省级工法-大直径超长钻孔灌注桩一次成孔施工工法.pdfVIP

大直径超长钻孔灌注桩一次成孔施工工法  1 前言  随着我国经济的不断高速发展，大规模的基础设施建设工程不断涌现， 高速公路、高速铁路等项目遍布全国。由于这些工程对基础施工质量要求 高，无论是陆域还是水域，普遍使用高架桥梁作为结构形式。而在一些深 厚覆盖层地区，由于承载力要求高、沉降控制严格，因此大直径超长桩成 为一种重要选择。在公路与桥梁大直径桩施工中，灌注桩是最常用的一种 桩基型式，灌注桩施工无震动、无噪音、承载力高，广泛应用于复杂地质 条件下的基础施工。 大直径超长钻孔灌注桩的施工主要由成孔、下放钢筋笼和混凝土灌注 等主要步骤组成。成孔时均需通过护筒和泥浆护壁来保护孔壁稳定，控制 泥浆的压力和流量使孔内稳定液始终处于一定压力范围内，在孔壁稳定的 前提下，利用钻机的底板安装的切削刃和液压压力，实现土体的切削和回 转推入钻斗内。当钻斗内装满土体后，将钻斗提升至地面卸土。为了避免 因钻斗提出泥浆面而导致孔内液面降低而塌孔，需要在钻斗快提离泥浆面 之前向孔内补入新鲜的泥浆。孔壁清理完毕后，将分段加工好的钢筋笼拼 接好并放入孔内，再进行孔底沉渣的清理和水下混凝土的灌注。最后，拔 除护筒即可完成整个成桩过程。 成孔方式中旋挖钻成孔技术和液压钻机反循环成孔方式是目前应用较 为广泛的成孔方法，其中旋挖钻机更适于陆域施工，而液压钻机更适宜于     1 水域施工。虽然这些成孔机具和成孔工艺已得到了广泛应用，但在实际施 工过程中也发现在一些特殊的地层中，成孔效果并不理想，孔壁失稳、坍 塌等事故时有发生，造成灌注桩夹泥、缩颈等桩基缺陷，对桩基施工质量 产生明显影响。下放钢筋笼时因超长桩的钢筋笼对起吊稳定性要求很高， 定位的精度也对桩基的成桩质量有重要影响。灌注混凝土过程中首封质量 和水下灌注连续性对于成桩质量也有明显影响。而对于深厚覆盖层地区的 大直径超长桩，这些施工质量问题更为突出，对施工进度和工程安全产生 严重影响。 本施工工法针对深厚覆盖层地区的公路桥梁大直径超长钻孔灌注桩， 综合运用改进护筒结构和埋设方式、合理控制旋挖提钻速度、优化泥浆配 制、改进钢筋笼吊具和定位工艺、提升水下混凝土灌注工艺等技术手段， 提出了一次成孔施工工法，具有防缩颈、防塌孔、有效降低二次扫孔率， 大幅提升一次成孔率，施工进度有保障、施工效率高、经济性好等优点。 通过开展施工技术的创新、科技攻关、工程实践，解决了大直径超长桩施 工工艺存在的问题，形成了本工法。本工法已在湖杭高速吴兴至德清段工 程TJ01 标桩基工程等项目中得以应用，效果良好。所使用的《一种钢套箱 及其围堰方法》(专利授权号：ZL201710374999.X)、 《一种用于水泥密度 试验中李氏比重瓶固定装置》(专利授权号：ZL202122328116.6)、《一种 用于钻孔桩施工的测绳收集装置》(专利授权号：ZL202022469001.4)等专 利技术已分别获得专利授权。工法关键技术《复杂地质条件下大型桥梁桩 基础建造与健康评估关键技术及应用》获2022 年度湖北省科学技术奖三等 奖。      2 2 工法特点 深厚覆盖层地区的公路桥梁大直径超长钻孔灌注桩施工过程中常因孔 壁失稳和塌孔而产生质量问题，只能通过二次扫孔保证后续工序的正常开 展，影响了施工进度和施工效率。本工法的特点在于通过综合技术措施改 进工艺、提升施工过程中的成孔质量、提高钢筋笼下放的稳定性、提高灌 注混凝土的质量和效率，从而降低了二次扫孔率，实现一次成孔，提升了 大直径超长钻孔灌注桩的施工效果和质量，具体表现出三个特点： 2.0.1 一次成孔率高 针对深厚覆盖层中含有软土层和厚砂层的工况，改进护筒结构和埋设 方式、合理控制旋挖提钻速度、优化泥浆配制，改善了护壁和泥皮效果， 使大直径超长钻孔更加稳定，具有防缩颈、防塌孔、有效降低二次扫孔率， 这是本工法的主要特点之一。 2.0.2 钢筋笼吊装稳定 对于超长桩钢筋笼的起吊和下放，改进了钢筋笼吊具和定位工艺，使 吊装下放施工更加稳定，减小了对壁面的干扰，施工质量获得提高。 2.0.3 成桩质量高 在清孔确保孔底沉渣厚度满足要求的基础上，通过