桥梁桩基施工技术的应用探讨

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工 程 科 学
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桥 梁桩 基施工 技术 的应用探讨
楼 云宝 ，邱雪 潮 ，顾成凯
（． １ 富阳市三和交通设计 有限公 司，浙 江富阳 ３ １０ ；２ １４ ０ ｌ 杭州市城市基础设施 建设发展 中心 ，浙江杭州 ３ ０ ０ ） １０ ３
摘 要 结合实 际工程 ，研究 大直径 钻孔灌注 桩成孔及 成桩施工工 艺 ，包括搭 建钻 平 台 、施 沉钢护筒 、钻孔 、安放钢筋 笼和浇灌混 凝土 Ｌ
等重 要工序 ，针对大直径 钻孔灌 注桩的施 工工艺进行 深入研究 ，对 以后 大桥桩基础 的施工建 设提 出相应的建 议。 关 键词 桥梁 ；钻孔灌 注桩 ；施 工 ；质量
中田分 类 号 ｕ 文 献标 识 码 Ａ ４ 文 章 编号 １７ —６ １ ２ １ ） ２～ ０７０ ６３９７ 一（０ ０ ０ １０５ — １
２ 技 术难 点 两个 主塔基础置 于地 层分布相对 较稳定及 层厚较均匀 的沉积地层 中，因基岩埋藏深 ，无法直接作为主塔基础的持力层 ，基础底面不能支 承在强度大 、变形小的岩石上 ；桩基础的承台较大 ， 自重和刚度均相 其 当可观 ，群桩效应导致 桩基 的受力不均匀 ； 地层 的不均匀亦使桩基 沉降 和桩侧 阻力变化较大。因此 ，在如此深厚 的地层 中修建大型的斜拉桥 ， 国内外 尚无先例 ， 技术难度很大。水中区引桥采用单桩独柱方案 ， 基于 国内外研究现状 ， 有许 多技术难题迫切需要深入研究和解决。尤其桩基 础是３ 米大直径钻孔灌 注桩 ，受力机理非常 复杂 。主要的技术 问题包 ． ８ 括： 超大直径钻孔灌 注桩在不同的竖向荷载作用下 ，受力特性 、 桩顶沉 降、桩顶轴力 的分配规律及桩轴力 沿深度的分布 、４ 桩侧摩阻力及桩端 阻力在荷载中所占比例等 ；大型承台浇注 刚度的变化及在不同荷载工况 下，桩顶反力分布、桩端反力分布规律；强涌潮条件下的施 工作业和组 织；钻孔灌注桩的沉 降和变形机理 以及冲刷 ；桩端注浆加 固效果等。
行孔深控制 。因为用测绳等设备进行孔深控制 ，由于沉渣 的影响或参照 物的变化 ，孔深可能会有误差 。６ 孔壁稳定性 控制 。为确 保成孔 过程 ） 中孔壁 的稳定 ，避免孔 壁坍塌 、埋钻等质量事故的发生 ，主要应对成孔 过程 中的泥浆进行控制。在护筒 口设置保护网 ，防止杂物坠人孔中 ； 在 钻进过程中 ，随时检查 泥浆循环情况 ， 如有异常 ， 即查找原 因。 立 ３＿ 清子 阶段 的质量控 制 ２ Ｌ 当钻孔 累计进尺达 到孔底设计 标高后 ，成 孔质量检测 合格后将 钻 头提至离孔底３ｅ 空转清孔 。当泥浆指标达到相对密度１ ３ １０ 粘度 ０ｍ ． —． ， ０ １ １— １ ， ７ ２ ｓ 含砂率在 １ ％以下 ，沉淀厚度满足设计要求后 ， 停止清孔 ， 拆除
