水中超深超大直径钻孔灌注桩施工工法.doc

水中大直径超深钻孔灌注桩施工工法 1、前言 桩基础是一种常见可靠的基础形式，近年来，钻孔灌注桩以其明显的优越性在桩基工程中起着越来越大的作用，尤其能在复杂地质条件、不利环境条件下成桩，且施工工艺成熟，进度及效益可观，这是其他类型桩基所无法替代的。灌注桩的技术在国内外工程界日益受到重视和发展。 天津滨海新区中央大道永定新河大桥于2008年被批准为中国建筑股份有限公司示范工程，针对本工程地质条件复杂，土层交替变化，中国建筑第六工程局有限公司采用大功率泥浆泵配合水力旋流器对原有的正循环钻孔施工工艺进行改良。大功率泥浆泵使泥浆处于悬浮状态，同时加设水力旋流器降低泥浆含砂率。该工程的施工探索和总结，解决了在河流入海口处淤泥质、粉质粘土层特殊地质条件下，水中大直径超深钻孔桩多项施工技术难题，保障了工程建设的顺利进行。水中超深超大直径钻孔灌注桩综合施工技术天津市建设管理委员会2008年12月20日鉴定该技术达到国内领先水平，并于2008年12月被评为市级工法。 2、工法特点 2.1 大直径钻孔灌注桩泥浆的作用主要为：①保护壁，②悬浮钻渣③冷却钻具； 2.2 大口径成孔对泥浆质量要求很高，一般检测指标有：①相对密度，②粘度，③含砂率，④胶体率等 2.3 当钻进至砂层或粉砂层时，由于泥浆的含砂率较高，导致钻进速度缓慢时，通过加设大功率泥浆泵及水力旋流器将泥浆中的砂子分离，能有效地降低泥浆中的含砂率和成孔后沉渣厚度。极大缩短钻孔及清孔时间，加快成孔速度和提高成孔质量。 2.4 淤泥质粘土层采用加长钢护筒，达到减少缩孔或孔壁坍塌、加快成孔速度、确保工程安全。 2.4 在入海口处作业时，材料供应和正常施工不可避免的要受到潮汐、风浪、季节性的影响，另由于平台的局限性需在平台配制专门的泥浆箱或利用护筒的连接作为泥浆池或泥浆循环管。 3、适用范围 本工法适用范围：孔径≥2000mm，孔深150m以内的孔径、垂直度要求较高，水上（陆地）竖向承重桩的施工 4、工艺原理 结合工程及地质条件，利用大扭矩钻机配合大功率泥浆泵及水力旋流器进行水中大直径超深成孔，下放钢筋笼、导管法灌注水下混凝土，从而实现成桩达到竖向承重的目的。 5、施工工艺流程及操作要点 5.1、施工工艺流程 2、操作要点 ◆ 施工准备 ①、施工前完成三通一平工作，搭设水中施工栈桥和施工平台。 ②、制定桩基施工流程图，按设计图纸正确测定桩孔位置，并设置护桩。 ③、根据地质资料绘制桩孔地质层况表，交司钻人员掌握，以便对钻进过程中的地质情况提前作好应对措施。 ④、根据桩孔设计地质资料，贮备足够的膨润土等材料，并考虑适当的备用机械设备。 ⑤、配置满足施工要求的钻头，并对钻机认真进行检查维修与保养。 水中平台搭设 永定新河特大桥主桥25#墩里程桩号K15+665.401，26#墩里程桩号K15+825.401，桥位处水位受海潮影响较大，海域属不规则半日潮，一天两次涨潮，两次落潮。在一个全潮过程中，两个半潮的潮型有明显区别，两个半潮的高潮潮位比较接近，而低潮潮位相差较大。最小潮差1.4米，最大潮差3.53米，最高潮位5.72米，最低潮位-1.8米，平均潮位3.77米。 25#墩河床面标高为2.0m，低潮位时河床面外露；26#墩河床面标高为-2.2m，墩位临近2、操作要点 5.2操作要点 5.2.1 施工准备 1、施工前完成三通一平工作，搭设水中施工栈桥和施工平台。 2、制定桩基施工流程图，按设计图纸正确测定桩孔位置，并设置护桩。 3、根据地质资料绘制桩孔地质层况表，交司钻人员掌握，以便对钻进过程中的地质情况提前作好应对措施。 4、根据桩孔设计地质资料，贮备足够的膨润土等材料，并考虑适当的备用机械设备。 5、配置满足施工要求的钻头，并对钻机认真进行检查维修与保养。 5.2.2 水中平台搭设 永定新河特大桥主桥25#墩里程桩号K15+665.401，26#墩里程桩号K15+825.401，桥位处水位受海潮影响较大，海域属不规则半日潮，一天两次涨潮，两次落潮。在一个全潮过程中，两个半潮的潮型有明显区别，两个半潮的高潮潮位比较接近，而低潮潮位相差较大。最小潮差1.4米，最大潮差3.53米，最高潮位5.72米，最低潮位-1.8米，平均潮位3.77米。 25#墩河床面标高为2.0m，低潮位时河床面外露；26#墩河床面标高为-2.2m，墩位临近主河道，水流流速大。 25#墩水深只有2m左右，采用土方筑岛构筑施工平台，平台顶标高4.8m，平台尺寸比为61.45m×44.4m。 26#墩水深，水流流速大，需搭设水中钢平台。固定平台顶标高5.3m，比平均高潮位高1.5m，平台尺寸为44.5m×32.5m。平台采用63根∮30mm（壁厚为10mm）钢管桩作为基础，钢管桩长度22m，管桩底标高-17.7m。钢管桩顶架设I4