横槎不特大桥桩基础施工技术

《横槎不特大桥桩基础施工技术》由会员分享，可在线阅读，更多相关《横槎不特大桥桩基础施工技术（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、横横槎槎不不特特大大桥桥桩桩基基础础施施工工技技术术 林黎明 （福建福州 350001） 摘摘要要： ：介绍了在不深流急、地质复杂情况下桩基础施工的有关技术 及遇到问题的处理与预防。 关键词：筑岛围堰；复杂地质；桩基础；施工 1 工工程程概概况况 横槎不特大桥位于江西省景婺黄高速公路 B2 合同段，中心里程为 K35+164.5，全桥总长 667.32m，宽 20m。大桥上结构为 1935m 简支转连 续装配式部分预应力钢筋混凝土箱型梁，共 247 片，下部结构 03#，919#为钻孔桩，48#为扩大基础，肋板式桥台，柱式桥墩、其中1.2m 钻孔桩 320 延米，1.8m 钻孔桩 1050 延

2、米，全桥圬工量16090.5m3。该桥河床以下 6m 范围内全为卵石及漂石，透水性极强。桥区 地表水及地下水极其丰富，孔隙潜水、空隙成压水和裂隙水，相互影响，互 相补给，局部底层尚有构造含水带，各类水系间均构成水力联系，而且大 桥所经地质为断裂构造，裂隙发育，岩层、岩质变化无规律，同一桩位同一 标高处有两种岩质存在，而且岩质软硬不一，下有软弱层、松散层及孤石， 地质情况极其复杂。 2 主主要要技技术术难难点点及及题题处处理理 2.1 筑筑岛岛围围堰堰 由于桥区为一砂场，原河床已被破坏，河床以下 6m 范围内均为采砂 剩余的大粒卵石，透水性极强，同时水深流急，无法直接形成作业平台，经 多次论证，

3、决定采用围堰筑岛方案。在迎水面采用钢丝木笼。围堰形成后， 强行排水，待位降一定高度，在围堰内侧用挖掘机把河床下部的大卵石挖 出，安放止水带，止水带外侧回填粘土，与外侧围堰构成整体，达到之水效 果。对迎水面配合压浆进行密实。 2.2 挖挖孔孔桩桩施施工工位于主河槽的 1618#孔位采用人工挖孔的方法施工，每次开挖 1.0m 深，用 15cm 厚 C25 混凝土护圈现浇护壁，依次向下呈倒挂梯形，孔内积水 用潜水泵抽排，孔壁渗水量较大时，在混凝土护圈或孔壁内埋插软塑料导 管引水，挖至弱风化岩层时用适量炸药爆破。 2.3 钻钻孔孔桩桩施施工 2.3.1 泥浆护壁 本桥采用优质复合泥浆护壁，由于桥区岩层

4、构造复杂，施工中为达到 泥浆护壁的预定效果及加速岩层裂隙处封闭环的形成，选择护壁材料至关 重要，通过反复实践，材料满足以下要求： （1）粘土 泥浆选用水化快、造浆能力强、粘度大、含砂率低的优质粘土，其技术 指标为胶体率95%，含砂率4%，造浆能力25l/kg,塑性指数18%。 （2）水泥 遇到松散地层时，护壁材料中要加水泥，以提高泥浆的粘度，增强护壁 能力，水泥的掺量为粘土重量的 1/81/5。 （3）烧碱 按粘土重量的 23%掺加。 （4）锯木屑 为了提高泥浆的悬浮能力，在粘土中掺入适量的木屑。 （5）CMC（纤维素） 2.3.2 卵石层钻进 钻进采用两种钻机，一种为 YKC 冲击钻，一种为

5、压轮钻。对冲击 钻不采卵石影响，调整好冲程即可，对于压轮钻，遇到大块卵石即无法下 钻，此时需提起钻头，用专用的半月形打捞器打捞后再钻进，此时要调整 好钻压及转速，以保证钻杆处于垂直状态，以防扩孔。 .岩石层钻进 钻机进入弱风化岩层，进尺缓慢，此时对冲击钻要调整好冲程，同时加 大钻头、钢丝绳及各连接件的检查力度，以防钻头磨损大造成缩孔及掉钻、 卡钻现象，对压轮钻，调整好钻压及钻速：理论压力为 450500kN,转速为 67r/min。同时加大钻具特别是滚刀的检查，以防滚刀脱落，影响钻进。 2.4 钻钻孔孔中中问问题题处处理理 2.4.1 防急流冲刷 由于 9#墩的 4 根桩处于迎水面及人工筑岛部

