 】。清孔时吊机移动导管在孔底的 位置，直到孔底沉渣厚度不超过设计规定值及规 范要求方可进行混凝土浇筑。 ３．３．５钻进施工操作要点 １）钻进及提升拆除钻杆的过程中始终维持护 筒内外水头差不小于２ ｍ，以保证孔壁稳定。 ２）加接钻杆时，先停止钻进，将钻具提离孔 底８～１０ ｅｍ，维持泥浆循环５ ｍｉｎ以上，以清除孔底 沉渣并将管道内的钻渣排净，然后再加接钻杆。 ３）接长钻杆时，钻杆连接螺栓应拧紧上牢， 并认真检查密封圈，以防钻杆接头漏水漏气，使 反循环无法正常工作。 ４）在正常钻进过程中，为了保证钻孔的垂直 度，采用减压钻进，始终让加在孔底的钻压小于 钻具总质量（扣除泥浆浮力）的８０％。 ５）钻进过程中定期对钻头和钻杆进行检查， 防止由于螺栓的脱落或钻头的磨损严重造成钻进 过程中的事故。 ６）钻进过程中保证孔口的安全，孔内不得掉 入任何铁件以保证钻孔施工的顺利进行。 ７）钻孔过程应连续操作。详细、真实、准确 地填写钻孔原始记录，钻进中发现异常情况及时 上报处理。 ８）提钻时注意操作轻、稳，防止钻头拖Ｎ：ｆＬ 壁或护筒刃脚。注意起重压力的变化，当钻头上 升到护筒底口，如果负荷加大则可能发生卡钻， 此时可转动钻头，轻轻上提或将钻头下放换一方 向再上提，不可强拉，以致使护筒底口内卷甚至 塌孔。 ３．４钢筋笼制作及下放 钢筋笼制作在槟城侧岸上后方钢筋加工场进 行。为保证对接精度，钢筋笼采用镦粗直螺纹连 接、同槽通长预制（长线法）、现场分节连接、 下放施工工艺。钢筋笼长线法制作如图４所示。 图４钢筋笼长线法制作 成型钢筋笼标准节段长度ｌ２ ｍ，用平板车 运至码头，用吊机装船，再由驳船运往现场逐节 吊装下放。边墩钢筋笼由３００ ｔ起重船直接起吊下 放，主墩钢筋笼由钻桩平台上的１Ｏ０ ｔ履带吊起 吊下放就位。在进行钢筋笼对接沉放施工时应注 意：声测管在分节接长时，管道对接要顺直，焊 接要牢固可靠，并用铁丝将管道绑扎在钢筋笼相 应的位置，同时需在声测管内注水检漏，避免混 凝土灌注时漏浆，确保施工前后声测管的畅通。 ３．５水下混凝土灌注 ３．５．１混凝土生产及输送 Ｐ０２５、Ｐ０２６主墩各搭设面积４０ ｍ Ｘ ３０ ｍ的水 上平台作为｝昆凝土拌和平台，每个拌和平台上安 装２套１２０ ｍ ／ｈ的混凝土拌和系统。Ｐ２４、Ｐ２７边墩 第１期 江和明，荣劲松：海上超长大直径嵌岩钻孔灌注桩施工技术 施工平台与主墩工平台之间搭设２ ｍ宽栈桥相互连 通，栈桥上布设混凝土输送管。混凝土则直接由 混凝土输送泵（拖泵）泵送至现场浇注（图５）。 图５主墩施工平台与边墩施工平台之间由钢栈桥连接 ３．５．２混凝土配合比设计 本工程桩身混凝土采用Ｃ４０海工耐久性混凝 土，单条桩混凝土最大方量为４５０ ｒｎ。，混凝土灌注 时间控制在８ ｈ内。 混凝土按海工耐久性混凝土进行配制，配 合比设计要符合设计及规范要求，同时其工作性 能要满足水下灌注施工需要：１）混凝土坍落度 １８～２２ ｃｍ，２ ｈ后坍落度不小于１８ ｃｍ，流动度不 小于５０ ｃｍ。