广珠铁路深水钻孔桩施工技术

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1、广珠铁路深水钻孔桩施工技术　　摘要铁路桥梁跨越较大河流时需进行深水基础施工，难度较大。本文以广珠铁路西江特大桥主桥深水钻孔桩施工为例，详细介绍了利用水中钻孔平台进行深水钻孔桩的施工工艺。关键词深水基础钻孔平台钻孔桩施工技术中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：1．工程概况广州至珠海铁路在广东省江门市鹤山市跨越西江，西江特大桥全长7024.77米，跨越西江处常水位水面宽950米，施工水深36.5米，主航道采用（110＋2×230＋110）m连续刚构。西江是中国径流量第二的内河，是国家航运主航道。施工中如何做到既保证施工顺利进行对航运干扰最少，又做到不影响西江环保水

2、质是本工程的重点。主墩141#位于河流东岸，基础为12根φ2.8m钻孔桩，桩长77.5m，地质资料如下图：根据钻孔揭露，141#墩处从河床往下分别为：细砂、淤泥质砂（60kpa）；粗圆砾土（350kpa）；强风化砂岩（300kpa）；弱风化砂岩（450kpa）。河床细砂、淤泥质砂覆盖层较厚，均在20m以上。2．施工方案7主桥141#墩为12根φ2.8m钻孔桩，桩长77.5m，且在深水中。根据场地及地质情况分析和研究后，采用如下施工方案：利用钢管桩、贝雷梁及工字钢搭设水上钻孔平台，ZK15型冲击钻机钻孔，超长钢筋笼采用分节吊装下放，竖向导管法灌注水下混凝土。3．施工重难

3、点本墩位位于西江主航道，先期打设钻孔平台时要严格控制打桩船位置及打设时间，积极与航道及海事部门联系，确保施工顺利进行及航道运行安全。本墩位地质表面淤泥覆盖层较厚，达23米，钻孔平台钢管桩必须根据平台荷载详细计算，确保钻孔平台施工期间稳定，同时又要力争临时设施投入最小。钢护筒打设无法完全穿透淤泥层，根据地质情况，打设深度即要保证护筒稳定，又要保证钻孔桩钻进时护筒底部不缩孔。同时为确保安全，钢护筒要预留钻进时随时跟进的条件，防止钻进时无护筒段淤泥层出现缩径。深水钻孔桩出碴工艺将直接影响钻孔桩施工进度。4．主要技术措施4．1钻孔平台7根据墩位的工作内容，钻孔平台除需进行钻孔

4、桩施工外，还要用来进行承台墩柱的施工，使用期限约需3年，故顶面标高按西江百年一遇洪水标准设置。根据设计资料，墩位处西江百年一遇洪水位为8.8米，钻孔平台标高按9.3米设置。钻孔平台立柱采用Ф813×12mm螺旋钢管，立柱插入河床地层的深度，按照平台所受荷载计算确定。钢管桩的布置形式，要结合钻孔桩布置情况和钢护筒插打的空间要求进行布置。钢管立柱采用振动锤打入河床，每根钢管桩桩长根据河床基岩标高、承载力变化自22-45m不等,桩尖进入基岩面下1m。各钢管桩之间用槽钢纵横连接，在钢管桩顶设桩顶垫板和加劲板，垫板上放置双排翼缘板焊接H型钢垫梁，在垫梁上放置单层双片式贝雷梁，贝

5、雷梁上面放置工字钢分配横梁。平台顶面工字钢上扣放槽钢做为钻孔施工平台面板，见下图。4．2钢护筒施工（1）钢护筒内径为φ310cm，采用壁厚16mm的A3钢板卷制而成.为便于运输和下放每节长度不大于12m。为加强护筒的整体刚度，间距4m在焊接接头焊缝处加设厚钢带补强。为防止钢护筒插打时底部变形,护筒底脚处加设厚钢带作为刃脚。（2）为保证护筒定位的安装精度，在平台上安设导向架，导向架用型钢焊接而成，分上、中、下多层定位框，导向架比护筒外径大5cm，采用377kw振动锤振动下沉到河床面为止。再校正其垂直度和护筒平面位置偏差后，振动锤振动下沉直至护筒底部到达设计标高。74．3

6、钻机选择（1）成孔工艺的选择：由于本工程要求入岩较深，要求成孔机械必须有很强的破岩能力，且旋转钻机钻头难以钻透顶板，嵌岩难度大；另一方面由于本工程岩层起伏大，钻机钻进时岩层接触不均匀，钻机震动强烈，易沿斜岩面倾斜造成斜孔，容易卡钻，因此本工程考虑采用冲击钻机成孔。选择冲击钻机进行入岩施工主要优点有：a、由于冲机成孔对孔壁产生的挤压作用，使得其孔壁比较密实；b、由于冲击成孔时，冲锤为自由落体运动，能保证桩孔的垂直度；c、一旦出现卡锤、掉锤等事故时，易于打捞。（2）成孔设备的选择：结合成孔工艺、地质条件和设计方案，采用ZK15型冲击钻机施工主桥141#桩基，布置4台钻机。

7、4．4泥浆循环系统在水中钻孔，为防止塌孔，保持水头，在钻进中采用优质膨润土化学泥浆。为保证膨润土泥浆的性能，在泥浆中掺入掺量为膨润土0.05%的羧甲基纤维素、膨润土0.1%的木质素磺酸钠盐、和膨润土0.3%的纯碱。7桩基钻进施工过程中，采用机械强制净化，平台上配泥浆分离器1台，经过脱水分离后的泥浆提高沉渣干度,缩小体积，大大节省泥浆的运输和外运处理费用；而且经泥浆分离器分离后的液体含固率降低,可以回流到泥浆槽内,随时调节泥浆浓度,有利于提高钻进速度和成孔质量。本墩位平台至桩底的钻孔工作长度为100米，钻进0－60米范围内，泥浆循环采用正循环工艺，新泥