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1、廣珠鐵路深水鉆孔樁施工技術(shù) 摘要鐵路橋梁跨越較大河流時(shí)需進(jìn)行深水基礎(chǔ)施工，難度較大。本文以廣珠鐵路西江特大橋主橋深水鉆孔樁施工為例，詳細(xì)介紹了利用水中鉆孔平臺(tái)進(jìn)行深水鉆孔樁的施工工藝。關(guān)鍵詞深水基礎(chǔ)鉆孔平臺(tái)鉆孔樁施工技術(shù)中圖分類號(hào)：TU74文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1．工程概況廣州至珠海鐵路在廣東省江門市鶴山市跨越西江，西江特大橋全長(zhǎng)7024.77米，跨越西江處常水位水面寬950米，施工水深36.5米，主航道采用（110＋2×230＋110）m連續(xù)剛構(gòu)。西江是中國(guó)徑流量第二的內(nèi)河，是國(guó)家航運(yùn)主航道。施工中如何做到既保證施工順利進(jìn)行對(duì)航運(yùn)干擾最少，又做到不影響西江環(huán)保水
2、質(zhì)是本工程的重點(diǎn)。主墩141#位于河流東岸，基礎(chǔ)為12根φ2.8m鉆孔樁，樁長(zhǎng)77.5m，地質(zhì)資料如下圖：根據(jù)鉆孔揭露，141#墩處從河床往下分別為：細(xì)砂、淤泥質(zhì)砂（60kpa）；粗圓礫土（350kpa）；強(qiáng)風(fēng)化砂巖（300kpa）；弱風(fēng)化砂巖（450kpa）。河床細(xì)砂、淤泥質(zhì)砂覆蓋層較厚，均在20m以上。2．施工方案7主橋141#墩為12根φ2.8m鉆孔樁，樁長(zhǎng)77.5m，且在深水中。根據(jù)場(chǎng)地及地質(zhì)情況分析和研究后，采用如下施工方案：利用鋼管樁、貝雷梁及工字鋼搭設(shè)水上鉆孔平臺(tái)，ZK15型沖擊鉆機(jī)鉆孔，超長(zhǎng)鋼筋籠采用分節(jié)吊裝下放，豎向?qū)Ч芊ü嘧⑺禄炷痢?．施工重難
3、點(diǎn)本墩位位于西江主航道，先期打設(shè)鉆孔平臺(tái)時(shí)要嚴(yán)格控制打樁船位置及打設(shè)時(shí)間，積極與航道及海事部門聯(lián)系，確保施工順利進(jìn)行及航道運(yùn)行安全。本墩位地質(zhì)表面淤泥覆蓋層較厚，達(dá)23米，鉆孔平臺(tái)鋼管樁必須根據(jù)平臺(tái)荷載詳細(xì)計(jì)算，確保鉆孔平臺(tái)施工期間穩(wěn)定，同時(shí)又要力爭(zhēng)臨時(shí)設(shè)施投入最小。鋼護(hù)筒打設(shè)無(wú)法完全穿透淤泥層，根據(jù)地質(zhì)情況，打設(shè)深度即要保證護(hù)筒穩(wěn)定，又要保證鉆孔樁鉆進(jìn)時(shí)護(hù)筒底部不縮孔。同時(shí)為確保安全，鋼護(hù)筒要預(yù)留鉆進(jìn)時(shí)隨時(shí)跟進(jìn)的條件，防止鉆進(jìn)時(shí)無(wú)護(hù)筒段淤泥層出現(xiàn)縮徑。深水鉆孔樁出碴工藝將直接影響鉆孔樁施工進(jìn)度。4．主要技術(shù)措施4．1鉆孔平臺(tái)7根據(jù)墩位的工作內(nèi)容，鉆孔平臺(tái)除需進(jìn)行鉆孔
