广州某预应力钢构桥钻孔桩施工技术深水 高级h泥浆 桩径cm 桩长m

深水长大钻孔桩施工技术1工程概况1.1桥型简介国道主干线广州绕城公路西环南段XX特大桥主桥为75m+136m+75m预应力砼连续刚构桥，双向8车道，半幅桥面宽度20.25m，梁部采用单箱双室断面，主墩采用单箱双室形薄壁空心墩，主墩承台为整体式高桩承台，每个主墩基础采用12根φ250cm钻孔灌注桩，最深设计桩长88m。1.2地质条件23#、24#主墩处地质比较复杂，河床底标高约为-21.5m，河床下地层结构自上而下为：细砂层厚度约5m，圆砾层厚度约5.5m，卵石层厚度约3.5m，强风化凝灰质角砾岩厚约2m，向下60m全部为弱风化凝灰质角砾岩和微风化凝灰质角砾岩软硬交错夹层，而且岩面严重倾斜。1.3水文特征XX为国家Ⅲ级航道，过往船只频繁。施工区域江面宽约530m，水深约26m，每日潮水两涨两落。本区域6～9月为汛期，XX水位受西江水位和粤北地区强降雨影响，最高洪水位可达8m以上。2005年6月中下旬,XX发生了超百年一遇的特大洪水，桥位处最高洪水位达到9.15m。2施工方法2.1总体施工方案钻孔施工平台采用贝雷梁、型钢和钢管桩搭设组合式固定平台。钻孔采用“先冲击、再旋钻”的方法。回旋钻泥浆循环主要采用气举反循环方式。2.2钻孔施工平台施工平台平面尺寸为51mx14m，基础采用Ф800mm×8mm的钢管桩，钢管桩顶面安装10mm厚钢盖板，上设双拼I25a工字钢通长垫梁，在垫梁顶面纵横梁分别采用贝雷梁和Ⅰ45a工字钢，上铺[10槽钢，面层采用δ5mm钢板或50mm厚木板（见图2.1）。钢管桩采用打桩船打设，入土深度为12～15m。由于钢管桩自由长度为25m，为保证其稳定性，在钢管桩之间、钢管桩与桩基钢护筒之间用[14槽钢做剪刀撑，并在上下游方向抛设锚锭。图2.1主墩水中桩基施工图2.3钻孔施工2.3.1钢护筒制作安装由于XX江深水急，而且护筒要穿过圆砾层和卵石层，对钢护筒自身刚度和准确定位是一种严峻考验。钢护筒壁厚最初设计为20mm，通过仔细检算，最终壁厚确定为12mm，直径采用Φ280cm。为确保钢护筒振动下沉时的刚度和强度，在钢护筒自由长度的中间区域外壁四周加焊8道12000mmx100mmx8mm扁钢，并在护筒底口处加设50cm高的δ12mm钢带作为刃脚，在每节连接处四周加设400mmx300mmx10mm的加强板。仅钢护筒一项即节约成本约25万元。钢护筒在加工场分段制作，接头焊接采用坡口双面焊，每根桩基钢护筒分段长度为10.5m+9m+9m+6m，在现场再接长。护筒沉放采用导向架定位。导向架由I25a工字钢、[10槽钢等焊成正六边形结构，高度12m，内空比护筒外径大5cm。钢护筒入土时尽量选择平潮时段，以减小水流对钢护筒的推力。钢护筒沉放采用250KW振动锤，沉放过程中要悬挂锤球测量其倾斜度，保证不大于0.5%。施工中发现钢护筒在刚沉入卵石层后，就很难再有进尺。继续强制振动下沉会导致护筒底脚变形或偏位，然而如果不再下沉，护筒底存在漏浆和坍孔的危险。为解决这一问题，施工中采用“钻孔后再次跟进”的方法。击2.3.忍2拐钻孔施工她由于主墩偿处护筒底差地层为卵鉴石层，经炸过认真分大析研讨，廊为保证将答护筒底卵籍石层护壁删挤密，确缠定采袜用完“芬先冲击，芹后旋田转绸”条的成孔方棵案。首先壮用冲击钻册开孔，当挤钻至护筒短下深约衰2捎m森时，将钻毕头提出，广扒杆后仰瞒，接长护桐筒后采肃用管250K痛W犯振动锤进通行二次跟洁进，直至莫护筒不再他进尺。然回后将扒杆肤复位，吊吸入钻头，箩继续冲进早。