引言
钻孔灌注桩的施工大部分是在水下进行的，其施工过程无法观察，成桩后也不能进行开挖验收。施下中任何一个环节出现问题，都将直接影响到整个工程的质量和进度，甚至给投资者造成巨大的经济损失和不良的社会影响。因此，要求严格按照JTJ041--2000((公路桥涵施丁技术规范》的要求
[1]，加强施工质量管理与控制，密切注意抓好施工过程中每一个环节的质量，力争将隐患消除在成桩之前。
1.工程概况
湖北鄂东长江公路大桥位于长江中游黄石市与鄂州市交界区域，是沪蓉国道主干线湖北省东段和国家高速公路网规划中大庆到广州公路湖北段的共用过江通道。鄂东长江公路大桥主桥为预应力混凝土一钢箱梁混合式主梁斜拉桥，主桥桥跨布置为：(3×67.5+72.5+926+72.5+3×67.5)m双塔双索面混合梁斜拉桥，其中南索塔主6号墩位于长江南岸外滩，桩基布置为4x7共28根夺2.5m钻孔灌注桩,均按摩擦桩设计。桩闻中心距6.25m，桩长76m，孔深达84m，每根桩需浇筑C35水下混凝土373m³。
按照设计要求和钻孔安全考虑，相邻两根桩不得同时成孔或灌注混凝土。相邻孔灌注混凝土后，强度达到5MPa才能开孔，以免扰动孔壁，发生串孔、断桩事故。故钻孔施工顺序如图1所示。
注：圆圈内数字代表桩号，A、B、C、D、E、F分别代表每台钻机的各自钻孔顺序。
2.埋设超声波检测管
钻孔灌注桩施工是一项质量要求高，须在一个短时间内连续完成多道工序的地下隐蔽工程，施丁程序如下：施工准备——测量放线——钢护筒制作、下沉——钻机钻孔——泥浆处理——首次清孔、换浆——提钻移机——检孔——制作、安放钢筋笼——水下混凝土施工——桩基质量检测。
为检测钻孔桩质量，按设计要求主6号墩每根桩埋设4根超声波检测管。检测管的安装在钢筋笼制作过程中同时同槽制作。与钢筋笼用钢筋箍连接。固定在钢筋笼主筋上与钢筋笼一同下放，接头位置设在钢筋各节接头位置处，便于接长时操作。检测管采用加大一号的外接头进行接长，接头上口焊接接头管，下节检测管直接插人上节检测管接头管中，再将接头管与下节检测管接缝处焊接；接头管长15cm，焊接材料采用J422焊条。焊接时采用小电流施焊，防止管道烧穿。接头管与管道的焊缝结实、可靠，且无夹渣、孔洞现象。检测管在每一节焊接完后，管内要灌水，由于主6号墩孔深84m，如果所灌水含泥量有1%。则经过一个多月沉淀，检测管内就有1m多的探头下不到位，故施工时用来灌检测管的水不能直接用江水(尤其汛期江水含泥量高)，要经过净化处理后才能用来灌检测管，来达到预防探测管底部堵塞、超声波检测不到位的目的。检测管施工时接头焊接要牢固，不得漏浆，顶、底口封闭严实，检测管与钢筋笼连接可靠，确保声测管根根能够检测到底。检测管上下端用钢板封堵。
3.水下混凝土施工
3.1导管下放
(1)导管水密试验
本工程水下混凝土灌注采用直升导管法
[2]。导管采用φ273x8mm无缝钢管制成，接头为快速接头。使用前必须做水密试验
[1-3]。
以主6号墩为例计算导管可能承受的最大内压力P
max如式(1)：
水密试验方法是把拼装好的导管先灌满水，两端封闭，一端焊接出水管接头。另一端焊接迸水管接头，并与水泵出水管相接，启动水泵给导管注入压力水，当水泵的压力表压力达到导管须承受的计算压力时，稳压10 min后接头及接缝处不渗漏即为合格。
(2)导管下放
