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1、淮河特大桥深水桩基施工技术张成三(中铁十五局六公司汶马项目部)摘要：以京沪高速铁路淮河特大桥深水桩基施工为例，重点针对水中工作平台、钻孔灌注桩的主要施工方法及质量控制等关键技术进行阐述。关键词：深水钻孔灌注桩施工工艺京沪高速铁路为我国在建的第一条高速铁路，时速达到350km/h，而淮河特大桥主桥是京沪高铁全线三个工期控制的重点工程之一，全桥长85公里，跨越淮河、怀洪新河、浍河等河流，现以中铁十五局集团施工的淮河特大桥深水桩基施工为例，重点针对水中工作平台、钻孔灌注桩的主要施工方法及质量控制等关键技术进行阐述。1
2、、工程概况淮河特大桥位于京沪高速铁路安徽省蚌埠市淮河上,主桥跨越淮河上.全桥长85公里。该段水深约20~40m,河床淤泥覆盖层厚达10m以上。该墩为深水及高桩承台基础,桩基为12根<2.8m大直径、深嵌岩的钻孔摩擦桩,顺桥向3排,横桥向4列,桩距6m,桩长65m,嵌岩深度约50m。承台底距水面14m。桥址河面宽800m,施工水位38m,最大流速2251m/s,最大涨落潮差达4.3m,百年一遇洪水位55.4m,洪峰流量为18.6m3/s。地层表层为第四系沉积为主的海陆混合相沉积,以下主要为灰白色、黄色、灰色、灰黑
3、色流塑状淤泥土,中部夹有粉细砂、圆砾土,大部分地段厚30~50m,最厚大于80m。下伏基岩为细砂岩、泥质粉砂岩,强风化-弱风化。2总体施工方案综合考虑各种因素,确定搭设水中工作平台,施工钻孔桩,拼装、下沉双壁钢吊箱围堰施工方案。采用驳船运载混凝土、材料及机械设备至水中工作平台,桩基钢筋笼采用130t汽车吊吊放。3水中工作平台施工水中工作平台为41.2m×40m,靠下游侧设25m×11m临时码头,见图1。平台顶标高为6.3m.在35号主墩和桩之间,采用浮吊吊挂振动锤插打钢管桩,并用槽钢将钢管桩联成整体,再在其上架
4、设工字钢、加强型贝雷梁、型钢及钢板构成起始水中工作平台。利用水中工作平台放置钢护筒定位导向架,浮吊吊挂振动锤插打钢护筒到位,并用型钢把钢护筒与钢管桩连成整体,形成桩基施工水中工作平台,见图2。水中工作平台按功能分为:临时码头区为驳船运载设备、材料、人员等提供上下平台;辅助作业区为临时办公和电力设备的布置,还为机具、车辆、起吊设备、施工人员等提供作业场地;中心工作区是钢护筒下沉定位的导向铺助平台,可满足4台钻机同时钻孔和水下混凝土灌注的要求。3.1钢管桩插打钢管桩采用Q235A钢板在加工厂卷制而成,直径1000m
5、m,壁厚1mm。制成6m长的标准节段,由拖车运至临时码头。为保证钢管桩对接质量,确定在水中打桩只对接一次,第一节桩长36m,第二节长为6m,第一节在岸边临时码头分节接好,送到现场。采用交会法控制钢管桩平面位置,用80t浮吊悬挂120t振动锤插打施工,钢管桩打入深度约8m。钢管桩(两根以上)到位后,在距桩顶25cm处和水面处分别焊接耳板,再在其上焊[20槽钢水平连接杆件,并设[20槽钢剪刀撑,使钢管桩纵横向成整体。3.2工作平台搭设根据设计洪水位确定钢管桩桩顶标高,测量放线后,切割或接长钢管桩,使其顶面处于同一水
6、平标高位置。在放置横梁的桩顶开口处,用焊牛腿予以加固,开口必须水平,再置两根I45a工字钢作横梁,于上焊加强肋后架贝雷梁,其上架I28a工字钢,间距30cm,再铺10mm的防滑钢板。临时码头采用在钢管桩上铺两根I45a工字钢作横梁,于其上铺I28a工字钢作纵梁,间距20cm,纵梁上铺10mm防滑钢板。并在平台四周安装栏杆,照明灯杆和警示灯。4钻孔灌注桩施工4.1钢护筒施工钢护筒长42m,直径3.2m,壁厚20mm。统一制作,先卷单件,再制成节段,节段长12m。施工用的笼式导向架,比钢护筒大5cm,导向架由上下两
7、层水平正六边形框架与竖向桁架连接形成。下放钢护筒前先将导向架垂直沉入水下,再沿导向架埋设钢护筒,并用全站仪校核钢护筒的倾斜度。采用80t浮吊悬挂160t振动锤进行插打。完成后,采用型钢把钢护筒与钢管桩连成整体,形成水中工作平台。4.2钻机设备对于大直径、深长、深嵌岩的钻孔摩擦桩,、结合地质和钻机性能对钻孔桩设备比选结果,采用正循环冲击钻机成孔方案,选用铸钢五瓣实心冲锤,重10~12t。钻孔平台布置4台冲击钻机钻孔,按桩位交错进行防止偏载。4.3泥浆制备钻孔前先用泥浆搅拌机搅拌膨润土泥浆,再用泥浆泵泵入钢护筒,当
8、其泥浆性能指标(比重G为1.3~1.8g/cm3)满足施工要求后开孔钻进。4.4钻孔施工检查钻机确认设备良好,做好测量标记及钻孔记录准备。开孔前在孔内投放粘土,并加适量粒径不大于15cm的小片石,顶面整平。开始时采用小冲程开孔,钻进0.5~1.0m后再回填粘土,继以小冲程冲击,如此反复。钻孔中应据地质情况采用不同冲程,勤松绳,防止空锤,避免钢丝绳因承受过大荷载而遭受破坏;勤抽碴,使钻头