当再次康冲至护筒犁下戏2拍m薄时，停机询再次跟进揉护筒。如话此反复，艇直至护筒颂无法下沉待。如果冲灵击钻冲孔京过程中孔忆内发生漏草浆，即向倦孔内回舌填扛2僵T锻水泥，不诚循环泥浆旁冲径击秒20mi退n如后，填入追优质粘土津至护筒底萍上圆1赔m晌，然后静混止欢24喘h叹后重新正讽常冲进。漆实践证明作，用水泥镜加粘土处嗓理漏浆效亏果不错。泪表御2.1渡刻回旋钻型辅号及施工能参数停型号套产地输驱动方式斗最大扭矩毅（牢KN·婆m秧）掘钻头配重透（避T昆）重进尺情况慧（貌cm/岗h货）唱泥浆循环断方式床覆盖层丑软岩净硬岩捷KP25否00肠江西满电动机转雾盘忆100冻12留20.8薯12.5涌6.3袖泵吸反循晨环枕QJ25为0-1康郑州甘电动机转僚盘完117.们6桥10舱25亡10.4仿5正气举反循址环馋中逐升霜ZSD2繁50克台湾千液压次150乎15拥41.7具16.7兴10.4遣气举反循卖环盘釜葬马誓RC-3饱00丸韩国踪液压戴280患20阴62.5翅25运14.6弱气举反循顽环残当冲击钻帅冲过岩面境后，改用顺回旋钻施中工忘。聚23傍#吊、患24苹#此主墩桩基错施工中共贯选用了四挂种型号的使回旋钻机原（见陷表跪2.决1文），在覆搁盖层及软盟岩地层钻所头采用刮激刀钻头，廊在硬岩中胳采用滚刀更钻头。根呀据地质情替况和钻机武性能，钻逗孔过程中婶的有效钻陕压为：强远风化层概为姜6舅0挎～轨120K茂N龟；弱风化东层为为唯12脊0姜～绸180K度N漆；微风化弊层根为宽20基0夜～通280K翠N挂。一般在贪强风化和映弱风化层肃采取减压旷钻进，以仗保证成孔壳垂直度，琴在微风化仇层则采取葡全压钻进法，以提高阶钻孔效率踢。在强风驳化和弱风怨化软岩层伶中转速浑为输5挥～挪7r/m牌i傍n制，微风化违硬岩层中乌转速品为柜8穗～且10r/脏mi恢n焰。菌根据施工乔经验，回犹旋钻接冲丙击钻施工膊应注意以懂下几点：孝冲击钻钻忌头直径不衣得小于回苦旋钻钻头流直径，以暂免回旋钻百扫孔时破忘坏护壁。袄两种钻机握在定位时陕必须准确网，并保证启两种钻机搭的开孔中低心点基本岁重合。努冲击钻如喷发生粘锤鸦，可抛入炭适量碎石袭，不得向轰孔内抛入拍铁件和大姑块片石，倚以免罢损伤后续私回旋钻的倒钻头。劣24啄#弃墩桩基施组工高峰期幸共盈上痛4搁台回旋钻灭机乱和厌1标台冲击钻眨，回旋钻肝机尝为勤RC-3凯0栋0满型夸2壤台念，楚QJ25伞0-们1惠和稼ZSD2身5恒0课型各一台答。纵5屈台钻机总萄重达涉到颈490欢T妥，为了保丰证钻孔平琴台的稳定晓，对平台谦进行了全炮面加固处亏理。如在贴贝雷梁支代点处加竖局撑、在桩乔基钢护筒域上加焊牛帮腿、平台券上下游方铺向分别抛吼设锚锭等由。赛2.3.悦3秘泥浆循环章主墩桩基橡泥浆循环厌除梯KP25银0左0寒型回旋钻案机采用泵括吸反循环岸方法外，狠其余均采佣用气举反忍循环。空杨压机均采贫用移动式卵螺杆式空句压机，容叠积流量穗为轻1塞8缴～限26m或3订。泥浆循雄环与钻渣燃排除采百用此“艰一级处理绳，二级沉萝淀店”绪的方法。视循环系统熄由沉淀筒前、循环池绵、连通管菌、分离筛帜等组成。锹沉淀筒膊用台2.5傅m枯高蝶Φ轧280c为m靠钢护筒加胳焊底板做轻成，循环蝶池利用钻畏孔桩基的金相邻护筒旱，沉淀筒竹放在循环躲池的上方悦，在施工栏桩基护筒炉与相邻护春筒之间焊替接套Φ结30c刘m潜连通管。均从钻杆喷爸出的泥浆沈经过放在奇沉渣筒上塞的分离筛耕滤网将钻感渣排出，砍过滤后的登泥浆流入吓沉渣筒，邪泥浆再经责沉渣筒上霸部的软管饼出口流入那循环池，诚最后通过煌连通管返痕回桩基护糠筒内。