新洋港大橋深水超長鉆孔樁施工技術(shù)

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1、fdbd570fe0a27aae086bc1410eba68c9.doc新洋港大橋深水超長鉆孔樁施工技術(shù)中鐵十二局集團(tuán)一公司于利華鄭丙憲【摘要】介紹江蘇連鹽高速公路新洋港大橋深水超長鉆孔樁基礎(chǔ)施工，包括護(hù)筒、鉆孔平臺(tái)的加工與安裝和鉆孔樁成孔工藝，為同類工程提供借鑒。【關(guān)鍵詞】橋梁深水超長鉆孔樁施工1工程概況連鹽高速公路新洋港大橋全長764.5m，雙向六車道,主橋?yàn)橐宦?lián)五跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁，跨徑組合為(34.44+3×60+42.83)m，主墩7#、8#、9#、10#為水中墩，枯水期水深5-6米

2、，汛期水深約7.5米，橋址處地質(zhì)為亞粘土、泥質(zhì)亞粘土、粘土、砂土，局部淤泥，河川底淤泥、軟粘土、耕植土覆蓋層厚約8m。墩基礎(chǔ)設(shè)計(jì)為6根Φ1.5米超長鉆孔樁，樁長70.2米，樁頂在水位以下10米。2施工方案確定大橋施工初期，施工單位根據(jù)實(shí)施性施工組織設(shè)計(jì)及階段性施工目標(biāo)，充分考慮了水中主墩超長鉆孔樁基礎(chǔ)穿越河川覆蓋層淤泥、軟粘土的施工難度以及低樁承臺(tái)施工，主墩基礎(chǔ)采用了直徑Φ70cm鋼管樁平臺(tái)，用正循環(huán)旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)泥漿護(hù)壁鉆進(jìn)成孔。3鉆孔平臺(tái)鉆孔平臺(tái)用鋼管樁作基礎(chǔ)，2I40b型鋼作支撐梁，20cm×2

3、0cm方木、5cm木板鋪裝而成。鋼管樁縱橋向分三排，每排6根，鋼管樁直徑Φ70cm，長度18米。鋼管樁縱橋向間距2.5米，橫橋向間距2.5米，鋼管樁頂切割槽口，墊2cm的鋼板，然后放置2I40b組焊件先縱向聯(lián)結(jié)，橫向鋪設(shè)6道I40型鋼形成鉆機(jī)作業(yè)平臺(tái)。詳見圖1。-4-fdbd570fe0a27aae086bc1410eba68c9.doc鉆孔平臺(tái)在碼頭吊裝船上，水運(yùn)至墩位，由30t浮吊吊裝至平臺(tái)上，精確定位后將平臺(tái)底座與型鋼焊接牢固。4鋼護(hù)筒設(shè)計(jì)與制作根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙與現(xiàn)場實(shí)際勘測(cè)，主墩樁基頂面距河

4、水面約10米，河川底淤泥、軟粘土、耕植土覆蓋層較厚，為了滿足施工要求，鋼護(hù)筒設(shè)計(jì)長度13.5米，穿入河川5米。根據(jù)樁規(guī)范允許偏差和鋼護(hù)筒的強(qiáng)度、剛度、長度要求，結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際施工控制能力，鋼護(hù)筒內(nèi)徑設(shè)計(jì)為1.8m，壁厚為12mm，每節(jié)長1.5m，外表面每隔2m設(shè)一道[120型鋼作環(huán)向加勁鋼箍。鋼護(hù)筒在現(xiàn)場統(tǒng)一加工制作，焊接成7.5米+6米兩節(jié)，運(yùn)至墩位后用30T浮吊直接吊裝第一節(jié)，放入導(dǎo)向框內(nèi)，測(cè)量定位后，在鋼管樁平臺(tái)上將第二節(jié)鋼護(hù)筒對(duì)接至設(shè)計(jì)長度13.5米，復(fù)測(cè)后利用振動(dòng)錘震動(dòng)下沉至設(shè)計(jì)位置。護(hù)

