雅江1号特大桥深水桩基成孔施工技术探讨

雅江1号特大桥深水桩基成孔施工技术探讨

曾,辉

中铁五局集团有限公司   湖南长沙    410015

[摘要] 随着我国交通基础设施建设的飞速发展，复杂地质条件下的特殊结构桥梁占比越来越多，桩基的直径和桩长不断的刷新，如何确保复杂地质条件下大桩径、大桩长桩基的施工质量和进度，成为当前桥梁施工中无法回避的技术课题，本文通过拉日铁路雅江一号特大桥主跨深水桩基施工探讨，总结了宝贵的经验。

[关键词] 桥梁、深水、桩基

一、工程概况

拉日铁路雅鲁藏布江一号特大桥跨越雅江处，河道弯曲，水流湍急，线路上下游均为河湾，线路与水流交角大约60°，主跨（72+120+72）m连续刚构位于4#～7#墩之间，其中5#～6#墩跨越雅江，5#墩墩高52米，桩基长52米，桩径1.8米，共20根；6#墩墩高49.5米，桩基长57米，桩径1.8米，共20根。枯水期水深约3.5米，洪水期水深约12米。主跨地层主要为细圆砾土、粗圆砾土、卵石土、漂石土等。主墩承台结构尺寸为26.9m×17.3m×5m。

二、施工难点分析

1、根据地质资料描述结合现场施工调查，主墩位置地层主要为细圆砾土、粗圆砾土、卵石土、漂石土等，漂石以50～200cm块径闪长岩为主，质地坚硬、强度高，成孔过程中极易造成偏孔、卡锤。

2、桩基穿越地层细圆砾土、粗圆砾土、卵石土透水性强，且桩基位置雅江流速大，成孔过程中串浆风险高。

3、6#墩桩基长57米，桩径1.8米，成孔深度达70米，钻孔时泥浆比重小则翻渣效果差，泥浆比重大则易出现吸锤卡锤现象，因此泥浆比重的优化控制是本桥桩基成孔的技术攻关重点。

三、进度指标目标

钻机就位及开孔：1天；

粘土、卵石层进度为：3米/天；

全风化及强风化层进度为：1.5米/天；

弱风化层进度为：1.0米/天；

四、钻机设备的选择

桥梁所处位置地质包含多种性质的岩土，因此宜采用地层适用范围广的冲击钻机。由于地层中含有漂石层，砂卵石层，不宜采用震动幅度较大的磕头钻，及空心钻头，宜采用拉杆式冲击钻。考虑到桩基孔径较大、漂石块径大强度高，配置大吨位的实心钻头。主要钻孔设备配置如下：

五、深孔桩钻孔桩施工

1、施工艺流程图

2、防偏孔措施：

1）钻机就位前，应对施工现场进行整平和压实，并把钻机调整到水平状态，在钻进过程中，应经常检查使钻机始终处于水平状态工作。

2）应使钻机顶部的起重滑轮槽、钻杆的卡盘和护筒桩位的中心在同一垂直线上，并在钻进过程中防止钻机移位或出现过大的摆幅。

3）经常对钢丝绳进行检查，发现偏位要及时调整。

4）使用冲击钻施工时冲程不要过大，尽量采用二次成孔，以保证成孔的垂直度。

3、防塌孔措施：

1）在钻孔附近，不要设临时通过便道，禁止有大型设备作业。

2）在陆地埋置护筒时，应在底部夯填50cm厚的粘土，在护筒周围也要夯填粘土，并注意夯实，护筒周围要均匀回填，保证护筒稳固和防止地面水的渗入。

3）应根据设计部门提供的地质勘探资料，根据地质情况的不同，选用适宜的泥浆比重、泥浆粘度有不同的钻进速度。如在砂层中钻孔时，应加大泥浆稠度，选用较好的造浆材料，提高泥浆的粘度以加强护壁，并适当降低进尺速度。

4）钻孔时要连续作业，无特殊情况中途不得停钻。

5）提升钻头、下放钢筋笼时应保持垂直，尽量不要碰撞孔壁。

6)若浇筑准备工作不充分，暂时不要进行清孔，清孔合格后要及时浇筑砼。

7）供水时不得将水管直接冲射孔壁，孔口附近不得集聚地表水。

4、防卡锤措施：

1）加强人员培训，熟悉施工工艺，按部就班，不能急于求成，从而降低人为因素的影响。

2）选用适当黏度和相对密度的泥浆，切不可太稠或太稀。既保证护壁安全，又要保证充分翻渣且不增加钻锥的旋转阻力，并适时掏渣。

3）用低冲程时，每冲击一段换用高一些的冲程冲击，交替冲击修正孔形。

4）出现梅花孔后，可用片石，卵石混合黏土回填钻孔，重新冲击。

5）经常检查孔的几何尺寸，一般用8号铁丝圈在钻锥底外侧，点焊固定，将钻锥放入孔中再提出泥浆液面，观察铁丝变形情况，变形过大则说明孔壁不圆，应该采取措施洗孔。

6）冲孔过程中随时注意观察钻锥吊绳的运动轨迹，下钻锥时钢绳有偏弹、移位现象，即是梅花孔形成的先兆，极容易卡钻。

7）为了防止缩孔应及时修补磨损钻头，使用失水率小的优质泥浆护壁并须快转慢进，并复钻二三次；或者使用卷扬机吊住钻锥上下、左右反复扫孔以扩大孔径，直至发生缩孔部位达到设计孔要求为止。

六、施工总结体会

1、施工前对当地的水文情况要进和详细的走访调查，准确掌握洪水位的情况，筑岛顶面的高度应充分考虑筑岛后对河道影响造成的水位升高。确保汛期筑岛不被洪水淹没。

2、施工前应对地质情况进行认真的研究，合理选择钻机的型号、冲击锤的重量。

3、加强成孔过程中泥浆比重的监控，比重太小不利于翻碴，比重太大易出现吸锤，卡锤现象。

4、钻孔过程中需中断冲孔时应将冲击锤提升一定的高度，避免卡锤。

5、卡锤后尽量以高压风从锤的边缘进行清理为主，采用爆破振动时要严格控制炸药用量，避免过度振动导致坍孔。

参考文献

1.上海铁路局  高速铁路施工工序管理要点 中国铁道出版社 2010-09

2.刘志明  桥梁深水基础 人民交通出版社 2003-04

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