宁波城区桥梁钻孔方案的选择.doc

毕业论文 宁波城区桥梁施工桩基方案的选择及应用 学校：武汉理工大学 专业： 道路桥梁 姓名： 李天亮 二〇〇九年四月 宁波城区桥梁施工桩基方案的选择及应用 摘要: 桩基施工施工根据地质情况等多种因素有着不同的施工方法，而一个地区通常有一种或几种更相适宜的施工方案，合理选择桩基的施工方案是桥梁建设的一个至关重要的环节。地区施工在一定的程度上具有通性，研究这些共性，可为以后从事该地区的工程建设提供经验。 关键词:桩基 钻孔灌注桩 护筒 导管 1、简述 宁波简称“甬”，位于我国海岸线中段，浙江宁绍平原东段，东有舟山群岛为天然屏障，北濒杭州湾，西接绍兴市的，嵊县、新昌、上虞，南临三门湾，并与台州的三门、天台山相连。宁波城区地貌属于海滨平原，大部分为第四纪全新世中、晚期河、湖积、滨海积平原，地势平坦。随着宁波经济的发展，城市中出现了一座座大桥、特大桥等，结合宁波市城庄路姚江大桥工程建设,本文主要简述桩基施工方案在宁波城区桥梁建设中的应用。 2、桩基方案的选择 目前桩基础施工方法主要包括：钻孔灌注桩施工、沉管灌注桩、挖孔灌注桩、预制沉入桩等。根据宁波市的地质情况，参照宁波城区已建和在建的桥梁工程桩基础施工中，桩基础主要有如下的特点： 大部分为摩擦桩，桩身比较长。 桩径一般都小于1.5m。 施工周期比较短，循环快。 因为宁波的地质在100m深度范围内的岩土层为第四系松散沉积物和白垩系基岩。第四系松散沉积物主要为全新世海积、冲击、上更新世冲湖积、洪积地层。中上部由饱和粘性土、粉性土组成。中下部为砂土及砾砂，粘性土夹砾石组成。白垩系基岩主要为强风化和中风化粉砂岩组成，所以可供选择的方案有如下几种。 1）、挖孔灌注桩 挖孔灌注桩在城市跨线桥、立交桥应用的非常广泛，城市桥梁挖孔桩除了可以节省钻孔机具外，还可以避免钻机的噪声和泥浆对环境的污染。在水中也可以实现挖孔桩的施工，深度也可以超过20m。 挖孔桩主要是通过孔壁支护和孔内挖土外运实现的，一般是在预估每小时渗水量后才可以采用的一种桩基施工方案。根据宁波城区的水文、地质情况来看，宁波是近海城市。地下水位较高，土质以粘土为主，含水量较大，流塑性较好，年降雨量一般为1411.5mm左右，这样就对孔内支护及抽水造成相当大的困难，另外宁波市桩长一般都比较深，如城庄路姚江大桥桩长70米左右，跨甬江大桥75m左右，对施工人员的安全也存在相大的隐患 因此挖孔灌注桩是不适合宁波城区大、特大桥梁桩基施工中采用。 2）、冲击钻孔方案 利用冲击钻机的钻头，自重冲击破碎地层，用抓斗、取渣或用泥浆排查成孔。冲击钻头一般以铸钢、或钢板铆焊制成，冲击钻刃型式分为一字型、十字型和多刃型，在反复的冲击中，钻头不断的钻动，最终形成圆形或近似圆形的孔。 冲击钻孔是靠自重冲击成孔的，因此对孔壁的扰动也就比较大，对孔壁的强度要求也就较高，因此多适用于岩层。而宁波城区多以粘土等为主，应用冲击成孔势必会扩孔、塌孔事故，所以冲击是不适合在宁波城区的施工。 3）、钻孔灌注方案 钻孔灌注桩是采用机械成孔的施工方法，具有造价低、无噪音、无冲击、无振动、无污染等优点。但是钻孔灌注桩施工工序多，每个工序都有严格的技术要求，要连续不间断的施工，这样才能保证钻孔桩的施工质量。图一是钻孔灌注桩施工工艺流程图。 钻孔灌注桩在宁波城区应用上的技术要求： a、埋设护筒 埋设护筒是钻孔灌注桩的准备工作中的一个重要环节。护筒为圆形，可用木、钢板、钢筋混凝土制作，要求坚实耐用、不变形不漏水，并能重复使用，所以木制的护筒在宁波及其他地方已基本上不用。 护筒的作用是：保护孔口不坍塌；固定桩位钻孔时起导向的作用；隔离地面水并保持护筒内水位高度，保护孔壁不坍塌。护筒的埋设方法有:挖埋式护筒，适用于旱地或岸滩。此种方法在市区是比较常见的；围堰筑岛护筒和深水平台架设护筒适用深水中的护筒埋设，在宁波姚江、余姚江、以及甬江上应用的较多。如下图所示 埋设护筒应满足以下要求： 护筒直径应比钻头直径大100~400mm，依据成孔方式来定; 护筒顶标高要高出地面或岛面300~500mm，高于地表水面或 地下水面1.5~2.0m； 护筒应用粘土夯填，不得漏水跑浆； 平面位置准确，偏差不宜大于50mm，护筒斜度的偏差应不大于1%。 图一：挖埋式护筒 图二：水中埋设钢护筒 b、泥浆制备 泥浆是用作护壁，由水、粘土（或膨润土）或添加剂组成。泥浆的作用：增大孔内向外的的静压力，并在孔壁内形成一层泥皮，隔断孔内外水流起着护壁作用;用作悬浮钻渣，润滑钻头，减少钻进阻力。 调制泥浆应根据钻孔方法和地