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大直径超长钻孔桩基础深水施工技术

摘要：本文结合某高速公路大桥的大直径超长桩基础深水施工实例，对施工

中的难点已经施工方案和施工技术进行了介绍。

关键词：深水；大直径；超长钻孔桩；水下混凝土；施工技术

1工程概况

某高速公路大桥全长588m，主桥为63m+2×110m+63m变截面连续箱梁，引

桥为先简支后连续T梁。主桥跨沙溪河，6#、7#、8#主墩为深水桩基础，桩径

为2.5m，混凝土强度等级为C30，桩长最长70m，孔深达到80m，承台为高桩

承台，承台底标高为127.5m。根据地质勘察报告，河水正常水位为127.5m，水

深约5m，最高洪水位为135.5m，水电站蓄水发电后正常蓄水位为133.5m；河床

底平埋葬卵石厚度不大，下伏基岩为炭质粉砂岩。

2工程难点

河水深，而且汛期的洪水对施工影响显著。而且河床基本没有覆盖，且基

岩为强风化炭质粉砂岩。桩基孔深大、桩长，增加了施工难度。并且工期紧，要

求在汛期来临之前完工。

3主要施工方案

钻孔桩位于深水中，施工时受水流影响，为排除施工干扰，采用钢管桩、型

钢及六四军用梁搭设钢便桥，并在桩位处搭设施工平台。根据地质情况，桩基采

用正循环冲击钻(钻头重10t)冲击成孔，粘土造泥浆护壁；清孔采用换浆法；钢

筋笼根据钢筋长度分节制作，汽车吊分节吊装入孔；混凝土采用拌和站集中拌和，

混凝土搅拌运输车运输，导管法灌注水下混凝土。

4施工技术

4.1便桥、施工平台搭设

本桥6#、7#、8#主墩位于河道中，为便于施工，经综合考虑决定在主桥上

游(因下游靠近水电站太近)搭设临时钢便桥，便桥长280m(考虑河东岸有70万方

土方必须经便桥弃运至河西岸，故便桥为贯通便桥，若无特殊用途可不贯通)，

跨径16.5m，桥墩采用6根φ426×8mm钢管桩，桩间焊接φ110mm钢管连接，

上部采用四片六四式军用梁，桥面满铺枕木，为防止枕木过快损坏及减小因枕木

不平而造成的冲击力，在每个行车轮处纵向铺设三条18#槽钢带。施工平台钢管

桩采用φ326×6mm钢管，桩间距5.8m，桩位考虑以后承台施工，桩间用φ110mm

钢管连接加固。平台主梁为双28#工字钢，分布梁为25#工字钢，间距0.9m，平

台顶面满铺18#槽钢，净距6cm，并预留桩孔位置。为防止钻机施工过程中钻机

下横梁颤动变形较大，采用小工字钢焊接成三角桁架局部加固。平台大小充分考

虑钻机摆放、混凝土灌注等作业场地。

4.2钢护筒制作及埋设

钢护筒采用10mm钢板卷制而成，直径深水大直径超长钻孔桩基础施工技术

图1施工平台结构图为2.8m，护筒底及顶端内侧各焊一道水平加劲肋，肋

板采用10mm钢板，上部肋板与顶面齐平，下端肋高于护筒底20～30cm。该桥

位处正常水位时水深约5m，因河床底为基岩，考虑护筒下沉2.0m，同时考虑护

筒顶面高出水面2～3m，故护筒采用9m。护筒采用标准宽度(1.5m)钢板卷制而

成，采用双面焊接成9m一节。钢护筒埋设前首先在桩位处焊井字型导向框架，

井字架内径比护筒大3～5cm。导向架采用16#工字钢焊制，与四周平台钢管桩

连接成整体。根据钢护筒长度在水面以上焊制3层导向框架，每1.5～2.0m焊一

层，所有井字架必须在同一条垂线上，以保证护筒垂直度。

因河床为基岩且不平整，为防止护筒倾斜，在安装护筒前先用冲击钻在桩位

处冲击河床使之平整，并前后左右移动钻机，使平整面大于护筒直径，然后安装

护筒。钢护筒分节运至平台后焊接成整体，采用25T吊车吊装到位。钢护筒采

用先冲击钻引孔后振动捶振动下沉的方式埋设，即钢护筒就位后钻机就位并冲击

河床，并不断投入适当粘土造浆，同时钻机前后左右移动，当冲击深度达到50cm

左右后采用BP-42型振动锤振动下沉钢护筒。振动锤通过25#工字钢做成的十字

架与钢护筒连接，使护筒四周均匀受力。至连续振动2min下沉量小于5cm后拆

除振动锤，继续采用同样钻进方法钻进50cm左右，再振动下沉钢护筒，直至钢

护筒下沉至1.5～2.0m左右并且不漏浆为止。在下沉过程中，应时刻检测钢护筒

垂直度，若倾斜超过1%