宿淮标京航运河大桥钻孔桩施工(论文).docVIP

宿淮高速京杭运河特大桥 主墩大直径长桩施工工艺及总结 张亮1 　张铁权2　 ( 江苏省交通工程集团有限公司 镇江　212000 ) 摘要：京杭运河特大桥主桥两个主墩共36根Ф2.5m的钻孔桩，最大设计桩长85m，且土层主要为粘土层、沉积砂岩块石层，老运河底淤泥层，施工难度大，地址情况复杂，易出现塌孔、成桩后桩基承载力不满足要求等问题，通过总结传统钻孔灌注桩施工工艺，在施工工艺等方面进行了优化和创新，并在实施过程中不断总结、改进，形成了成熟的适合本工程特点的工艺方法，目前桩基施工已全部顺利完成，桩基采用超声波检测和小应变动测，全部为Ⅰ类桩，证明该施工方法选用得当、合理，以后有类似项目可以借鉴使用。 关健词：京杭运河大桥；桩基；施工；工艺； 1、工程概述 宿淮高速京杭运河特大桥主跨165m，主桥两个主墩共36根Ф2.5m的钻孔桩。13#主墩位于西岸，设计桩长80m，采用了2台S-500泵吸反循环钻机成孔，钻具为4翼刮刀钻，因钻机自重较轻，可采用50T履带吊移位，钻机平台为无支架施工平台。14#主墩位于东岸，设计桩长85m，钻机有2台，即1台KTY3000A钻机和1台HTL300钻机，钻头有两种：四翼刮刀钻和楔齿滚刀钻，采用正循环开孔，气举反循环工艺成孔。由于钻机自重达42T和32T， 50T履带吊无法移动，另外受护筒内水头高度的制约和拆装钻头的需要，钻机必须设置在支架上施工。钻孔采用优质泥浆护壁。钻孔桩主筋采用挤压套筒连接，每根钻孔桩钢筋笼重约12T，砼采用双掺技术，单桩浇筑砼约450m3。 2、主桥桩基施工方法 主桥主墩桩基具有成孔深、桩径大等特点，为确保桩基的施工质量，施工需从技术控制、施工管理、试验、材料及设备等方面加强管理。在施工过程中，将主墩首桩作为工艺试桩，通过工艺试桩，摸清楚主墩桩基的地质情况、有无承压水，进而确定了合理的水头高度，调整了钻进参数和优化钻孔工艺，指导后面的桩基施工。 主桥桩基的施工工艺及技术措施总结如下： 2.1、施工准备 2.1.1、场地布置与处理 本桥梁的主墩均位于京杭大运河堤岸的内侧，场地狭小，桩基施工的场地布置结合承台与下部构造施工一并考虑，主要包括吊车的停放与作业场地，混凝土运输车、吊车的进出场道路、泥浆储备池的布置、电力供应设施及钻孔配套设备堆放场地等。 场地处理采用高挖、低填、地表硬化等方法进行处理。场地四周开挖排水沟，场地应平整，以防积水。但在实际施工中，排水沟常常被泥浆淤塞，场地满地泥泞，不能满足文明施工的要求，望在以后施工中，充分考虑场地的布局和排水。 2.1.2、钢护筒的加工与埋设 钢护筒采用了厚度为14mm的A3钢板卷制而成，内径大于设计桩径30cm。护筒内设置临时支撑，以防止其在运输过程中产生变形。 钢护筒采用DZ90振拔锤振动沉入。钢护筒分两节段，底部5米段和顶部1.5米段，以法兰连接。法兰间塞石棉绳、抹黄油密封。钢护筒倾斜度和中心偏差控制较为重要，这是保证护筒底口不塌孔不漏浆的前提。本工程主墩共加工了钢护筒12只，即13#、14#主墩各6只，但后因塌孔，采用了加深护筒且周围注浆的方法处理，有2只不能拔出，故又多加工了2只。 2.1.3、钻机的选型与就位 根据本工程主墩桩径大，且成孔深（实际成孔深度93m）的特点,结合本公司现有钻机情况，两主墩采用不同型号钻机施工，具体如下： 13#墩采用2台台湾制造S-500型泵吸反循环钻机施工(后又投入一台S-400钻机,施工导向孔)，14#墩采用1台大桥局制造的KTY3000A钻机和1台洛阳久久公司制造的HTL300型钻机施工，皆为气举反循环机型。 通过实践，不同钻机在本标段的施工情况如下： KTY300A钻机：由于此钻机为钻岩石钻机，动力大，自重也很大，优点：成孔质量高，孔斜率小，扩孔率也小（一般为1.05）；缺点：成孔速度较慢为7～10天/孔，需在支架上施工，且对支架要求较高，钻机拼装移位困难，操作复杂，成孔成本高。 S-500钻机的优点：泵吸反循环排碴能力强，成孔速度快，5～7天/孔，不需钻孔支架，钻机自重轻，移位方便，成孔费用低；缺点：成孔质量差，孔斜率和扩孔率都较大。 HTL300钻机施工的优缺点介于以上两种钻机之间，但偏向于第一种钻机。 总的分析，对于本工程，S-500钻机在经济性和速度上优于其它两种钻机，但成孔质量较差。 三种型号钻机的主要技术指标见下表： 型号 参数 KTY3000A HTL300 S-500 钻孔直径 Φ1.5～Φ6.0 Ф1.5～Ф3.0m Ф0.8～4.0m 钻孔深度 130 100m 90m 排渣方式 气举反循环 气举反循环 泵吸反循环 转速 0～16 r/min 0～21r/min 4～13 r/min 转盘扭矩 200KN·m 100KN·m 135KN·m 提升能力