4、樁施工外，還要用來(lái)進(jìn)行承臺(tái)墩柱的施工，使用期限約需3年，故頂面標(biāo)高按西江百年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置。根據(jù)設(shè)計(jì)資料，墩位處西江百年一遇洪水位為8.8米，鉆孔平臺(tái)標(biāo)高按9.3米設(shè)置。鉆孔平臺(tái)立柱采用Ф813×12mm螺旋鋼管，立柱插入河床地層的深度，按照平臺(tái)所受荷載計(jì)算確定。鋼管樁的布置形式，要結(jié)合鉆孔樁布置情況和鋼護(hù)筒插打的空間要求進(jìn)行布置。鋼管立柱采用振動(dòng)錘打入河床，每根鋼管樁樁長(zhǎng)根據(jù)河床基巖標(biāo)高、承載力變化自22-45m不等,樁尖進(jìn)入基巖面下1m。各鋼管樁之間用槽鋼縱橫連接，在鋼管樁頂設(shè)樁頂墊板和加勁板，墊板上放置雙排翼緣板焊接H型鋼墊梁，在墊梁上放置單層雙片式貝雷梁，貝
5、雷梁上面放置工字鋼分配橫梁。平臺(tái)頂面工字鋼上扣放槽鋼做為鉆孔施工平臺(tái)面板，見(jiàn)下圖。4．2鋼護(hù)筒施工（1）鋼護(hù)筒內(nèi)徑為φ310cm，采用壁厚16mm的A3鋼板卷制而成.為便于運(yùn)輸和下放每節(jié)長(zhǎng)度不大于12m。為加強(qiáng)護(hù)筒的整體剛度，間距4m在焊接接頭焊縫處加設(shè)厚鋼帶補(bǔ)強(qiáng)。為防止鋼護(hù)筒插打時(shí)底部變形,護(hù)筒底腳處加設(shè)厚鋼帶作為刃腳。（2）為保證護(hù)筒定位的安裝精度，在平臺(tái)上安設(shè)導(dǎo)向架，導(dǎo)向架用型鋼焊接而成，分上、中、下多層定位框，導(dǎo)向架比護(hù)筒外徑大5cm，采用377kw振動(dòng)錘振動(dòng)下沉到河床面為止。再校正其垂直度和護(hù)筒平面位置偏差后，振動(dòng)錘振動(dòng)下沉直至護(hù)筒底部到達(dá)設(shè)計(jì)標(biāo)高。74．3
6、鉆機(jī)選擇（1）成孔工藝的選擇：由于本工程要求入巖較深，要求成孔機(jī)械必須有很強(qiáng)的破巖能力，且旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)鉆頭難以鉆透頂板，嵌巖難度大；另一方面由于本工程巖層起伏大，鉆機(jī)鉆進(jìn)時(shí)巖層接觸不均勻，鉆機(jī)震動(dòng)強(qiáng)烈，易沿斜巖面傾斜造成斜孔，容易卡鉆，因此本工程考慮采用沖擊鉆機(jī)成孔。選擇沖擊鉆機(jī)進(jìn)行入巖施工主要優(yōu)點(diǎn)有：a、由于沖機(jī)成孔對(duì)孔壁產(chǎn)生的擠壓作用，使得其孔壁比較密實(shí)；b、由于沖擊成孔時(shí)，沖錘為自由落體運(yùn)動(dòng)，能保證樁孔的垂直度；c、一旦出現(xiàn)卡錘、掉錘等事故時(shí)，易于打撈。（2）成孔設(shè)備的選擇：結(jié)合成孔工藝、地質(zhì)條件和設(shè)計(jì)方案，采用ZK15型沖擊鉆機(jī)施工主橋141#樁基，布置4臺(tái)鉆機(jī)。
7、4．4泥漿循環(huán)系統(tǒng)在水中鉆孔，為防止塌孔，保持水頭，在鉆進(jìn)中采用優(yōu)質(zhì)膨潤(rùn)土化學(xué)泥漿。為保證膨潤(rùn)土泥漿的性能，在泥漿中摻入摻量為膨潤(rùn)土0.05%的羧甲基纖維素、膨潤(rùn)土0.1%的木質(zhì)素磺酸鈉鹽、和膨潤(rùn)土0.3%的純堿。7樁基鉆進(jìn)施工過(guò)程中，采用機(jī)械強(qiáng)制凈化，平臺(tái)上配泥漿分離器1臺(tái)，經(jīng)過(guò)脫水分離后的泥漿提高沉渣干度,縮小體積，大大節(jié)省泥漿的運(yùn)輸和外運(yùn)處理費(fèi)用；而且經(jīng)泥漿分離器分離后的液體含固率降低,可以回流到泥漿槽內(nèi),隨時(shí)調(diào)節(jié)泥漿濃度,有利于提高鉆進(jìn)速度和成孔質(zhì)量。本墩位平臺(tái)至樁底的鉆孔工作長(zhǎng)度為100米，鉆進(jìn)0－60米范圍內(nèi)，泥漿循環(huán)采用正循環(huán)工藝，新泥
