鸚鵡洲長江大橋中塔大直徑鉆孔樁施工技術(shù)探究

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1、鸚鵡洲長江大橋中塔大直徑鉆孔樁施工技術(shù)探究摘要：重點(diǎn)闡述鸚鵡洲長江大橋中塔鉆孔樁施工技術(shù)，介紹鸚鵡洲長江大橋處于斜巖面地層下的大直徑鉆孔樁的鉆孔、成孔施工方法。關(guān)鍵詞：水上施工；大直徑；鉆孔樁；斜巖面；方案中圖分類號(hào)：U441+.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A1概述直徑大于或等于2.5m的鉆孔灌注樁即為大直徑樁，目前特大型橋梁水上墩基礎(chǔ)越來越多的采用大直徑鉆孔灌注樁設(shè)計(jì)，本文結(jié)合鸚鵡洲長江大橋中塔水上施工大直徑鉆孔樁施工技術(shù)，對(duì)該地質(zhì)條件下水上墩鉆孔樁施工方案進(jìn)行研究分析。2工程概況2.1橋式布置武漢市鸚鵡洲長江大橋全長3420m。其中:主橋長2100m,采用200+2X850+200m三塔四跨鋼板

2、結(jié)合梁懸索橋；大橋跨漢陽江灘進(jìn)入長江，于武昌造船廠鮎魚套附近上武昌岸。2.2中主塔墩基礎(chǔ)概況2#墩為鸚鵡洲長江大橋的中主塔墩，中心里程ZK10+850.000o基礎(chǔ)為39根?2.8m鉆孔灌注樁，樁基采用行列式布置，縱橋向布置5排，橫橋向布置9列，樁底標(biāo)髙-19?-25.4m（黃海高程，下同），樁長20?26.4m。2.3地質(zhì)情況據(jù)鉆孔揭示及區(qū)域地質(zhì)資料，2#墩基礎(chǔ)位置覆蓋層為粉砂，基巖多為微風(fēng)化生物碎屑灰?guī)r，主要為方解石，巖質(zhì)硬。個(gè)別孔位有少量破碎生物碎屑灰?guī)r。由于圍堰吸泥下沉過程中形成鍋底，部分位置已至巖面頂，在-5.0?巖面多為回填砂覆蓋層，在高程-9.26?-12.9m以下為微風(fēng)

3、化生物碎屑灰?guī)r，基巖埋藏淺，巖面傾斜，巖體較完整，承載力高。3施工總體方案2#塔為水上施工，采取水上鉆孔平臺(tái)的方式。首先施工鉆孔樁施工平臺(tái)，形成平臺(tái)后采用大型振動(dòng)打樁機(jī)進(jìn)行鋼護(hù)筒插打，采用大直徑鉆頭開孔，再采用大型振動(dòng)打樁機(jī)進(jìn)行鋼護(hù)筒復(fù)打跟進(jìn)，跟進(jìn)完成后采用常規(guī)鉆頭進(jìn)行成孔施工，混凝土采用水上攪拌站供應(yīng)，垂直導(dǎo)管法灌注成孔。4施工方案及施工步驟4.1鉆孔平臺(tái)搭設(shè)及護(hù)筒插打鉆孔平臺(tái)基礎(chǔ)采用萬能桿件進(jìn)行拼裝，鉆孔平臺(tái)橫向分配梁采用大型鋼等強(qiáng)焊接而成，縱向主梁采用貝雷梁組拼。本工程鉆孔樁直徑達(dá)到e2.8m屬于大直徑鉆孔樁，鋼護(hù)筒插打在圍堰內(nèi)進(jìn)行，屬于靜水施工，因此鋼護(hù)筒選擇壁厚5=20mm,

4、內(nèi)徑"3.0m可以滿足，由于鋼護(hù)筒直徑大承載要求高，因此鋼護(hù)筒圍堰下沉到位后，利用兩臺(tái)200t浮吊作為起重設(shè)備。吊裝鉆孔平臺(tái)貝雷梁，然后在貝雷梁上安置導(dǎo)向架，導(dǎo)向架精確定位后，利用200t浮吊起吊APE400B振動(dòng)打樁機(jī)插打鉆孔樁鋼護(hù)筒。4.2泥漿4.2.1泥漿拌制及循環(huán)由于水上施工場(chǎng)地狹小，現(xiàn)場(chǎng)的泥漿制備遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足施工需要，因此在岸上采用集中拌漿的方式進(jìn)行泥漿制備，同時(shí)采用機(jī)駁作為泥漿船漿拌制好的泥漿運(yùn)輸?shù)剿隙瘴惶?。泥漿循環(huán)系統(tǒng)由沉渣池、泥漿泵、泥漿管、空壓機(jī)組成,采用鄰近插打好的鋼護(hù)筒作為沉渣池。4.2.2泥漿性能指標(biāo)泥漿在沖擊鉆孔中起護(hù)壁和懸浮鉆磴的作用。應(yīng)備用足夠的造漿優(yōu)質(zhì)