钢筋笼下放定位完成后，及时下放混凝土浇筑导管。导管下放前检奄每根导管是否干净、畅通、有无小孔眼以及止水“O”型密封圈的完好性。导管接长时采用两根工字钢加工而成的活动卡盘固定，逐节吊装接长下放，导管底标高要求控制在距桩底标高以上40cm处。下放过程中注意垂直快速，并保持与孔位中心线一致。导管接长中要检查“O”型密封圄的完好性和涂抹黄油，保证导管密封性和拆除方便。
3.2二次清孔
安装导管到位后，采用标准测绳和标准锥形测锤(重4-6kg，锥底直径13-15cm，高20-22cm)来检测实际孔深，根据终孔孔深反算孔底的沉渣厚度，检查泥浆指标和沉渣是否满足要求。如果不能满足要求，马上利用混凝土浇筑导管进行二次清孔，直到孔底沉渣厚度满足设计要求。一般来说，采用优质PHP泥浆一次清孔后，尽量控制不进行二次清孔；即使需要进行二次清孔，其时问要尽量短，防止清孔时间过长对孔擘造成危险。清孔时及时向护筒内补充优质泥浆，确保护筒内水头，并及时进行分层取样，各项指标符合要求后，报请现场监理检测泥浆指标和沉渣厚度。满足设计要求后，立即拆除吸泥弯头，开始浇筑水下混凝土。
3.3混凝土制作与运输
根据设计要求采用C35混凝土，对原材料严格控制质量。要求采用级配良好的中砂，严格控制并检测每批砂的含泥量、含水率、坚固性、泥块含量及碱集料反应等，筛分试验要求其细度模数控制在2.3-2.8；粗集料采用级配良好的石灰岩或花岗岩碎石。要求粒径在5-25mm，满足JTJ041-2000《公路桥涵施丁技术规范》规定的最大粒径不应大于导管内径的1/6-1/8和钢筋最小净距的1/4。同时不应大于40mm的要求，并严格控制并检测碎石的含泥量、针片状颗粒总含量、岩石的抗压强度、压碎指标、泥块含量和碱集料反应等。选用有国家免检水泥生产资质的华新水泥厂生产的华新硅酸盐水泥，除进场时提供相应的质保书外，还须严格按规范对其取样进行标准稠度用水量、凝结时间、安定性及胶砂强度试验，检验合格后方可投入使用。
混凝土配合比设计通过试配确定。要求混凝土初凝时间大于12h，终凝时间小于20h；混凝土的坍落度控制在20-22cm,3h以后不小于16cm。流动度不小于50cm。为使混凝土具有良好的和易性、流动性、泵送性，掺入适量外加剂和粉煤灰
[4]，每立方米水下混凝土的水泥用量为340kg。
主6号墩单根桩混凝土理论用量为373m³，由2台75m³/h混凝土搅拌站供料(还有1台备用)，将混凝士拖泵置于搅拌机出料口下，直接泵送混凝土至浇筑地点，配备2台8m³，混凝土罐车作为备用措施。混凝土经拖泵泵送到大集料斗，再放入小料斗，小料斗连接导管，直接入仓。
3.4首批混凝土浇筑
按JTJ 041-2000《公路桥涵施工技术规范》规定，首批混凝土的用最应满足导管初次埋深H
2≥1.0 m和填充导管底部间隙的需要。设导管下口离孔底40cm，参照规范进行计算主6号墩桩基首批混凝土用量(如图2)：
计算得首批混凝土最大用量为9m³。首批混凝土浇筑的集料斗容量应大于9m³，故配备12m³，集料斗。首批混凝土浇筑完毕后，正常浇筑采用1m³的小料斗。
钻孔桩首次封底采用拔塞法施工。先在小料斗底口安装塞子封住小料斗，集料斗混凝土装满后。稍微打开集料斗阀门放混凝土人小料斗，同时吊车起吊拔塞，在小料斗混凝土下落的同时全面打开集料斗阀门，连续补充混凝土人小料斗中，封底混凝土虽没有灌注完前保证小料斗不要漏空。
3.5正常浇筑
