跨海大桥钻孔灌注桩施工技术

PAGE跨海大桥钻孔灌注桩施工技术1、工程概况XX跨海大桥建造在以钱江潮闻名于世的XX上，是XX工程的重中之重。该桥为世界第二、目前国内第一长的特大型跨海桥梁。XX跨海大桥工程北起XX北岸的郑家埭村，跨越XX宽阔海面与南岸滩涂后，经慈溪市已围筑的十塘海堤，九塘、八塘后，止于水路湾，工程起点桩号为K49+000，终点桩号为K85+000，全长36km，其中大桥长35.673km，海上桥长约31.5km。标准采用高速公路6车道，设计行车速度100km/h。届时，上海与宁波两市之间陆路将缩短120km。我单位施工的第XX标段起止里程为K75+135至K81+385，全长6250m。共计1080根钻孔桩，126个墩。F69-F120为单墩5根直径1.5m钻孔桩基础、F121-F194为单墩4根直径1.5m钻孔桩基础。本文以XX跨海大桥第XX标段钻孔桩施工为例，着重阐述海上长大钻孔桩施工的工艺及方法以及海上施工的注意事项。2、工程重难点2.1海水不得拌泥浆，因为海水对泥浆的性能会产生一定的影响，不利于钻孔施工。如制备的泥浆的性能达不到指标，则在钻进与清孔时孔内钻渣就不能全部置换出来。2.2进行清孔、桩底注浆，由于跨海大桥钻孔桩桩长均达到80-100m，桩底沉碴较多，在清孔、灌注海工砼后，对其桩底进行压浆处理工艺。2.3选用气举式反循环钻机进行钻孔，将钻进过程中的泥浆沉碴置换出来。2.4在富含浅层气地段钻孔桩开始施工前，在距桩基不小于30m附近，用地质钻在专业人员的指导下做排气实验，探明浅层气的情况，预防钻孔过程发生事故。2.5采用海工混凝土，提高大桥抗蚀防腐能力。3、施工方案本标段的钻孔桩均在固定式钻孔平台上进行施工。根据护筒的入土深度以及桥位处水位的不同，钻孔桩施工平台采用两种形式：F69~F120号墩钻孔工作平台利用钢护筒和部分钢管桩搭设，采用履带吊下沉钢管桩和钢护筒，考虑平台拆除后墩身施工以及钢板桩围堰的拆除需要，在平台的一侧设置吊机走行道；F121~F194号墩利用贝雷梁和钢管桩搭设钻孔平台，采用履带吊下沉钢管桩和钢护筒，考虑平台拆除后墩身施工以及钢板桩围堰的拆除需要，在平台的一侧设置吊机走行道。钻机选用国内能钻超长桩孔的气举反循环旋转钻机。桩身混凝土，采用海工混凝土，在南岸拌合站集中拌合，由混凝土罐车水平运输，混凝土利用混凝土输送泵浇注。4、施工方法4.1钻孔平台设计与施工4.1.1钻孔平台的设计的从京F69-F1鼠2挣0驻号墩的钢护筒如直径较大，入驻土较深，承载该力较大，因此同，钻孔平台搭割设在钢护筒上袖，由钢护筒传收递钻机施工荷姥载。为保证钻袖孔平台的结构孙尺寸，除钢护栗筒外，还要施毁打一些钢管桩填。钢护筒间设芦有联结系，联政结系上铺设型号钢，形奖成很31X惧18m皮的钻孔平台；琴从袜F121-F最19偶4呀号墩，护筒入永土较浅，采用眯插打钢管桩作的为钻孔平台基扯础，平台上部敏采用贝雷梁搭狗设，平台尺寸逝为粪27X挂18m灶。无论那种形弟式的钻孔平台厘，均将左右幅病平台联成整体拾，并与栈桥联粱结固定。钻孔竿平台结构详法见秋F12遗1渡—挪F19怪4白号墩钻孔桩施擦工平台膜、瓜F6惠9咸—迎F12睛0哪号墩钻孔桩施悠工平台结构设锯计图，升降平棉台结构详见升闲降式工作平台盏结构设计图。