影响钻孔灌注桩施工的老桥基础处理.docx

?

?

影响钻孔灌注桩施工的老桥基础处理

?

?

张顺嵇李梅

摘要:随着社会经济发展和车流量的迅速增加,对道路工程的质量和等级要求也越来越高,许多道路桥梁需要扩建,以满足高标准的要求。然而,再建桥梁为了设计和布局合理,往往造成新老桥基础的重合,施工中须排除原有桥梁基础障碍,才能保证新桥施工的顺利进行。本文阐明此类问题处理方法。

关键词:新大桥;老桥基础;影响与处理

1工程概况

某市新大桥位于市区内,是在拆除老桥的基础上进行扩建,设计全长73995m,由主桥、引桥及两头引道组成,其中主桥为8孔30m预应力T梁,直径16m钻孔灌注桩基础。两岸引桥共18孔,为144m～160m不等跨预应力空心板梁,直径12m钻孔灌注桩基础。南北两岸分别有引道10010m和11457m。该桥址处地质状况较好,主要为亚粘土层,主跨14号、15号、16号桥墩座落在主河道上,墩址处常水位水深50m～90m。受桥梁布局的影响,新桥14号、16号桥墩座落在老桥1号、3号墩址处。原有桥梁为净跨20m的钢筋混凝土桁架拱桥,新桥施工前老桥上部结构已被拆除。通过施工实测和多方调查,确定老桥墩墩身以下为钢筋混凝土承台,承台长82m,宽60m,厚20m,承台以下为打入桩基础,桩长150m～170m,截面45cm×45cm的方桩,每墩打入桩数量18根,墩身方向分3排,桩间距10m～120m不等。新桥施工前,已通过水下爆破拆除墩身,爆破后,部分混凝土残渣散落在河床表面,也给新桥基础施工造成一定难度。具体施工时发现新桥14-2号、14-3号、16-2号桩分别有老桥打入桩基础占据桩位,致使钻孔工作不能进行。

2施工方案拟定

根据墩址处地质水文文件,考虑后序工序施工要求,老桥桩基础清除必须做到以下几点:①一次性成功,桩体须全部消除,以利钻孔灌注桩施工,不能出现断桩,使部分桩体留地下。②拔除方桩过程中,尽可能保持桩四周土体的稳定性,以确保灌注桩施工质量。③新桥主跨桥墩为三桩式墩身,桩间距75m,待清除老桥打入桩距新桥灌注桩最近距离58m,因此,在桩体清除过程中,尽可能减少对附近土体产生冲击力,避免对新桥已成桩体造成损害。所以,施工方案拟定采取从土体中剥离桩体,施加外力拔除的方法。该方案实施安全可靠,一次性拔除,对已成桩及周围土体影响较小。打入桩拔除后,及时封填土,短期内可进行钻孔灌注桩施工。

3施工方法

3.1待拔桩位

设钢护筒,待拔桩在钢护铜内,以偏移钢护筒中心40cm为佳。钢护筒打入河床表面以下,打入深度根据河床土质密实情况而定,使钢护筒在钻孔过程中能随承受一定高度的静水压力。

3.2待拔桩与钢护筒壁

在待拔桩与钢护筒壁距离最大处钻大直径孔,孔深超过待拔桩尖以下不少于20m,孔径不小于80cm,并使待拔桩侧面紧贴孔壁上,以便潜水员从大直径孔孔口处入水,检查待拔桩周围土质剥离情况,固定捆绑千斤绳。在待拔桩周围,与大直径孔壁接合处起,连续钻小直径孔,小直径孔深不少于待拔桩长,孔径20cm～40cm,先后孔位应连续,以保证待拔桩与四周土完全分离。

3.3待拔桩侧四周孔位连通

连通后,进行清孔作业。清孔主要目的是促进待拔桩侧土完全剥离,减小拔桩摩阻力。清孔由钻杆或其它管具送进高压水,水流出口向着桩侧,顺序由上向下进行。沉淀在孔底的沉渣随同泥浆由护筒口流进沉淀池,部分沉积在大直径孔底。清孔时泥浆浓度控制在120g/cm3,并注意保持护筒内承压水头高度,以防清孔过程中坍孔现象的发生。

4实施步骤

4.1搭设拔桩工作平台

工作平台是桩体拔除过程中主要承重体系,本身应有足够的承载力和稳定性。工作平台采用打入钢管桩作基础,钢管桩用直径180mm,壁厚6mm钢管加工制成。钢管桩沿新桥桥墩中线两侧分双排布置,每排桩间距15m～20m,排间距160m。近墩身两排桩间距40m,满足钻孔灌注桩和拔桩施工要求。钢管桩桩顶用槽钢连成一整体,槽钢焊接在桩顶上,增加施工平台整体稳定性。槽钢顶面纵向布置“工”字钢,作为荷载分配梁。为满足钻孔灌注桩施工需要,整个施工平台搭成长220m,宽750m,共打入钢管桩44根,根据河床土质情况计算和经验估算,施工平台能承担竖向荷载约350t,满足施工需要。拔桩实施前,用10m×055m×440m立体桁架置于平台“工”字钢上,作为承重梁,高度根据施工需要,平面叠放增加。

4.2埋设钢护筒

钢护筒采用厚度10mm钢板卷制而成,内径20m,为方便使用,护筒加工成单节长20m,各节之间法兰连接,最底节底口。钢板切割成45°坡口,以利护筒夯击下沉。护筒就位应准确,满足大小直径孔钻孔需要。就位前应用冲抓锥清除待拔桩四周河床混凝土残块及其它杂物、淤泥,使待拔桩顶高出护筒内河床面30cm～50cm,以利钢护筒准确就位。就位时,钢护筒由钻架吊起,直立拼接下沉,待护筒底