４ 结语 论文通过工 程实例 ，介绍 了大 直径钻孔灌 注桩施工 工艺及施工过 程 ，分析 了各工序的控制要点和施工措施。验证 了大直径钻孔灌注桩 的 施工：艺流程 ，得到了大直径钻孑桩施工的各项参数 ，为以后的大桥建 【 Ｌ 设提供了依据。
参 考文 献
【 张忠亭 ， １ ］ 丁小学 ． 孔灌注 桩设计 与施： ｆ１ 京： 国建 筑工业 出版社，０７ 钻 【Ｍ ． 北 中 ２０ ．
钢筋笼加工采用长线法施工 ， 利用胎座辅助制作 。主筋接头采用墩 粗直螺纹 连接器连接形式 ，每根主筋直接采用墩粗直螺纹连接器连接。 在绑扎和焊接钢筋笼时 ，位移棒外护管 、声测管 、压浆管连接用套筒围 焊 同时安 装 ，为确保不 渗泥浆 ，位 移棒采用丝扣 连接 ，并用管子 钳拧 紧 ，与钢筋笼绑扎成整体 。分节处主筋作上标记 。以方便钢筋笼对接 。 为了保证桩身混凝土保护层厚度 ， 钢筋笼每４ 米沿圆周均匀 布置６ ＂ ４ 保护 层钢筋 ，为了避免钢筋笼的变形 ， 将原设计图纸中钢筋 及角钢支撑变更 为槽钢支撑 。钢筋笼 吊点设置四个 ，沿钢筋笼 四周均匀布置 ，采用钢板 与四排主筋满焊。
３ １成孔阶段的质量控制 ． 在钻孔桩施工中 ，没有一种万能 的钻进方法可适应不 同工程地质 ， 而必须根据不 同工程地质状况和桩基直径 、长度分别选用正循环 、反循 环 、潜水、冲击 、冲抓 、人工掘进等方法来解决 ，有些地层则需多种方 法配合才行 。 １ 钻孔平 台设计 。钻孔平台的搭建 ，首先根据试桩位 置的地 质 、 ） 水文 、海洋环境等实际情况 ， 确定平 台的结构形式 和各功能 区配备的合
钻 具 ，移走 钻 机 。
１ 在清孔排渣时 ，必须注意保持孔 内水头 ，防止坍孔 ；２ 柱桩 以 ） ） 抽浆法清孔。清孔后 ， 将取样盒 （ 即开 口 盒 ）吊到孔底 ，待灌注水下 铁 混凝土前取 出检查沉淀 在盒 内的渣土 ；３ 用换浆法或掏渣法清孔后 ， ） 孔 口、孔中部和孔底提 出的泥浆的平 均值应符合质量标准要求 ；灌注水 下混凝土 前，孔底沉淀厚度应 不大于设计规定 ；４ 不得用加深孑 底深 ） Ｌ 度的方法代 性 、力学性 、工作性 、经济性 ）为 目 标， 遵循 四大法则 （ 水灰 比 法则 、混凝土密实体积法则 、最小单位用水 量或最小胶凝材料用量法则和最小水泥用量法则 ），选择最佳三 比参 数 （ 水胶 比、浆集 比、砂石 比 ）， 采用胶材双掺 （ 粉煤灰 、矿粉 ） 技术 ， 根据工程实际和工程设计要求 ， 进行配合 比设计。水 泥：采用普通硅酸 盐４ ． ２ 水泥 。粉煤灰 ：采用宁波江北金平 ｌ级粉煤灰。矿粉 ：采用浙 江 ５ １ 桐乡江江南矿粉５ ５ ９ 级。砂 ：采用福建 闽江 中砂 。￣ Ｊ 剂 ： ｌ Ｉ 采用上海麦 ，ｌ Ｊ 斯特 聚梭酸系列缓凝高效减水剂 。 １ 首批灌注的混凝土时 ， ） 应加大设备的起重能力 ，以便迅速向漏斗 加混凝土 ，然后再稍拉导管 ， 若起重能力不足 ， 则应用卷扬机拉紧漏斗晃 动 ，这样能使混凝土顺利下落到孔底 ，下灌后继续向漏斗加人混凝土 ， 进 行后续灌注。２ 后续混凝土灌注。漏斗中的混凝土下落后 ， 当牵动导 ） 应 管 ，并观察孔口返浆情况 ， 直至孔口不再返浆 ， 向漏斗中加入混凝土。 再 ３ ）后期混凝土的灌注。在混凝土灌注后期，由于孔内压力较小 ，往往上 部混凝土不如下部密实 ，这时应稍提漏斗增大落差 ，以提高其密实度。