羽阻股钻钻孔平台的施移工F69-F120号墩钻孔平台结构设计图F121-F194号墩钻孔平台结构设计图F69-F120号墩钻孔平台结构设计图焦（半1止）轮护筒及钢管桩姐加工本标段钢火护筒分为两种拦，一种直径为防1.8溪m泉，壁厚嫂1当4配mm长，另一种直径艺为滔1.饶7堡m境，壁厚为慌1论2眨mm掀。在工厂用钢垦板卷制成护筒裕，每节长度湾8~物10m划。钢护筒的顶尼、底端外侧各楼焊一道水平加谅劲肋，肋板厚若大于牵20mm岸，以保证护筒即的刚度；钢护鸟筒工地接长时龟，上、下护筒气间加焊交4宴～乌8尽条竖肋于护筒蹈外侧，以保证撕护筒的垂直度样和连接质量。订钢管桩直径属为所600X考8m寨m网，分段长金度竞8~羡10大m台。F69-F120号墩钻孔平台结构设计图F121-F194号墩钻孔平台结构设计图F69-F120号墩钻孔平台结构设计图羡（怀2铲）纺帜钻孔平台的搭旅设升降式工作平台结构结构设计平面图德1.8m杀直径的钢护筒咳入土约者25m搂左右，利用中但—龙160供型振动桩锤振类动下沉。帜1.7m惭直径的钢护筒走入土约寸6饺m佣左右，利手用扯DZJ-6勺0丸型振动桩锤振避动下沉。升降式工作平台结构结构设计平面图环①答钢护筒平台的摘施工升降式工作平台结构结构设计立面图偏啊戚合歌拌扁羡化睛垒历容脾未妙民尽肿步剩裹莲太仍术块头晃冒退润晋饼秋沾升降式工作平台结构结构设计立面图蓬②掩钢管桩平台的差施工委利用断50t首履带吊站在栈绕桥上插打半幅汽桥的钢管桩，扶在钢管桩上安赞装分配梁，在苦分配梁上安装照贝雷梁，贝雷舌梁上铺漠设骄I援1织8继的分配梁和匆8mm除的花纹钢板塌,恳形成钻孔平台枣，亿50t晨履带吊站在已做拼装好的钻孔挨平台上，插打貌另一幅桥的平陪台钢管桩，拼忽装另一幅桥的访钻孔平台。利杜用钻孔平台上屯的导向架迟、张DZJ-13何5吗型振动桩锤将断护筒下沉直至药设计深度。锅护筒下沉注意伟事项：验护筒第一节下招沉时，应选在嚼平潮位，使护岸筒入土时准确音就位。值接桩时，将控迁制桩顶标高在涝潮水位以上。机护筒的顶面应展高出高潮水位风加浪高以上低1勒～牵2m如，在浅层气要惭适当加高。纱4.2葬钻孔灌注桩施绵工炎聋钻机类型的选欣择滚本标段的钻孔脖桩为变直径桩愤，分为两种，在一种直径为志2.0m爽，桩长串105m提，另一种直径览为树1.5m承，桩长窜8抄6纠～礼95m葱。因桩长较长双，要求钻机不艘仅具有能钻超堪长桩孔的钻进练能力，还要有笋良好的排渣性延能，尤其是气犁举反循环的能凉力。比较国内注钻机的性能，影选择上海探机帆厂的骡GPS-20债、植GPS-于2搜5娇型、张家口探选矿机械厂帆的洋GJD塌-茄200邀0风型以及郑州勘乖察机械厂股的充KP-20扮0滩型钻机作为钻乓孔桩施工的主团要机型。哲交钻孔桩施工汪滴一个桥墩布置裁两台钻机，分井别安装在左右很幅墩位上同时低钻孔。先采用惜大直径钻头，许施工上段大直告径的钻孔桩，屠当达到设计要维求的标高后，首换成小直径钻惹头，施工下段覆钻孔桩。（1）钻孔:冻①毫正桥钻孔桩钻茶孔前，在离基梅础约缓30m纺处进行地质钻宫孔，在专业人妻员的指导下进笼行排气实验，冻确认基础附近互是否为浅层气始分布区，根据龙实验情况确定龟施工措广施。抚②性钻机就位前，纷应对主要机具壤及配套设备进某行检查维修之踏后开始组装钻仿机、安装起吊白系统，要求钻专机底盘在护筒楼顶部就位。钻虎机的起吊滑轮卫线、钻头和桩济孔中心三者应汤在同一铅垂线握上蒜,玻其偏差不得大何于辫2cm铺。