２）混凝土初凝时间不小于１６ ｈ。３） 采用级配良好的中砂，细度模数２．６～２．９。４）采 用级配良好的碎石，粒径５～２０ ｍｍ。５）掺人粉 煤灰、矿粉、高效减水剂，采用低水胶比，混凝 土耐久性满足要求，且具有良好的和易性、流动 性、可泵性。 ３．５．３混凝土灌注 混凝土灌注采用直径３０ ｃｍ、壁厚７ ｍｍ的无 缝钢管作导管，导管采用丝扣连接。导管分节加 工，分节长段应便于拆装和搬运，并小于提升设 备的提升高度，每节长度以２ ４ ｍ，还需加工２节 １ ｍ长作为高度调节。 导管在使用前和使用一个时期后，除应对其 规格、外观质量和拼缝构造进行检查外，还需做 拼接、过球、承压及水密性试验。 经计算，首批混凝土方量不小于９．５ ｍ。，故现 场配备１２ ｍ 及２ ｍ 料斗，１２ ｍ 料斗用于首批混凝 土灌注，２ ｍ。料斗用于剪球后的正常灌注。 混凝土首批封底灌注采用拔球法施工。首批 混凝土灌注成功后，随即转入正常灌注阶段。混 凝土经泵送，不断地通过集料斗、浇注料斗及导 管灌注至水下，直至完成整根桩的浇注。 ４结语 １）对于桩长超过１００ ｍ的超长大直径嵌岩钻 孔灌注桩，施工的成败很大程度上取决于钻机的 性能。钻机选型时，要采取“杀鸡用牛刀”的思 维，选择性能优良的大功率钻机，重点关注钻机 的扭距以及钻杆的强度、刚度等性能参数，在满 足施工需要的情况下，还应当留有一定的余地。 ２）保证大直径超深钻孔桩成孔施工顺利进行 的另一个关键是护壁泥浆的性能。特别是砂层， 造浆性能差，易塌孔，泥浆控制显得尤为重要。 正式开钻之前应进行泥浆配比试验，选用不同产 地的膨润土，按不同比例的水、膨润土、纯碱和 ＰＡＣ、ＰＨＰ等泥浆外加剂进行试配，选择泥浆各项 指标最优的泥浆配比，并在试桩施工中加以检验 和调整后用于正式钻孑Ｌ桩施工中。 ３）为了保证成孔垂直度，防止斜孔产生，所 有地层均应采取大配重、减压钻进，严格控制钻 压和进尺速度。不同地层（砂层、土层、岩层） 应采用不同的钻进参数（钻压、转数、进尺速 度），钻进参数根据钻机性能、各地层的具体地 质情况初步确定，并在施工中进一步调整优化。 ４）大直径深孔入岩钻进时，若控制不好很容 易发生斜孔或断钻杆事故，施工时应特别注意。首 先，要确保钻杆的质量，并重点检查钻杆连接法兰 是否符合要求；其次，人岩钻进开始时，先轻压慢 钻，待孔底岩面找平后再正常钻进；第三，要严格 控制钻压和钻进速度，避免钻杆承受过大扭距。 参考文献： ［１］ ＪＴＪ ０４１—２０００公路桥涵施工技术规范［Ｓ］． 【２］张鸿，刘先鹏．特大型桥梁深水高桩承台基础施Ｚ［Ｍ］ 北京：中国建筑工业出版社，２００５． ［３］杭州湾大桥工程指挥部．杭州湾跨海大桥建设技术【Ｍ】 北京：人民交通出版社，２００５． 【４】 中国公路建设行业协会．公路工程工法汇编（２００８）［Ｇ］ 北京：人民交通出版社，２００９． （本文编辑郭雪珍）
