潤扬长江公路大桥F标大孔径嵌岩灌注桩邹卫平.docVIP

大直径嵌岩灌注桩 成 孔 主 要 工 艺 三航三公司润扬长江公路大桥F1标项目部 邹卫平 1.0工程概况 润扬长江公路大桥为悬索桥，跨度1490m，为国内第一悬索大桥。 南汊悬索桥南索塔采用群桩基础，嵌入岩层，单桩直径为Φ2.8m，每个承台下布设16根桩，每根桩嵌入微风化岩大于3m，设计桩底标高不一，平均桩长为60m。我部承担了西侧承台下的16根桩的施工任务。 南索塔场地地貌隶属长江边滩，经人工堆填，地势较为平坦，一般地面标高为4.1m，桥位处地下水位受长江潮汐水位影响变化不大，地下水位一般在3.3~3.6m，地下水类型为孔隙潜水及微承压孔隙水。 第四系松散层厚度38.8~40m，埋深31~34.4m，以厚层状软土为主，局部夹薄层状粉砂或亚砂土，下部为全新世早期冲击亚粘土，含卵粒中粗砂。 基岩为花岗岩、花岗斑岩、花岗质碎裂岩，分布为强风化层、弱风化层、微风化层和微风化受构造影响层。基岩顶标高-35.5~-37.19m，强风化层厚度为6.4~11.8m。 根据地质条件及设计要求，我部选用台湾中晟公司生产的ZSD3000型工程钻机。 该钻机采用可倾斜动力头驱动钻杆，代替转盘驱动钻杆机构，钻具升降采用液压缸代替卷扬机，不仅起重量大（可达150吨），而且速度快，升降平稳和可倾斜动力头结合动作可实现快速装拆钻杆，在装卸钻头时，龙门导向架可以倾斜，上底盘采用油缸驱动的开合门，因此该机具有钻孔直径大，辅助时间短，安装操作简便，工作效率高等特点。 本文简要对施工平台及护筒工艺、钻进操作、成孔、钻孔事故处理等进行介绍。 2.0施工平台与护筒工艺 钢管支承桩采用δ=10mm钢板在加工厂卷制而成，直径800mm，长14.5m。打入时采用DZ-150型振动锤夹具夹紧钢管桩管壁，用65t履带吊起吊，在指定位置振动下沉直到桩顶标高达到▽+4.0m左右为止。此后，对钢管桩桩顶进行找平，直到找平后桩顶标高偏差不大于5mm后，再焊接封顶钢板。 钢护筒采用δ=20mm钢板在加工厂加工而成，护筒直径3.1m，长度为10m左右（钢护筒在加工厂分段加工，拖运至现场后再焊接加长）。同钢管桩一样，下沉时用经纬仪对护筒进行平面及垂直度控制。钢护筒要求平面中心偏位小于50mm，垂直度小于1%，如果未能达标，须用振动锤及吊车拎起纠偏。护筒顶标高达到▽+5.0m时停止下沉，最后将护筒接长至▽+7.0m左右，以便能保持护筒内水位高于地下水2.0m以上，同时满足泥浆自流循环需要。 钻孔平台采用贝雷架纵横搭设而成。贝雷架由三榀贝雷组成，用45cm标准框架片拼装并用螺栓连接。钻孔平台施工示意图如下：（单位：mm） 上层贝雷架上按50cm一档横放道木，要保证道门顶面平直，以便安放钻机轨道，然后用铅丝将道木绑扎在上层贝雷架顶面上。钻机轨道间距按钻机底盘四个行走钢轮间距来调整安放，并保证桩中心点在轨道的对称轴线上，准确无误后，用道钉将轨道固定在道木上，此后钻机就可以在轨道上拼装就位及纵向移位。 3.0钻进操作要点及注意事项 覆盖层采取正循环施工法钻进，先启动泥浆泵，通过钻杆、钻头将泥浆压入孔底，待泥浆输入一定数量后，即泥浆正常循环后，开始钻进。 覆盖层及岩层钻削成孔均采用减压钻进、泥浆护壁的钻孔方法，钻头均为楔齿滚刀钻头，其各层的钻进参数及泥浆指标如下表： 在钻进过程中，不同的地层需用不同的钻速及钻压来钻孔，在粘土层、亚粘土层为防止钻头出现包裹现象，采用高速低钻压，在粉砂层及亚粘土夹粉砂层采用中速，在岩石和砂砾层中采用低钻速大钻压。随着孔深逐渐加大，泥浆数量的消耗，相对密度、粘度、PH值、含砂率等各项指标相应发生变化，同时不同地层钻进时，泥浆指标要求不一样 ，因此需要及时调整泥浆的各项指标及时补充泥浆。 要强调的是，在淤泥质亚粘土层，钻进时严格控制进尺速度不大于3m/h，防止护壁不充分，并造成缩颈。在钻头刚进入强风化层时，由于岩面不平，石质不均，应采用减压（10∽16t）缓慢钻进。当钻头进入岩层深度大于0.5m后，可逐渐加压（15∽20t），提高钻速。由于南塔址处承台下有地质断层，岩石破碎有随机性，施工中我们特别注意减压钻进，反复扫孔，低钻速加大风量，当岩层整体性较好，钻头起导向作用后，才能正常钻进。 4.0钻孔中常见事故预防及处理措施 大孔径嵌岩桩与一般灌注桩钻孔施工有许多不同，主要在于前者有施工周期长、地层变化复杂、劳动强度大、危险性大、事故处理麻烦等特点。在我方近五个月的灌注桩施工中，我们积累了一点预防和处理事故的经验，主要如下： 1.塌孔 产生塌孔的原因有以下几点：a）泥浆性能不佳，护壁不好；b）泥浆面太低，不满足高于地下水位1∽2m的要求；c）因故孔内泥浆长时间未循环；d）过早改为反循环（特