5、筒的主要作用是：①保證孔內(nèi)水位高出施工水位一定的高度，形成靜水壓。②穿過淤泥、軟粘土層，確保鉆機(jī)正常鉆進(jìn)。③在護(hù)筒內(nèi)開鉆造漿好，護(hù)壁好，穿過護(hù)筒時(shí)不易坍塌。④確保不串孔。5機(jī)具選擇根據(jù)橋址地質(zhì)情況，淤泥質(zhì)粘土、亞粘土、粘土、砂土、主墩樁基施工設(shè)備全部采用正循環(huán)回旋鉆機(jī)。正循環(huán)回旋鉆機(jī)適用于粘性土，粉砂、細(xì)中粗砂、含少量礫石、卵石的土質(zhì)，軟巖。正循環(huán)回旋鉆機(jī)鉆孔方法及施工原理：將泥漿以高壓通過鉆機(jī)的空心鉆桿，從鉆杠底部射出，底部的鉆頭回旋時(shí)將土層攪松成為鉆渣，被泥漿懸浮，隨著泥漿上升而溢出流到孔外

6、的泥漿池，經(jīng)過沉淀池沉淀，泥漿循環(huán)利用。6泥漿的配置鉆機(jī)就位后，開始配置泥漿。鉆孔泥漿由水、膨潤土、纖維素、燒堿配制而成。在鉆孔中，由于泥漿的相對(duì)密度大于水的相對(duì)密度，泥漿的靜水壓比水大，泥漿可作用于井孔壁形成一層泥皮，阻隔孔內(nèi)外滲流，保護(hù)孔壁免于坍塌，同時(shí)，泥漿還有懸浮鉆渣的作用。對(duì)于正循環(huán)鉆機(jī)既要求有一定的懸浮鉆渣的能力，又要求它能很容易流動(dòng)產(chǎn)生上升流速,所以,泥漿的配比必須滿足各項(xiàng)指標(biāo)。我部根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況，泥漿的配置如下：質(zhì)量比﹕水﹕膨潤土﹕纖維素﹕燒堿=100﹕7﹕0.007﹕0.0

7、03-4-fdbd570fe0a27aae086bc1410eba68c9.doc膨潤土泥漿相對(duì)密度低，粘度好，含砂量小，泥皮薄，穩(wěn)定性強(qiáng)，固壁能力高，鉆具回旋阻力小，鉆進(jìn)率高等優(yōu)點(diǎn)；纖維素可使地基土表面形成薄膜和降低失水率的作用；燒堿增加水化膜的厚度，提高泥漿的膠體率和穩(wěn)定性，降低失水率。7鉆機(jī)鉆進(jìn)泥漿配置好后開始鉆進(jìn)。①啟動(dòng)泥漿泵和轉(zhuǎn)盤，使之空轉(zhuǎn)一段時(shí)間，待泥漿輸進(jìn)孔內(nèi)一定數(shù)量后開始鉆進(jìn)。②進(jìn)尺應(yīng)適當(dāng)控制，在護(hù)筒刃腳處，應(yīng)低檔慢速鉆進(jìn)，使刃腳處要有堅(jiān)固的泥皮護(hù)壁。鉆出護(hù)筒1米后，可根據(jù)土質(zhì)正

8、常鉆進(jìn)。③在粘土中鉆進(jìn)，由于泥漿粘性大，鉆頭所受阻力大，易糊鉆。選用尖底鉆頭、中等轉(zhuǎn)速、大泵量、稀泥漿鉆進(jìn)。④在砂類土或軟土層鉆進(jìn)時(shí)，易鉆進(jìn)，易坍孔。選用平底鉆錐、控制進(jìn)尺、低檔慢速、稠泥漿鉆進(jìn)。⑤在低液限粘土、卵、礫石夾土層鉆進(jìn)時(shí)，因土層太硬，會(huì)引起鉆錐、鉆桿跳動(dòng)、偏斜，選用低檔慢速、優(yōu)質(zhì)泥漿、大泵量、分節(jié)鉆進(jìn)。⑥鉆進(jìn)過程中按時(shí)檢查泥漿的指標(biāo),土層變化時(shí)增加檢查次數(shù),并適當(dāng)調(diào)整泥漿指標(biāo)。⑦鉆進(jìn)時(shí)如泥漿損耗應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充。8、成孔檢查鉆孔完成后，要進(jìn)行成孔檢查。①孔深、孔底檢測(cè)采用標(biāo)準(zhǔn)測(cè)錘檢測(cè)，測(cè)錘