5、粘土紅土等進(jìn)行泥漿制備。泥漿性能指標(biāo)應(yīng)符合表1要求。4.3沖擊鉆砸孔施工鉆機(jī)布置在鉆孔平臺(tái)上，根據(jù)施工作業(yè)面大小、樁基平面布置情況、進(jìn)度安排、動(dòng)力供應(yīng)情況綜合考慮鉆機(jī)數(shù)量，初步考慮共擺設(shè)13臺(tái)鉆機(jī)分3個(gè)循環(huán)完成39根鉆孔樁，全部采用沖擊鉆鉆孔正循環(huán)鉆進(jìn)，采用氣舉反循環(huán)清渣。4.3.1鉆機(jī)擺放要平整、穩(wěn)固、平面位置偏差要符合規(guī)范及設(shè)計(jì)要求；位置要結(jié)合平臺(tái)受力支承情況，合理布置，開鉆順序要統(tǒng)一安排，避免干擾。由于2#塔巖層傾斜且?guī)r層頂面無強(qiáng)風(fēng)化層，同時(shí)巖層頂覆蓋層為粉細(xì)砂及回填砂，鉆孔樁施工過程中會(huì)出現(xiàn)護(hù)筒底口漏砂的鉆孔泥漿流失的現(xiàn)象，因此2#塔鉆孔施工分三步驟進(jìn)行，第一步用于護(hù)筒直徑接近

6、的大鉆頭進(jìn)行開孔，開孔滿足一定深度（護(hù)筒刃腳可全部嵌入巖層），第二步采用APE400B振動(dòng)打樁機(jī)進(jìn)行護(hù)筒復(fù)打跟進(jìn)，第三步采用正常的鉆頭進(jìn)行常規(guī)沖擊鉆成孔施工。4.3.2鉆孔前應(yīng)對(duì)鉆孔的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作進(jìn)行檢查，鉆孔時(shí)應(yīng)按設(shè)計(jì)資料及實(shí)際地質(zhì)情況繪制地質(zhì)剖面圖，在鉆進(jìn)過程中，進(jìn)尺的快慢根據(jù)土質(zhì)情況來控制；根據(jù)設(shè)計(jì)資料和工程特點(diǎn)，各地層鉆進(jìn)沖程和泥漿比重見表24.3.3在鉆孔過程中要時(shí)刻監(jiān)控鉆渣取樣，復(fù)核實(shí)際地質(zhì)情況是否與設(shè)計(jì)相符，如遇和地勘資料出入較大情況出現(xiàn)，及時(shí)向設(shè)計(jì)單位報(bào)告，調(diào)整樁基結(jié)構(gòu)。4.3.4當(dāng)鉆進(jìn)至接近鋼護(hù)筒底口位置1-2m左右時(shí)，為防止護(hù)筒底部偏移和入巖時(shí)斜孔，采用小沖程（0.

7、5-0.8m）密擊（8-12/分鐘）、低轉(zhuǎn)數(shù)鉆進(jìn)，并控制進(jìn)尺，以確保護(hù)筒底口位置地基的穩(wěn)定；當(dāng)鉆頭鉆出護(hù)筒底口2-3m時(shí)，再恢復(fù)正常鉆進(jìn)狀態(tài)。升降鉆具應(yīng)平穩(wěn)，尤其是當(dāng)鉆頭處于護(hù)筒底口位置時(shí)，必須謹(jǐn)慎操作、防止鉆頭鉤掛、沖撞鋼護(hù)筒擾動(dòng)鉆孔孔壁；4.3.5終孔前要慢速鉆進(jìn)，加強(qiáng)鉆渣取樣頻率，進(jìn)行地質(zhì)核對(duì)。4.4清孔鉆孔至設(shè)計(jì)高程后進(jìn)行清孔。清孔后泥漿指標(biāo)按照相關(guān)規(guī)范執(zhí)行。4.5鋼筋籠制作、安裝2#塔鉆孔樁鋼筋籠主筋直徑為①36,采用直螺紋連接。鋼筋