装2.3.卸4见高导级棚PH霞P虽泥浆应用梯泥浆的作爸用主要是病平衡地层纵压力，悬薄浮、携带夜钻渣，润固滑、冷却井钻头，形价成泥皮、垒增加孔壁棚稳定性办。铜X欢X品特大桥主屈墩钢护筒邮虽然进行映了形“典多次跟北进静”灾，但最终界仍然没有瞧到达闸岩层，钢齐护筒底卵百石层属易故漏浆和坍关孔地层，眉为保证护帐壁的稳定袖，在桩基椒施工中采佩用了不分查散、低固艺相、在高周粘度高级台PH滨P弟泥浆右。皆在开孔前贿，试验室术根据主墩危水源和地篮质条件进晌行泥浆配筹制试验，慕在基本配缠合比的基窃础上进行远修正、调伙配，最终洗确定最佳及配合比。风在修正配最合比过程贿中，要对填泥浆进行支密度、稳孩定性、流闸动性以及嗓对泥皮形车成性能试膀验。姓表椅2.2握终高级泥浆无基本配合翻比表倒材料名称螺原材料显外加剂搁增粘剂把分散剂庭絮凝剂认加重剂帽防漏剂璃膨润土粒羧锁甲基纤维掀素世CMC馆铁铬木质埋素磺酸差盐烛FCI锄纯碱征（副Na讲2桃CO祝3戴）驰聚丙烯亏酰胺滚PHP采重晶石庙（雄BaSO昌4劳）怠锯末、水但泥等胁掺量既6%倡～论8%灭0.0汪3谅～过0.1%榴0.乎1裙～咬0.3%死0.树1鸡～肠0.4%圆0.00轻3%澡根据不同案土质调整弊根据情况咱添加缺备注袍水用量志膨润土用鉴量装膨润土用纽量拼泥浆用量动泥浆用量屈钻孔过程蓝中根据不差同的法地层午条件孤和施工工尺况钞，及时调筝整泥浆的筐技术参数籍。扎试验室派搅专人每天勺定时对各榨桩基泥浆柴取样，带爱回试验室郊检验，根梅据检验结平果及时做择出调整方择案，并将同调整方案拒通知现场墙技术人员慨进行实施能。制表禽2.3归烈炸钻孔泥浆沾性能指标波表陵地层情况羊反循环钻误孔泥浆性局能指标作相对密度路粘鼓度妄(飘Pa·S英)染含砂址率对(灵%)煤胶体猛率鞠(银%)状失水偶率暂(抵ml/3孝0min博)辟泥皮验厚震(桂mm/3皆0min轧)帜静切翁力柱(国Pa)四酸碱秆度辉(爷pH)乏卵石层惊1.0灿6州～朽1.10晚1图8掉～惑28醉≤龙4秒≥简95尺≤学20喇≤芬3岔1恶～键2.5惜8辉～训10蠢岩层割1.0姿5撞～盾1.08弊1贩6缘～钢20旁≤笑2资≥缘95手≤止20遮≤长3续1累～轿2.5辉8三～胞10塞由于高没级职PH很P喉泥浆相对吹普通泥浆委费用较大社，因此灌嘱桩过程中候应做好泥艺浆的回收潜工作，水营下砼灌注柴时用泥浆先泵将返出换的泥浆抽软到泥浆船买里或抽到宅其他未施寒工的护筒莫里。回收抄的泥浆既双可用作开槽钻泥浆，躬也作钻孔朵中补充泥侦浆之用。驾X道X窄特大桥主芦桥主墩桩如基施工中占全部采用档高级泥浆粗效果明显挪，回旋钻遵钻孔过程之中，未发朱生严重漏胁浆和坍孔昂现象。有输两根桩基衡曾发生轻顽微漏浆，白经及时添黎加水泥、恩锯末等防幅漏剂后，蛛及时止住放。元200杂5宰年纷6搅月中下旬你发生丝的秆X巩X爆特大洪水前曾淹过护动筒顶融约待4挂m敏，当就时眯23撞#户、温24豆#抓主墩共嫌有鸭1惧2乏根桩基正券在施工中哨，但洪水高退后均未昼发生坍孔搂，高退级黑PH行P课泥浆功不榜可没。贸2.3.姨5吨清孔工艺不当回旋钻介钻到设计板标高后，挪将钻头向常上割提却30c桥m遥进行第一专次清孔，略利用钻杆算的反循环贵系统进行碗清孔。泥忍浆循环过廊程中向泥翻浆中添加菊外加剂以远调整泥浆茎指标。第索一次清孔趁时间衫约文4栗～筹6碑小时。第瑞二次清孔兰采用导管辜内安订放惠36伴m秧长、直曾径炊Φ圈40m训m课风管，形象成气举反夸循环泥浆昂通道。第捐二次清孔扶后泥浆可哗达到以下顿指标：相农对密度洗：喘1.0必5吐～甘1.1痰0讽，粘度闷：鹊1挪8氏～贺20委S匪，含砂率呢小嫩于厚0.5杨%安，胶体率音大谈于郑98讯%裕。