１ 工程 概况 Ａ 大桥是嘉兴至绍兴跨江公路通道跨越钱塘江河 口段的一座特大型 桥梁。桥位处 自 然条件特殊 ， 河床宽浅 、潮强流急、河床变化剧烈 ， 受 风浪和涌潮影 响导致水域有效作业 时间极 为有 限。大桥全长 １． ７ ｍ， ０ ０ｋ ２ 分为主航道桥 、北副航道桥 、 中区引桥 、跨大堤引桥 、陆地区引桥五 水 部分。基础采用直径３ ｍ的大直径钻孔灌注桩 ，单桩最大桩长为ｌ６ ． ｓ １ｍ， 为大直径超长桩。
３４ 混凝 土 ．
理划分 ，以满足试桩所必须的全部功能为前提； 其次必须满足结构 的安全 性 、稳定性、可操作性 、实用性及经济性等原则 ， 使结构科学合理 ， 施 工便捷 决速 ， 成本经济划算 ，功能达到试桩的各项要 求。为 以后大桥大 规模施工时钻孔平台搭建提供可靠 的数据 。２ 钢护筒 。本 次试桩 的设 ） 计桩径为小３ ｍ，根据 《 ． ８ 公路桥涵施工技术规范ＪＪ４－２０ ） 于钻 Ｔ０ １ ００） 关 孔灌注桩护简 内径设置宜 比桩径 大２０ ４ ０ ｍ的要求 ，考 虑钢护筒的 ０ ～ ０ｍ 允许倾 斜度，钢护筒 内径定为中４ ｍ ． 。据试 桩位置处河床面 的标高 以及 ２ 施工起 吊设备 的能力 ，将钢护筒进行分节施沉 。３ 钻头类 型选 择。根 ） 据地质情况 ，选择了两种钻头与钻机匹配 ， 种是单环 四翼刮刀钻头 ， 一 在钻进 时用于在上 、 、圆砾等地层 中钻进 ；另一种钻头是滚刀钻头， 砂 在钻进 时用于在岩层 中钻进 。钻杆为气举与泵吸反循环两用钻杆 ，气举 反循环施工时 ，钻具均设有两个空气混合室 。４ 垂直度控制 。开孔 时 ） 可用水平尺校 正钻 机平整度 ， 在钻进过程 中时常检测 ，确保钻机水 并 平。钻进时主动钻杆应始终与滑车保 持在一条垂直线上 ，所用钻杆不得 弯曲，发现弯 曲现象及时更换 。用３０全地面汽车起 重机 吊装沉放 ， ０ｔ 用 全站仪沿相互垂直的两个方 向观测 ，确保沉放 的垂直度符合要求 。施沉 时采用３０ ０ ｔ 吊配合Ｄ Ｊ ５ 力 强型双联动振动锤施沉 。５ 孔深的控 汽车 Ｚ —ｌｏ Ⅱ ） 制。准确丈量钻具长度 ，准确测量孔位或桩基标高 ，严格按钻具长度进
３３ 钢 筋 笼 施 工 ．
３ 钻 孔灌 注桩旋 工工 艺 分析
钻孔灌注桩施工过程主要 可分为成孔阶段 、清孔阶段 、水下混凝土
灌注 阶段等三大阶段 。钻孔灌注桩是一项工序多 、技术要求 高、工作量 较大 、并需要 在一个短时间内连续完成 的地下 （ 或水下 ） 隐蔽工程 。要 保质 、保量、按期完成施工工程 ，必须认真做好施工的各项准备工作 。
【 骐先 ， ２ 桩基工程 检测 手册［ ． Ｍ】 北京 ： 民交通 出版社 ， ０ ． 人 ２ ３ ０
【 雪 峰， ３ 岩溶地 区桥梁 桩基设计 与施工 『ｌ Ｊ山西建 筑， ０ ． １ ２ ６ ０