江顺大桥主墩深水Ф3.0m大直径钻孔桩施工.pdf

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1、第33卷第2期中外公路1932013年4月文章编号：1671—2579(2013)O2一O193一O5江顺大桥主墩深水3．0m大直径钻孑L桩施工周文，黄平熠(1．中铁港航局集团第-T程有限公司，广东广州510800；2．中铁大桥局股份有限公司基础工程分公司)摘要：广佛江快速通道江顺大桥主桥为6O+176+7o0+176+60m钢混组合梁斜拉桥，其Z3号主塔墩位于西江深水中，基础为28根3．0m大直径钻孔桩，最大钻孔深度为109．5m。受西江断裂构造的影响，基岩中局部为构造角砾岩、碎裂岩及其风化层，入岩层面最大倾角

2、约60。且突变现象非常明显，还从粗砂层或中砂层直接进入到较硬的中风化粉砂岩或中风化构造角砾岩，工程地质条件复杂。该文主要介绍此复杂地质条件下的深水大直径钻孔桩施工的钻机及钻头选型、钻具配置，泥浆制备、钻进参数控制、钢筋笼施工和水下混凝土灌注等施工，并对施工中出现的问题和解决方法进行详述。关键词：钢混组合梁斜拉桥；钻孔桩；钻孔平台；栈桥；桥梁基础；桥梁施工+60m，全长1172m，为广东斜拉桥第一跨，主桥立1工程概况面见图1。Z3号墩为江顺大桥的东主塔墩，其基础为28根3．0m钻孔灌注桩，桩底标高一86．O～一10

3、2．0江顺大桥为广佛江快速通道上连接江门市蓬江区m，桩顶标高为一1．7m，桩长为84．3～100．3m，Z3和佛山市顺德区的交通枢纽，主桥为双塔双索面钢混号墩基础平面见图2。Z3号墩钻孔桩施工前搭设栈组合梁斜拉桥，主桥跨径布置为6O+176+700+176桥和钻孔平台，两者的顶面标高均为+7．5m。117200176OO．70000．176OO6000二。⋯、、、＼、、、、、、、、～一一一～～～⋯●l，L‘nm丰⋯F一兰一雌、⋯一一⋯⋯+黼=、_’图1江顺大桥主桥立面(单位：cm)2三Q：1477．69o0．5o

4、o．1477．6．1225一兰550．2320332．~900332．62320．550．J’’’7305．2。’’：顺德图2江顺大桥z3号墩基础平面(单位：cm)收稿日期：2O12一O8—12作者简介：周文，男，硕士，高级工程师．E—mail：wzhou33@163．coml94中外公路第33卷面上游高下游低，高差约6in；岩面西高东低，最大高2工程地质及水文情况差为10m)，易出现斜孔，而且从粗砂层或中砂层直接过渡到较硬的中风化粉砂岩或中风化构造角砾岩．中2．1水文情况间没有较软的强风化层过渡，给垂直入岩带来

5、了极大桥位处20年一遇最高洪水位为+7．23m，最大的困难。流速为2．34m／s，最大横流速度为0．37m／s，洪水期(3)钻孔岩层深，桩底设计要求人中风化岩层以河床冲刷深度大。每年4～9月份为汛期，一般6月份下深度不小于18m，实际人中风化岩达27．0m以上。出现年最高水位。(4)基岩工程性质差，受西江断裂作用的影响．地桥位处历年最高水位为+6．79m(1998年)，最低质条件变化大，存在破碎带和构造岩。地基不均匀，基水位为一0．71m(2009年)。Z3号墩桩基施工时最高岩上部中风化粉砂岩和中风化构造角砾岩交

6、替出现，水位为+5．12，墩位河床高程为一16．1O～一14．16层间夹杂中风化泥质粉砂岩，基岩下部微风化粉砂岩m，最大施工水深超过20m，桩基施工受西江水位影和微风化构造角砾岩交替出现，不但同一桩孔不同深响很大。度岩石强度不一，而且桩孔同一截面的岩石强度也极2．2工程地质不均匀，钻孔时极易出现钻头跳动、斜孔等。Z3号墩基岩为白垩系泥质粉砂岩、粉砂岩、砾岩及其风化层。此外，受西江断裂构造的影响，基岩中局4钻机、钻头选型及钻具配置部为构造角砾岩、碎裂岩及其风化层。4．1钻机选型3Z3号墩桩基施工难点Z3号墩最大钻孔

7、深度为109．5m，孔深超过60m后就超出了旋挖钻机的施工范围，而采用回旋钻机、冲z3号墩墩位处西江水深流急，水文地质条件复击钻机可达到8O～100m深。Z3号墩地质从上到下杂，钻孔施工有以下难点：是淤泥质粉质粘土层、砂夹淤泥质粉质粘土层、砂层及(1)钻孔桩直径大，钻孔深度达109．5m，施工难卵石层，均为软弱地层，若钻孔速度过快，极容易塌孔，度大。根据以上情况拟采用的钻孔方案见表1。(2)入岩层面最大倾角约60。且突变现象明显(岩表1Z3号墩拟采用的钻孔方案针对Z3号墩3．0m大直径、钻孔深度近110m、压动力

8、头旋转钻机作钻孔设备，气举反循环法排碴和地质极其复杂的钻孔桩，经过反复比较后采取方案一泥浆护壁钻进成孔。KTY一4000型液压动力头旋转施工，选用了目前中国扭矩最大的KTY一4000型液钻机技术参数见表2。2013年第2期周文，等：江顺大桥主墩深水3．0m大直径钻孔桩施工195表2KTY-4000型液压动力头旋转钻机技术参数4．2钻头选择m，由平台钢管桩(1420×12m