深海钻孔灌注桩施工技术旋挖机钻孔灌注桩

时间：2019-05-27 03:31:27　来源：柠檬阅读网本文已影响人

　　摘要：某跨海大桥位于东海近海海域，其水中墩基础采用钻孔灌注桩，本文以该桥最长桩长的21#主墩1#桩为例，介绍了深海钻孔灌注桩施工中的防塌孔、钢筋笼制作、灌注水下混凝土等所采取的措施, 使施工达到保证安全、快速、优质、按期完成工程目的。
　　关键词：钻孔桩;钢筋笼;灌注水下混凝土
　　Abstract: a cross-sea bridge is located in the coastal waters of the east China sea, the water piers the cast-in-place pile foundation, this paper takes the longest bridge pile long 21 # 1 # pile main piers as an example, this paper introduces the construction of the deep sea cast-in-place pile hole collapse, steel cage production, perfusion underwater concrete measures taken, to ensure safety of construction, fast, high quality, complete engineering purpose.
　　Keywords: drilling pile; Reinforcing cage; Perfusion underwater concrete
　　
　　
　　中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：
　　1.工程概况
　　某跨海大桥工程钻孔灌注桩26根（60+2*110+60米连续刚构；30米预制T梁25片），该桥20#、21#主桥墩有6根桩，桩径2.5m，最长桩21#-1#桩长102.5 m（平台顶高程高+5.0 m，桩底高程为-97.5m），是国内少有的超大直径、超深水桩基础。
　　2．钻孔灌注桩施工
　　2.1钻孔
　　此桥采用冲击钻成孔，由于为深水桩，孔径大，地质复杂，覆盖层较厚，护筒下沉不到岩层，成孔时间长，在钻孔过程中，应采取各种有效措施避免塌孔。钻进中，孔外潮水涨落会影响到孔内水头，可利用内、外水泵控制水头，孔内水头始终保持高于孔外1.5m；适当控制进尺速度，在钻至护筒底口时，反复抛加片石，加强护壁（每次钻至护筒底口下2m时抛加片石至护筒口上2m，继续钻孔，反复3次），确保护筒底区段不塌孔，同时使用海底淤泥做钻孔泥浆，此泥浆的特点是不分散、底固相、高粘度，可有效地避免塌孔。
　　2.2清孔
　　清孔的目的是抽换原泥浆，改变孔内泥浆性能和清除孔底沉渣(因泥浆相对密度和含沙量过大,将在混凝土灌注过程中造成孔内混凝土上升困难和内混浆；泥浆粘度过小容易造成泥浆中沙颗粒沉淀速度加大和孔壁的坍塌,不利于护壁和排渣；孔底沉渣过厚则降低桩的承载力,应尽量清干净) 。钻孔达到设计深度后，按标准检查孔径、倾斜度、孔深（验孔器为一节10m长钢筋笼，直径与钻孔桩的直径相同，上下口稍小），符合要求后，迅速进行清孔，不得停歇过久使泥浆中的钻渣沉淀增多，造成清孔工作不能顺利进行，甚至塌孔。施工机组在终孔后，利用钻机循环系统的泥浆泵持续吸渣,并从孔口注入清水，使泥浆的相对密度、粘度、含沙率三项指标（此桩三项指标分别为相对密度1.08，粘度18Pa.s，含沙率1.5%）及孔底沉渣厚度（100mm）满足施工规范要求。
　　换浆清孔时，应保持水头，以防止塌孔。
　　2.3 装导管、二次清孔
　　导管内径为30cm，每节2.6m，最下端一节导管长度4m，导管初次使用时应做水密性试验和接头抗拉试验，满足要求后，方可使用；导管利用海吊配合安装，可预先在海吊上将导管接成四大节，缩短导管在孔口的下放时间，入孔时应保持居中，防止导管移位，撞坏钢筋笼并损坏导管；导管下口距孔底30-50cm，以能放出球胆（防止初始混凝土与水接触离析）和混凝土为度；导管下放完毕，计算导管总长及导管底部位置，并做好记录，重新测量孔深及孔底沉渣厚度，如沉渣厚度超过规范要求，应利用导管进行二次清孔，直至孔底沉渣厚度符合要求。
　　2.4灌注水下混凝土
　　二次清孔完成后，应立即开始灌注水下混凝土。21#-1#桩混凝土方量为550m3，灌注时间约为25小时，采用泵送混凝土，塌落度控制在18-22cm，由于灌注时间长，可在混凝土中掺拌高效缓凝减水剂减缓混凝土初凝时间，对混凝土的质量也要严格控制；同时也要防止输送泵管及导管堵塞，此桩施工时正直炎夏，夏季施工时，温度过高，对混凝土影响很大，应采取措施尽量降低混凝土进入导管口时的温度，原料上可在碎石及砂子上覆盖防晒塑料布，搅拌用水可加入冰块降低温度，并在输送泵管上覆盖麻质编织袋，经常反复淋水，防止泵管外壁温度过高致使混凝土粘结输送泵管内壁，导管上口漏斗上方可设一防晒罩。
　　导管法灌注混凝土时，方量要计算准确，利用稍大于首灌封底混凝土方量的大漏斗封底，大漏斗内初存量达到要求后（此桩为13 m3），即可剪断球胆挡板，灌入首批混凝土，同时观察孔内返浆情况，测定埋管深度，检查导管内是否有水，封底成功后（首灌后，导管埋深应在1.8m~2m），应继续利用大漏斗连续不断的灌注混凝土至第一次拆除导管，拆除大漏斗后换用小漏斗灌注，必须确保中途不中断；灌注过程中应随时用测锤探测混凝土灌注深度及埋管深度，埋管深度控制在4~6m，每次拆卸一节导管；要经常上、下抖动导管，防止混凝土堵塞导管（可观察孔内的返浆情况检查导管内混凝土是否正常下落，正确分析和判断孔内情况），如若堵管，可慢慢拔高导管（导管埋深控制在不小于1m），再慢慢下落导管，反复操作，直至混凝土正常下落，拔高导管的力度要适中；灌注接近桩顶部位时，为严格控制桩顶标高，应计算混凝土的需要量，精确控制桩顶标高，灌注标高宜高出设计桩顶标高1.5m~2m，确保凿除后的桩头强度达到设计要求，混凝土初凝后，用压水冲洗探测管，并封好管道上端口，以免管道堵死。
　　3．结束语
　　在施工前要认真熟悉设计图纸及有关施工、验收规范，核查地质和有关灌注桩方面的资料，对灌注桩在施工过程中可能会发生的一些问题进行分析后制订出施工质量标准、验收实施方案和每根桩的施工记录，以便有效地对桩基施工质量加以控制，强调现场管理人员要有高度责任心，以防为主，对桩基各个施工环节要充分重视并精心施工，只有这样桩基的质量控制才能得到保证。
　　参考文献：
　　[1]中华人民共和国行业标准．公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000）．北京：人民交通出版社，2000
　　[2]周永兴，何兆益，邹毅松等编著．路桥施工计算手册．北京：人民交通出版社,2001。
　　[3]公路施工手册《桥涵》（下）．北京：人民交通出版社,2000。
　　[4] 杨文渊，徐犇编．桥梁施工工程师手册．北京：人民交通出版社,1997。
　　[5]范立础主编．桥梁工程（上、下）．北京：人民交通出版社，1986
　　[6]桂业昆，邱式中编．桥梁施工专项技术手册．北京：人民交通出版社，2004
　　
　　
　　注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。

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