赌③劝每个孔位应绘蔽制钻孔处地质抄剖面图，针对束不同地层选用拳不同的钻头、蓬钻进压力、钻誉进速度及泥浆雹稠度。开钻前君，应用淡水将绵护筒内滞留的楚海水置换。企④占经常注意地层尺变化，在地层竟变化处均应捞馋取渣样，判断贸地质类别，记叮入记录表中，柜并与设计院提绸供的地质剖面亭图相对照。钻查渣样应编号保盼存，以便分析树备查。贪搏⑤赖在钻孔过程中样，始终保持钻并孔内水位和泥徐浆浓度，以防帐坍孔。泰以⑥快钻孔作业必须汇连续进行，不拐得中断。因特震殊情况必须停朴钻时，孔口应嚷加护盖，并严派禁钻头留在孔兔内，以防埋钻萌。应经常对钻仇孔泥浆进行试宝验，不符合要帝求时随时调整气。滚⑦劳开始钻进时，宴进尺须适当控接制，使初成孔项竖直、圆顺，啦防止孔位偏心俯，孔口坍塌。盛⑧坊在钻孔过程中悬，要注意钻渣场的排放，不要肺污染环境。忧⑨灰当钻孔深度达成到丢④论1刘⑤同1蚁⑤下3著⑤议4厦层时，加大泥暴浆的比重宜,暖提高护筒内的贪水头高度，防只止气体外喷。喉当孔底标高达使到设计要求时痛，应对孔深、宝孔径、孔位和心孔形等进行检演查，确认满足替设计要求后，继立即填写终孔允检查证，并经齿驻地监理工程递师认可，方可歪进行孔底清理豆和灌注水下砼涛的准备工作。（2）清孔统①拿钻孔达到要求诉深度后，停止积钻进开始清孔仍，清孔应用提劈前制备的优质际泥浆，采用泥课浆泵向孔内压维送优质泥浆，筹正循环法清孔菜，将孔内含钻点渣泥浆全部置构换出来。提②幅清孔时注意事拿项：在清孔排养渣前必须注意输保持孔内水头危，防止坍孔。俊清孔后从孔口戴、孔中和孔底材提取的泥浆比箭重的平均值，础应符合质量标贯准要求，在灌惯注水下砼前，唯孔底沉淀厚度怨应控制在设计度要求范围内，虫应提前做好灌蓬注水下砼准备玩工作，缩短清积孔后至灌注水宋下砼的时间。捷③固不得加深孔深旧来代替清孔。起（敏3拥）吊装钢筋骨酷架留钢筋笼在钢筋钉加工场制作，批每段长度约晶10m猴左右。制成的恳钢筋骨架必须丘具有足够的刚各度和稳定性，景以便在运送、喝吊装和浇筑砼授时不致松散、烂移位、变形，蜘压浆管和检测包管应和钢筋笼少固定牢固。沿索桩长每获2m舰安装一道混凝倦土垫块，沿圆川周等距离布置茄，不少于感4染个。钢筋笼底汤面容许偏差政为幻±筑50mm名，当其达到设誓计标高后，固挖定于孔口。喘（腔4嫩）安装导管万灌注水下砼，将采洲用驱φ懂30cm喇大导管进行灌紫注。导管使用滤前应按规范要葱求进行必要的伯水密承压试验窜。上下成直线位吊装，位于井熊孔中央。牲（汤5庆）灌注水下砼旋①涛灌注砼是钻孔揪桩施工的关键切，在灌注前，掌应探测孔底沉瓣淀厚度，必要真时进行二次清垃孔。拢②掉砼由自动计量御拌合站负责生汗产，严格控制狗坍落度。因采杏用泵送灌注，辛混凝土坍落度赠控制在粉18否～师22cm叫。盘③铃浇注首批砼时兼应注意：导管扇下口至孔底的都距离一般为疾25拜～湖40cm躲；首批混凝土着的数量应能满云足导管埋入砼顶的深度不小于握2.0m梁。伸④孩砼的灌注应连混续进行，不得鉴中断，在整个便灌注过程中，汗导管底部埋入取混凝土的深度吐不小于灭2m掘，但不得大于番6m虫。当砼面接近宴钢筋骨架时，脊宜使导管保持多稍大的埋深，兰并放慢灌注速秩度，砼面进入杂钢筋骨架一定堤深度后，应适车当提升导管，撞使钢筋骨架在匀导管下口有一鲜定的深度。贸⑤务混凝土灌注过任程中，由专人漏记录混凝土的吐数量，导管埋斗入混凝土的深薄度等情况。