贝诺特灌注桩在上海外白渡桥保护工程中的应用

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1、贝诺特灌注桩在外白渡桥保护中的应用摘要:本文介绍了上海外白渡桥改造时所面临的地下障碍情况，重点总结了贝诺特（Benoto）灌注桩工法的原理及在外白渡格改造中的应用，并与传统工法进行了对比，对施工效果也进行了总结，以期能够对同工况条件下的钻孔桩施工提供借鉴。关键词：钻孔灌注桩贝诺特灌注桩全回转清障外白渡桥原址重建隆起下沉拔桩1.引言上海外白渡桥进行移桥改造，需要对原南、北桥台进行拆除并原址重建。桥台基坑围护采用Φ1200mm钻孔灌注桩，桩深18m，桩中心间距1300mm。由于围护桩紧贴原有防汛墙施工，拆除防汛墙后存在大量的抛石和基础水泥板桩及木板桩，按照传统工艺，必须在施工

2、钻孔灌注桩之前将抛石、桩等障碍物清除后回填，再进行钻孔灌注桩的施工，费时费力，在工期和施工场地较为紧张的环境条件下难以达到预期的效果。施工过程中，采用了贝诺特（Benoto）灌注桩工法，利用全回转钻机清障后在全回转钢套筒的保护下，以干作业的形式直接放置钢筋笼，下导管浇注混凝土；整个施工过程中以全回钻的钻杆为护筒完成灌注桩的施工，与传统钻孔桩工艺相比，全回转钻孔桩成桩速度快，效率高，成桩质量较佳，在场地条件和施工工期较为紧张的环境条件下，较好地满足了施工的需要。2.贝诺特灌注桩的工艺原理及特点2.1贝诺特灌注桩工艺原理贝诺特灌注桩为全钢套管施工，利用全回钻设备回转装置的回转

3、减少钢套管与土层间的摩阻力，边回转边压入，同时利用冲抓斗挖掘取土，直至钢套管下到桩端持力层为止，然后清除虚土，至此完成成孔作业；成孔后将钢筋笼放入，将导管竖立在钻孔中心，最后灌注混凝土成桩1。由于是钢套管回转钻孔并且最下部钢套管带有硬质合金切削齿，因此不需泥浆护壁，可进行大口径强力切削坚硬岩石、钢筋混凝土，适用于砾石岩石层、地下障碍物的切削钻孔作业，也适用于原位重建等需进行清障的施工区域。图2-1：贝诺特灌注桩施工流程示意图2.2贝诺特灌注桩的特点与传统钻孔灌注桩工法相比，贝诺特灌注桩成孔成桩工艺方面有以下特点：1)在钢套管的前端装有硬质合金切削齿，适合于挖掘坚硬的地基，

4、可在各种杂填土中施工，也适合于旧城区改造的基础工程等2。-6-1)噪声低，振动小，无泥浆污染。2)孔壁不会坍落，充盈系数小，节约混凝土。3)钢钢套管护壁，可避免缩颈、断桩及混凝土离析等质量问题，挖掘精度高2（挖掘精度1/300～1/400）。4)设备自重较大，对施工场地要求较高，并且需配套大型吊机，施工成本相对较高。1.贝诺特灌注桩施工运用外白渡桥移桥保护工程施工时，原有的南北两个桥台需开挖重建，设计采用直径1200mm的灌注桩作为围护，桩间中心距为1300mm，桩深18.3m，底标高-13.2m，共有围护桩120根。施工时采用Exl1500全回转设备，该设备能够驱动钢钢

5、套管做360度回转，并利用硬质合金切削齿对土体、岩层及钢筋混凝土等障碍物的切削作用，将钢套管钻入到设计深度；然后用冲抓斗将钢钢套管内土体、抛石等障碍物抓除，再下钢笼浇混凝土，完成单根桩的施工。图3-1：北桥台基坑围护桩、基坑及周边建筑物3.1围护桩施工存在的困难1)原址重建，地下障碍复杂始建于1907年的外白渡桥，已属于第三代桥，与前两二代桥相比，主桥长度有所缩短，故桥下部结构20m深度范围内遗留下大量的木桩及花岗岩条石。图3-2：开挖基坑后暴露出的原木桩实况2)紧临重要建筑物，沉降控制难度大北桥台紧临俄罗斯联邦驻上海总领事馆、百年老建筑浦江饭店及上海大厦-6-，北苏州路

6、存在大量地下公用管线，故对围护桩的施工要求非常高，主要是控制周边建筑物的不均匀沉降。1)工况条件复杂，要求成桩精度高桥台施工完毕后，14.27m超大直径土压平衡盾构将从三个桥墩台及围护桩下方穿越，盾构穿越顶标高为-14.09m，距离围护桩桩底仅0.89m，故对桩身的桩顶及桩底标高控制要求较高，严防桩体下沉后侵入盾构轴线以内而导致盾构无法推进。3.2Exl1500型全回转钻机设备性能施工选用Exl1500型全回转钻机作为主要清障、钻孔设计，配备100吨履带吊车作为辅助设备。图3-3：Exl1500型全回转钻机1)钻进硬质地基能力强钻机自身配备的钢套管底部装配可掘进硬岩的钻齿

7、，保证全回转钻机在较大扭矩工作状态时，能够掘削原桥台后钢筋混凝土结构、桥铭牌花岗岩等地下构筑物。2)保护周边环境能力强钢套管的设置，可有效防止孔位周边土体的塌落，尤其是在含砂量较高、砂质、淤泥质等土层中，钢套管可对周围土体作用侧向压力，在保证周围土体自立性的前提下进行钻进，对零距离的俄罗斯驻上海总领事馆不均匀沉降控制较为理想。3)钻孔精度易于控制钻进过程中可保证相对独立而不影响周围已有建筑物，在水平工作面上不易受其它机械影响；此外，钻机自身的升降设备配置垂直导向架，可满足垂直度要求较高的灌注桩桩基钻进施工要求。3.3贝诺特灌注