封底成功后，随即转人正常灌注阶段。混凝土经泵送，不断地通过集料斗、浇筑料斗及导管灌注至水下，直至完成整根桩的浇筑。正常灌注阶段导管埋深控制在2-6m，且每30min左右测量一次混凝土面标高，测点不少于2个，当测点出现较大的高差时，应及时调整导管埋深。当混凝土灌注临近结束时，核对混凝土的浇筑数量，以确定所测混凝土的高度是否准确，当确定混凝土顶面标高到位后，停止灌注。灌注完成后，混凝土顶面应高于设计桩顶标高0.5—1.0m，以保证桩头混凝土质量。
3.6注意事项
(1)防止混凝土浇筑时出现堵管现象
堵管现象主要分为两种，一种是气堵，当混凝土满管下落时，导管内混凝土(或泥浆)面至导管口的空气被压缩，当导管外泥浆压力和混凝土压力处于平衡状态时就出现气堵现象，解决气堵现象的措施有：首批混凝土浇筑时，在泥浆面以上的导管中间开孔排气，当首批混凝土满管下落时，空气能从孔口排掉，就不会形成堵管。首批过后正常浇筑时，应将丝扣连接的小料斗换成外径小于导管内径的插入式轻型小料斗，使混凝土小于满管下落，不至于形成气堵：另外一种堵管现象为物堵，是由于混凝土施工性能不好，石子较多，或混凝土原材料内有杂物等。在混凝土垂直下落时，石子或杂物在导管内形成拱塞，导致堵管。物堵现象的控制为：由于最大孔深达80多m，混凝土自由落至孔底时速度较大。易形成拱塞，要求混凝土有较好的流动性、不离析性能和丰富的胶凝材料，同时加强现场物资管理，使混凝土原材料中不含有任何杂物，并在浇筑现场层层把关，确保混凝土浇筑顺利。
(2)防止出现断桩现象
[5]
断桩主要是导管埋置深度不够，导管拔出了混凝土面(或导管拔断)，形成了泥浆隔层。防止措施为：对导管埋深进行记录，同时用搅拌站浇筑量校核测深锤测得混凝土面标高，始终保持导管埋深在4m以上，同时对导管要进行试压，并舍弃使用时间长或壁厚较薄的导管，确保导管有一定的强度。
(3)防止出现接桩的现象
按规范要求钻孔桩应超浇0.5-1m左右的混凝土，目的是用来保证桩头混凝土质量。避免导管拔出时出现泥浆芯在桩体内的现象。而实际操作时依靠测深锤来测定桩顶标高，由于泥浆是一种胶体。遇见呈碱性的混凝土后开始凝结成块，故有时操作时易锗将泥浆内的凝结面当作混凝土面，使得混凝土少浇，导致桩体要接长。施工时用一自制混凝土取样器在孔内取样，另一方面要将孔壁测试结果和搅拌站浇筑量来校核最后的混凝土面是否正确，确保桩头质量。
4.结束语
鄂东长江公路大桥南索塔主6号墩28根钻孔灌注桩已于2008年6月8日施工完毕，经超声波检测桩基质量合格率100%。目前该项目正在进行塔柱、钢箱梁、斜拉索等的施工工作。钻孔灌注桩水下混凝土施工为隐蔽性工程，施工工序复杂且难度较大。施工前必须认真做好施工准备，严格按照JTJ041-2000《公路桥涵施工技术规范》的要求进行各工序操作，确保桩基的完整合格。
参考文献：
【l】JTJ 041-2000，公路桥涵施工技术规范[S]。
【2】梁振泽，桩基础水下混凝土灌注施工工艺与质量控[J]，西部探矿，2009(9)：24—26。
【3】沈保汉，水下混凝土灌注[J]，施工技术 2002(3)：50。
【1-3】张殿栋，灌注水下混凝土易发生施工质量问题及防治[J]，施工技术 2008(增刊)：404—405。
【4】翟新杰，浅谈如何控制水下混凝土灌注桩的施工质量[J]，山西建筑 2008 34(16)：215—216。
【5】崔登云，深水超长钻孔桩成孔工艺及水下混凝土施工技术们，铁道建筑技术，2007(2)：39—42。