第二次夹清孔时间续约半2类～鉴4航小时。为碎减少清孔市时间，两吓次清孔均秃可将出浆经管连扰接父ZX-2里0怀0镜泥浆净化棉装置，除闲泥砂效果杏很好。门2.3.训6膊桩基成孔剥质量检测不为了保证舱桩基迹成孔腥质量，屯终孔后利业用枪KE-4夺0僻0句超声波侧衡壁测定仪发对赠成孔疮的垂直度喘、孔径、揪孔深销进行悲测定。驾检测结果口表明所有劲桩基成孔被质量均满槽足设计及万规范要求凯。侄2.3.笼7毕钢筋笼制妄安腐桩基钢筋扩笼总重森约袍42.1闯T村，单节各（栽12即m麦长）重司为嫂6.9组T粱，上厅部镇50刃m筒全筋段设素计方为反10绘4车根旱Φ迁2梯8术主筋，下筐半部为半斧筋段。由绣于全筋段孤均采用双畅主筋靠拢锄在一齐的故形式，因啦此相临两妈节全筋段睁钢筋笼之锄间采用帮跑条焊方式景连接，半衬筋段采用熟套筒挤压绸方式连接粗。采用套串筒挤压方贱式每处接识头可节衬约郊3塌～击4衬h银时间。每碍节钢筋笼扬上端加效焊拦4钟个显φ激30m巨m原圆钢制作派的幻倒撤“固U茎”脸形吊点，拖孔口处屈用策I45只a材工字钢焊疗制磁一爷“她井昆”够字形吊架脂，并对称继设四处吊市点以便临炉时固定下榜放中的钢粗筋笼。蹦2.3.国8孔水下砼灌展注鹅灌桩导管兼直径匆为贷Φ兰35c度m曾，标准节怒长度政为钢2.5脑m番，底节长运度蹲为版6爹m辟，并柳设卸0.5急m惰、病1筑m征、扮1.5足m嘱的调整节无。每节之赌间采用法多兰、橡胶混密封圈确和擦Φ杠14m凯m裳高强螺栓观连接，安唯拆采用自山制的加力苦扳手。导晓管在使用轰前进行水桃密承压和是接头抗拉朋试验。科考虑到现善场臭有公150饥t廉浮吊，首鸽批砼（计贷算踩为该10.8牺m青3溉）料斗容痛量采后用弃12.5售m当3城。为防止许剪球前球困脱落和首痒批砼下落每时发生水乒洗现象，华剪球采用开铁闸阀上和放砼袋方诵式，效果逝不错。由赔于单根桩退基砼方量窜较大，实叨灌砼方量脉约撑为悄500m川3握，为确保记将砼灌注包时间控制烘在臣10聪h手以内，施蛾工中主要阴采取了以干下措施：裳保证砼供昨应能力。脾南北两岸帅各设一隔座朴2xJS苏100搜0屑拌和站式，秒3脖台方8m膝3悦搅拌车栋，锤HBT8坝0辜型输送停泵内1凝台。砼实挎际供应能冬力不小音于萍70m娃3桑/混h凶。太砼设计初唇凝时间不绿小挤于戏15歼h姐，以保证洽砼灌注顺发利。挤尽量缩短餐拆管时间侦，在第一侨次拆管后板将首批砼韵大料斗换攀为匠0.5m求3坐小料斗，笔两人断即可抬动效。每次拆微管时间可库控制蒜在股5mi扒n颈以内。裳灌注前注丑意配备各艘种备用机迎具，以便括发生故障粥后及时更承换。孤施工中每毅根主墩桩支基实际灌凭注时间意为凡8堵～镜9虏h污。事3适筒桩基检测馅结果常主墩桩基易全部采用遗声波透射届法进行检紫测，最终表检测结果充全部似为拢Ⅰ盼类桩。每就座主墩各楼抽芯检白测效1寺根，结果惠桩身砼完坚整密实，架无蜂窝现砖象，桩底穴实现零沉钩渣。私4竭款抗洪渡汛沃情况轻200妻5冠年柜6状月中下状旬巩,X眉X续发生了百偿年一遇的号特大洪水浩，桥位处支最高洪水乒位达盈到前9.15爽m石，比施工杯平台顶面城高芦出扰3.63臂m谷。洪水持投续产1圈5网天左右，五当溜时即23逆#画、妈24病#页主墩各弓有驱6饿根桩基正涛在施工中谦。洪水将远南北岸部挨分栈桥冲恒垮，但主摸墩施工平奶台和钢护伶筒安然无神恙，已开蜓钻狂1斜2悠根桩基均糖未发生坍粗孔现象。歉主要原因宁是对这场哗洪水准备结充分，抗旅洪抢险措撇施及时有鼻效。洪水遵前主要采绩取了以