6、分，桩与桩之间地层贯通 性强，且直接受河水急流冲刷，为防止刚灌注完毕的混凝土桩受急流冲刷， 采取了两项措施： （1）压浆 在筑岛时压浆，增加密实度，降低透水度性； （2）下钢护筒 既防止坍孔，又起阻止河水冲刷污染桩身作用。 2.4.2 漏浆 在钻孔过程中，当护筒底部处理不当或钻孔通过透水性较强的桩位、 地层时，常会出现不同程度的漏浆，如不及时采取措施，可能会发生坍孔、 埋钻等问题。遇到漏浆时应立即提出钻头，向孔内补浆或补水，保持孔内 浆（水）面高度，然后查明原因，进行处理，方法有： （1）当护筒底部发生漏浆时，采取加大护筒深度，用粘土加固封闭护筒 周围缝隙的办法，以防止地表水渗入桩孔，同时往钢

7、护内回填粘土和小片 石，至高出同底 1.0m 再用小冲砸，以加固护筒底部孔壁，达到堵漏的目的。 防止措施是在钻孔过程中尽量避免钻头、掏渣筒与护筒碰撞而造成护筒松 动。 （2）当漏浆发生在透水性强的地层或裂隙部位时，采用加大泥浆比重， 改善泥浆性能和控制钻进速度等措施进行处理；通过松散地层发生漏浆时， 可将泥浆比重增大到 1.51.6 之间。2.4.3 孔底孤石 9-3#桩在钻进过程中，发现卡钻现象严重，而且钻杆摇晃幅度很大，无 法进尺，经分析以为球尺刀脱落，提钻头检查无脱落，用电磁铁打捞无结 果。为判明孔底情况，采用孔内下1.70m 钢护筒，对孔底高压射浆，发现无渣排出，同时孔底标高没有变化，

8、潜水员水下触摸，没有发现任何物体， 用钢钎插，发现孔底坚硬，由此分析认为整个孔底存在表面不平的“胶粘石” 需重新钻孔。严格控制钻压，经过了 36h 努力，终于通过 60cm 厚的“胶粘 石”层，经钻渣检查，证明判断是正确的。 2.4.4 软弱下卧层及松散层 11-4#桩钻进过程中，突然发现钻进速度自动加快，进尺情况异常，而 且泥浆水头突然下降，此时赶紧提钻头，向孔内注水、造浆，稳注水头。经 钻渣及现场情况分析，可能遇有软弱下卧层及松散层。针对此情况，调整 钻压及钻进速度，并时刻观察水头情况，经渣样分析，确实为软弱风化层， 厚度大 3m。 2.4.5 斜孔、偏孔的预防及处理 在钻 13-3#桩是

9、，由于该处岩层破碎、裂隙发育，且同一桩位同一标高 存在两种不同岩质，一侧为花岗斑岩，一侧为风化砂岩，两种岩质软硬不 一。虽经回填片石并用小冲程冲砸，效果不明显。后改用填充速凝混凝土 至斜孔顶上 0.5m 处，待其凝固后重新钻孔，效果很好。为防止斜孔、偏孔， 要经常检查钻机底座是否平稳；同时要控制钻进速度，尤其在倾斜岩面上 钻孔，一定要采用小冲程，反复回填片石；钢丝绳要勤松勤放，每次放 2cm 左右；经常检查钻孔的垂直度，用检孔器每 1m 检查一次。 2.4.6 卡钻的处理 在钻 9-4#孔时，碰到软弱层中的“探头石”，使钻头倾斜，侧卧孔底，造 成卡钻。处理过程：下打捞钩，钩住保险绳，和主绳仪器

