跨越既有高速深水河漫滩区超长大直径桩基施工工法.pdf

跨越既有高速深水河漫滩区超长大直径桩基施工工法

1.前言

随着我国经济水平的提高和交通事业的快速发展，新建桥梁的跨径越来越大、结

构越来越复杂，钻孔灌注桩的长度越来越长，直径越来越大。钻孔灌注桩作为桥梁基

础，因其经济性和施工相对容易的特点，成为桥梁基础特别是桥梁深水基础的主要形

式。目前，钻孔桩基础正逐渐向深孔、大直径方向发展。

牛屯河特大桥左岸位于马鞍山市含山县铜闸镇，右岸位于芜湖市鸠江区。改扩建

方案为旧桥拆除重建、右侧分离增建，左、右幅桥跨布置为：3.5m（桥台）+（10×

30）（钢板组合连续梁）+（70+3×125+70）m（变截面钢箱组合连续梁）+（14×30）

（钢板组合连续梁）+3.5m（桥台），桥梁全长1235m。分离式断面，单幅桥面全宽

20.75m。主桥共有桩基24根，均按照摩擦桩设计，其中11#墩～14#墩为主墩，共有

桩基16根，采用直径3.8m的大直径C30水下混凝土钻孔灌注桩，桩长为80m，单桩

钢筋笼重量为78.61t，单桩永久钢护筒重量为89.46t，单桩混凝土灌注方量为

907.3m³；10#墩和15#墩为过渡墩，共有桩基8根，采用直径3m的大直径C30水下混

凝土钻孔灌注桩，桩长为42m，单桩钢筋笼重量为28.15t，单桩永久钢护筒重量为

72.02t，单桩混凝土灌注方量为296.88m³。

中交一公局第二工程有限公司芜合高速芜湖至林头段改扩建项目二标项目经理

部通过对实际施工过程的总结和提炼形成本工法。本工法从钻孔平台的搭设、钻孔桩

成孔工艺（钻头的选用、泥浆的配置、成孔参数的选择）以及成桩工艺（混凝土的调

配、桩顶标高数字化控制）；针对关键要素进行控制，很好的减少了在无关条件上人

工、材料的浪费，显著节约了施工人员、机械及时间成本。

2.工法特点

1、钢筋笼加强圈采用槽钢制作型式，制作采用工厂化定做生产，使用机械定型

卷制工艺，加工制做尺寸作精确，结构尺寸统一，能保证强度、刚度和稳定性，防止

笼体整体变形。与此同时，加强圈与钢筋笼采用长线法施工焊接成一体，与钢筋加工

形成平行流水作业，能保证钢筋连接质量和定位准确，操作快捷方便，节约人工，提

高工效；

2、钻头采用新型自主研发的分体筒式四翼截齿钻头，避免常规钻孔过程中，护

筒内的钻进阶段、护筒交界区的钻进阶段、护筒外风化岩层钻进成孔阶段中刮刀钻头

与滚刀钻头进行更换的弊端，有效提高钻进效率、保证钻孔质量；

3、混凝土灌注首封灌注现场首灌取消常规超长大直径桩首封灌注采用“超大超

高大料斗+地泵”的方式，首次采用“罐车+小料斗”直灌方式灌注，有效节约成本。

同时，混凝土灌注采用动态监测水下灌注桩桩顶标高的装置设备，控制超灌，防止少

灌；当灌注混凝土达到设计标高时，设备立即报警提醒作业人员停止灌注，误差可控

制在3.0%左右。

3.适用范围

本工法适用于公路水域桥梁超长大直径钻孔灌注桩施工。

4.工艺原理

4.1钢护筒施工

钢护筒在后场专业钢结构厂房用机械集中卷制加工制作，钢护筒加工采用高精度

三辊自动卷板机和高效率的辅助焊接设备，钢护筒由短节拼焊成吊装节，钢护筒小节

段制作采用直缝法，节段之间采用环焊缝。钢护筒两端吊点位置及中间设置米字形内

撑，底部设置2道加劲箍。钢护筒采用平板车运输，运输途中钢护筒的稳固，车上设

置圆弧形底托，并用钢丝绳固定。钢护筒沉放采用履带吊液压振动锤施沉钢护筒，施

沉设置整体式双层导向架，保证钢护筒就位准确，保证钢护筒就位准确。

4.2钻孔施工

采用全液压气举反循环钻机,覆盖层到基岩的不同土层均采用新型自主研发的分

体筒式四翼截齿钻头一次到位；过程中采用淡水泥浆，优质触变泥浆土造浆，并添加

纯碱和纤维素对泥浆性能进行调整，

终孔后，将钻头提至离孔底一定高度处，空转清孔。当泥浆性能及沉淀厚度满足

规定要求后，停止清孔。拆除钻具，移走钻机，钻孔施工结束。必要时进行二次清孔，

采用混凝土灌注导管及特制风管进行反循环方法。

4.3钢筋笼制作安装

钢筋笼主要材料包含有主筋、箍筋、加强圈，机械连接套筒、吊耳等。主筋、箍

筋在钢筋加工场采用切筋机按照设计图纸尺寸切断钢筋进行下料，将下好的主筋料材

使用套丝机按照规范和设计要求套丝；加强圈制作与主筋下料套丝同步流水作业，加

强圈制作在工厂进行批量生产；运输车辆将加强圈运至钢筋加工场，在胎架上钢筋笼

主筋与加强圈进行焊接组合，进行长线法施工，形成钢筋笼基本笼体，