鹦鹉洲长江大桥中塔大直径钻孔桩施工技术探究

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1、鹦鹉洲长江大桥中塔大直径钻孔桩施工技术探究摘要：重点阐述鹦鹉洲长江大桥中塔钻孔桩施工技术，介绍鹦鹉洲长江大桥处于斜岩面地层下的大直径钻孔桩的钻孔、成孔施工方法。关键词：水上施工；大直径；钻孔桩；斜岩面；方案中图分类号：U441+.2文献标识码：A1概述直径大于或等于2.5m的钻孔灌注桩即为大直径桩，目前特大型桥梁水上墩基础越来越多的采用大直径钻孔灌注桩设计，本文结合鹦鹉洲长江大桥中塔水上施工大直径钻孔桩施工技术，对该地质条件下水上墩钻孔桩施工方案进行研究分析。2工程概况2.1桥式布置武汉市鹦鹉洲长江大桥全长3420m。其中:主桥长2100m,采用200+2X850+200m三塔四跨钢板

2、结合梁悬索桥；大桥跨汉阳江滩进入长江，于武昌造船厂鮎鱼套附近上武昌岸。2.2中主塔墩基础概况2#墩为鹦鹉洲长江大桥的中主塔墩，中心里程ZK10+850.000o基础为39根©2.8m钻孔灌注桩，桩基采用行列式布置，纵桥向布置5排，横桥向布置9列，桩底标髙-19〜-25.4m（黄海高程，下同），桩长20〜26.4m。2.3地质情况据钻孔揭示及区域地质资料，2#墩基础位置覆盖层为粉砂，基岩多为微风化生物碎屑灰岩，主要为方解石，岩质硬。个别孔位有少量破碎生物碎屑灰岩。由于围堰吸泥下沉过程中形成锅底，部分位置已至岩面顶，在-5.0〜岩面多为回填砂覆盖层，在高程-9.26〜-12.9m以下为微风

3、化生物碎屑灰岩，基岩埋藏浅，岩面倾斜，岩体较完整，承载力高。3施工总体方案2#塔为水上施工，采取水上钻孔平台的方式。首先施工钻孔桩施工平台，形成平台后采用大型振动打桩机进行钢护筒插打，采用大直径钻头开孔，再采用大型振动打桩机进行钢护筒复打跟进，跟进完成后采用常规钻头进行成孔施工，混凝土采用水上搅拌站供应，垂直导管法灌注成孔。4施工方案及施工步骤4.1钻孔平台搭设及护筒插打钻孔平台基础采用万能杆件进行拼装，钻孔平台横向分配梁采用大型钢等强焊接而成，纵向主梁采用贝雷梁组拼。本工程钻孔桩直径达到e2.8m属于大直径钻孔桩，钢护筒插打在围堰内进行，属于静水施工，因此钢护筒选择壁厚5=20mm,

4、内径"3.0m可以满足，由于钢护筒直径大承载要求高，因此钢护筒围堰下沉到位后，利用两台200t浮吊作为起重设备。吊装钻孔平台贝雷梁，然后在贝雷梁上安置导向架，导向架精确定位后，利用200t浮吊起吊APE400B振动打桩机插打钻孔桩钢护筒。4.2泥浆4.2.1泥浆拌制及循环由于水上施工场地狭小，现场的泥浆制备远远不能满足施工需要，因此在岸上采用集中拌浆的方式进行泥浆制备，同时采用机驳作为泥浆船浆拌制好的泥浆运输到水上墩位处。泥浆循环系统由沉渣池、泥浆泵、泥浆管、空压机组成,采用邻近插打好的钢护筒作为沉渣池。4.2.2泥浆性能指标泥浆在冲击钻孔中起护壁和悬浮钻磴的作用。应备用足够的造浆优质

5、粘土红土等进行泥浆制备。泥浆性能指标应符合表1要求。4.3冲击钻砸孔施工钻机布置在钻孔平台上，根据施工作业面大小、桩基平面布置情况、进度安排、动力供应情况综合考虑钻机数量，初步考虑共摆设13台钻机分3个循环完成39根钻孔桩，全部采用冲击钻钻孔正循环钻进，采用气举反循环清渣。4.3.1钻机摆放要平整、稳固、平面位置偏差要符合规范及设计要求；位置要结合平台受力支承情况，合理布置，开钻顺序要统一安排，避免干扰。由于2#塔岩层倾斜且岩层顶面无强风化层，同时岩层顶覆盖层为粉细砂及回填砂，钻孔桩施工过程中会出现护筒底口漏砂的钻孔泥浆流失的现象，因此2#塔钻孔施工分三步骤进行，第一步用于护筒直径接近

6、的大钻头进行开孔，开孔满足一定深度（护筒刃脚可全部嵌入岩层），第二步采用APE400B振动打桩机进行护筒复打跟进，第三步采用正常的钻头进行常规冲击钻成孔施工。4.3.2钻孔前应对钻孔的各项准备工作进行检查，钻孔时应按设计资料及实际地质情况绘制地质剖面图，在钻进过程中，进尺的快慢根据土质情况来控制；根据设计资料和工程特点，各地层钻进冲程和泥浆比重见表24.3.3在钻孔过程中要时刻监控钻渣取样，复核实际地质情况是否与设计相符，如遇和地勘资料出入较大情况出现，及时向设计单位报告，调整桩基结构。4.3.4当钻进至接近钢护筒底口位置1-2m左右时，为防止护筒底部偏移和入岩时斜孔，采用小冲程（0.

7、5-0.8m）密击（8-12/分钟）、低转数钻进，并控制进尺，以确保护筒底口位置地基的稳定；当钻头钻出护筒底口2-3m时，再恢复正常钻进状态。升降钻具应平稳，尤其是当钻头处于护筒底口位置时，必须谨慎操作、防止钻头钩挂、冲撞钢护筒扰动钻孔孔壁；4.3.5终孔前要慢速钻进，加强钻渣取样频率，进行地质核对。4.4清孔钻孔至设计高程后进行清孔。清孔后泥浆指标按照相关规范执行。4.5钢筋笼制作、安装2#塔钻孔桩钢筋笼主筋直径为①36,采用直螺纹连接。钢筋