10、采用两点提升法， 未获成功；换浆，清除沉渣，用打捞钩捆绑炸药送至钻头刃脚处，在孔底进 行微量爆破，钻头被提起，但刃脚被炸掉一块，后用电磁铁捞出。 2.4.7“探头石”处理 针对 9-4#孔德“探头石”，钻头下去时受到冲击，缩回软弱层，钻头上升 时，“探头石”又出来卡住钻头。为此，改用直径 1.0m 的小钻头，确定“探头 石”的位置，采用水下爆破的方法处理，未成功，后灌注高标号水下混凝土， 将“探头石”封住，再用小冲程钻进，获得成功。 2.4.8 掉钻问题处理 本桥在钻进过程中共发生过三次掉钻。 根据现场实际可分为钻头垂直及倾斜两种情况： （1）对于垂直钻头，可直接用打捞钻杆（端头有倒钩）钩住后

11、捞出；对于 不易钩住的钻头，可加工一个简易打捞器，用20 钢筋加工一圆圈，直径稍大于钻头顶部尺寸，将40 牵引钢丝绳做成活套，用扎丝绑扎在圆圈上，用掏渣筒做导向，待确认圆圈套住钻头后，缓慢收紧牵引钢丝绳，随着扎 丝的拉断，活套便锁住钻头。 （2）于倾斜较严重，无法套用活套的钻头。 强行抽水，人下去挂钢丝绳。潜水员水下绑扎打捞。 爆破松动法。 2.4.9 滚刀脱落 判断滚刀脱落的方法： （1）钻进过程中伴有剧烈的跳动，提离孔底 1 个滚刀的高度后，转动恢 复正常； （2）在特定的位置，钻具提起后无法落回原位； （3）有时钻具落回孔底，钻杆倾斜 其原因为：滚刀架与刀盘的焊接不好；滚刀与滚刀架的螺栓

12、断裂；钻压 过大，转速过高；厂家生产的滚刀质量不合要求等。 预防及处理措施：采用质量好的滚刀，加强对焊接及螺栓连接的检查， 对磨损严重的滚刀及时更换，钻压、转速不能太大。滚刀的打捞一般采用 电磁铁打捞。 2.5 清清孔孔 为了保证桩身混凝土与岩面有良好的接触，采用二次造浆，二次清孔 德措施。同时尽量增加循环路径长度，缩短钢筋笼的安装时间，二次清孔 后立即灌注混凝土。 （1）一次清孔：当钻孔达到设计标高后（钻头深度），用掏渣筒掏渣，在 用平板测锤测量深度，两深度之差即为沉渣厚度。当沉渣厚度在 5cm 范围 内时，进行二次造浆，必要时可加水泥，泥浆比重控制在 1.061.07，粘度 1720s，含

13、砂率0.5%。二次造浆是防止掏渣时泥浆比重大大减小，沉渣 沉淀速度快，待钢筋笼下完、焊好时间较长，再用掏渣筒掏渣时，下沉的沉 渣浮不起来，不能满足设计要求。 （2）二次清孔：待钢筋笼定位焊接好后，进行第二次清孔，用掏渣筒将 孔底沉渣荡起，进行清孔，达到要求后立即下导管，进行混凝土灌注，必要 时采用射浆反循环清孔法，用七级泵向孔底射浆，压力 1.41.6MPa,使孔 底沉渣成漂浮状态，同时混凝土导管内插入32 胶管进行空气反循环清孔，经常移动位置，四周清扫，直至孔底无沉渣。 2.6 预预防防钢钢筋筋笼笼上上浮浮 钢筋笼上浮主要原因是导管埋深控制不好及钢筋笼的撑杆刚度不够。 处理措施是： （1）控

14、制导管底口德位置及埋深，在混凝土接近钢筋笼底口时，加大导 管埋深，并减缓灌注速度； （2）加强撑杆刚度； （3）将钢筋笼笼上部用16 圆钢焊至钢护筒上。2.7 混混凝凝土土灌灌注注 混凝土灌注采用经过水泌试验的300mm 的卡口式快速连接导管，有效容积为 10m3的集料斗，采用砍球法进行灌注。灌注过程中经常用测锤 探测孔内混凝土的标高，及时调整导管埋深，灌注过程一定要保证连续性， 为此，在拌和站准备一台 HZS120 型拌和机和 2 台 120kW 发电机，以防中 断事故。3 结结语语 横槎水特大桥桩基出施工，历时 3 个月，全部完成。应用上述技术施工， 经超声波检测，全部为 A 类桩，按计划工期保质保量地完成了任务。实践 证明，所采用的施工技术措施是正确的，问题处理方法是妥当的，同时可 为同类地质条件下的桩基础施工提供借鉴之处。