凤⑥迁在浇注过程中垫，应将孔内溢妄出的泥浆引流虎至泥浆船或泥岗浆池内处理后手可重复使用，原防止污染河流虹及周围环境。羞（眼6独）桩底压浆①浆液的配置望刚浆液由水泥、思膨胀土、水、呆减水剂组成，秋其七天强度应怪大于吐5MPa正，浆液应流烈动性好，压力岭泌水小，浆液掠的配比通过实眠验确定。②桩底压浆捉后当桩基混凝土奋施工完成后的节24-48暑小时内，向压音浆孔内压入高剩压淡水，疏通修压浆管底部的贱注浆孔，当水评压降低，应立类即停水。钻孔熔桩混凝土灌注竞至少岗10状天后，方可进始行桩底压浆。次压浆按照各回览路分阶段依次兔压注。每次循器环的剂量一般岛控制在尾5城0灌—谷100L钳，压浆速度控婆制在暑10L帅/min研，并维持压力铁约捡10震分钟，为保证务下一次的压浆后顺利，每次压霞浆后，应彻底而冲洗管道，前名后两次压浆循盛环的时间应不新小于柜6载小时。压浆管训的顶部管道应世安装压力表，伐在压浆过程中请记录好桩顶的土标高变化、压茫力、注浆量以李及时间，当总徒压浆量、压浆篮管道的压力、篮桩上浮值有一紫项达到设计要征求后，终止压磨浆。陕5置、质量控制点猜5.1迎浴海上进行钻孔阶桩施工，尤其策是劫100m藏左右的超长钻恶孔桩施工，是衡本标段的难点纽工程。本标段氏的钻孔桩采用子护筒上搭设钻柳孔平台，护筒慕间设有联结系累，将护筒联成啦整体，形成牢颤固的平台，避苏开了海上风浪盾的影响。为确岸保工期，共安补排短1胸1伤个工作夜面底2晚2挎台钻机进行钻袄孔施工，同时饺配乖6赤台备用。津5.计2杀护筒的定位以注及下沉深度，详直接影响基桩悔的位置和钻孔查过程中孔壁的效稳定性，尤其轧是本标段要借耕助于护筒搭设女钻孔平台。第挪一节护筒必须欢沿导向架下沉绣，导向架的定袍位要准确，应购尽量选在低潮室位时下沉，同围时采用两台经误纬仪交叉精确惰定位，使护筒愁入土时的位置袍尽量准确。护主筒应打入不透负水层，这样，退才能保证孔壁府的稳定性。筛5.滤3目护筒的顶面应具高出高潮水位胆加浪高以阳上株1品-2m枯，在浅气层要膝适当加高。根5.否4注钻孔泥浆的质哪量对非套管钻辣机至关重要，形泥浆性能直接宋影响孔壁的稳样定，影响钻孔焦速度，同时影婆响成孔质量。绍所以，泥浆的基制备和处理非高常重要。为防陈止海水对钻孔紧桩质量的影响纹，本标段不使蓝用海水调制泥奔浆，开始钻孔容前将护筒内的正海水排除，灌命入已制备的泥需浆，钻孔通过朴富含浅层气的父地层时，加大上泥浆比重，提划高护筒内的水篮头高度，防止节浅层气对钻孔焦的影响。每台之钻机都配有泥老浆池或泥浆船吩，泥浆池摆放进在钻孔平台上浑，钻孔过程中征，不断清除已层沉淀的钻渣，兼采用稀教释钻渣的方法畏将钻渣泵送到拒指定地点，严牧禁排入海中。睬采用优质泥浆禽清孔，清除悬其浮的钻渣颗粒过，避免二次清苦孔。好5.5兄在钻孔桩开始势施工前，在距陪桩基不小于赚30m个附近，用地质津钻在专业人员香的指导下做排平气实验，探明茅浅层气的情况犹，预防钻孔过需程发生事故。眉5.改6矩钻孔垂直度的慎控制座规范要求钻孔闻倾斜不大寿于堤1朝%杠，即桩底的偏收差允许值为货1m牌，若两根桩相姿对倾斜，则桩滨底几乎相交，龙故本标段钻孔堂桩的垂直度要柜求应高于规范就要求。具体措压施如下：量使用导向性能砖好的双腰带钻茎头，并焊接加腾劲板。栗钻杆连接应在斯一条直线上，购钻进过程中钻岔杆应始终保持择垂直。到钻杆每隔败20m篇左右设导向筒金。印始终保持减压蔑钻进，并控制