夷陵长江大桥主塔3#墩大直径钻孔灌注桩施工实践
5 夷1长陵大桥江主 塔3 . #1大墩直径孔灌钻桩施注实践
金仁兴 工康俊李
〔上 海基市础程公司工 海 2上0 0020
摘要 本介文了绍陵夷长江大主塔 桥3 #墩钻 灌注孔桩施中工因地中含有层大木t块 、铁质 垃等圾复杂素。因 成施造工出中现的些一困难及采取一的系针列对性施。措
一工、
程
概
况
夷长江大陵桥跨是越宜昌市长江北南两的城市岸通交大型桥特,全长梁 3m。3主为桥5 6三单塔索面混凝单土三箱梁室拉斜桥 ,跨布度 为置 .+3 9 21 238 4 x +3. 96.3 +4 ..+2 4 + 1 292 + 96。 采中用塔塔墩固结、梁 3. m 塔主梁边 纵的结漂体系。构塔 主 墩3础为 基i 4根m #1 ) 的钻孔灌2桩,有注效长桩 为4m混,土凝度强 为4下 水C0 3 桩,布置如图位7 所 。示
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毋、二程地工水质条件文
主 #地件 复 勘探资 根1主图 # 钻灌 桩 (里位 c 质 条 ,杂据 3塔墩 料 塔墩3 注 布 孔单:t n
其地)分层布: 为高标3. 51上为新淤 褐色粉细砂层,灰 以 标高m 1. 一.1m左右为 砂卵49 74 2 1 石,层 主为要岩、 石英砂灰岩, 粒一径般 50上部粒 径较小, 一 1 中部下径粒大较 ,砂为 粗 中砂 ,结稍构密 ,基面标高岩1为.- 1 . 强m风岩化主体要夹粘为粉土质砂岩 46、 -8 , 27 疏松砂 岩6岩体。完较,整一均差性微。风化顶带标板为 高一1一一 . m . 8569 。 桩持力层端高 标 一6 n 右, 8 根据现进钻孔情场作况当 调整,适保证 桩端人微进新体不岩于3 小水文条。件如m : 下百年遇一峰量为82洪03 0m5百 一年水遇位5为. m, 058 流 为速4m 1s. /o 6
三成、孔艺工主及施工设要备
墩施工采3用岛筑围 # 堰 工施,桩基施工时 长江,水位在 m33m 故至垠内围设计 7 8标 高,为4 . m。围采用填土堰堰,围围内垠外 1坡 01 00: 放坡 ,及坡顶堰设铺2c 0m混合厚护 坡,料 堰围拢合再在其上设2铺 c0碎石并压实m,作 钻为机基部分。 础据根质地料资映的硕盖层反况情 , 采回用 转钻机型成孔,钢护 泥筒护浆的壁 施工工艺
。 钢护筒施1 工 .
本
程桩工为2径m 0护钢内筒取径02 m厚 1m壁,两端加焊 06 m高加 的 0 0, 30 m, 4m mm0劲箍 ,设 钢护计长度为2筒m ,4 分二制节, 每作
节 1 m .钢2筒打设采用护l o振w动锤施 s
k2 9 7
打
,护筒吊 钢放采用c5 。机护筒钢平的面0吊 位 和垂直置采度先打用定设位再桩固定向架导来控 制。位定桩采用0 m0 40 钢管,m长72 m.,人土6 ,护筒纠偏采钢用筒护外临时焊 m 侧吊耳,接 配神仙葫纠芦偏钢护。倾筒度不斜大于1 } %2 孔机成械 . 由该机于位墩于长滩上, 江 须在必水枯期将基桩成完, 期工 十分紧张,所 桩以施工总 共投基了人二Q台 210F5 -和一Z台D00 2 0 S3/01钻机 。碴排方为式泵反循吸环。钻沿桩位上机下游轴 方向线间隔进行钻,孔防止 孔和已坍桩混凝成土的响邻桩未硬结的桩影混凝身质土
3 泥量桨壁 护 . 据根地质勘报探告, 墩3地层部为松上散卵石的,层而且护筒无一次法穿该地透, 层 才 故采用 优膨润质土进泥行浆壁,护 吸泵反循环 方式行泥进浆循的环。浆泥制配时 ,注意制 控以四个方面。下 )(控泥制液面浆 1 于存在由破碎、 松散 岩的,层 层土压力大侧, 为止坍塌防, 控泥浆液面标制高高于面 江2 3, -以m 保证足 的够水压头力, 维护部下卵石层 松散岩层和的 全安 。()制控泥比重 浆 2浆泥重比大, 过 失水量,大岩层 遇松散水、 剥崩落解可的就能大泥浆比。重 小过 孔内 ,水压力小就 易造,成孔,坍泥 浆比,应重制控在 11. 之 间一.11 8() 制控浆泥粘度 3 于上由部石卵不稳定,层 应适还提当高浆粘泥,度 采用分高子合物 Y化M ( A聚丙烯 胺酞 来)高提粘,度以阻止岩松层散坍,塌但 泥粘度不浆过能,大否 则使泵压升高会, 量排 显著少,减 钻速下降,排 困碴难。浆粘泥控度制1- 2,在 8 s2一 般为s2 }0() p 控4制泥浆H值
浆p泥 H 值应制控8在 1 间之 一0。如 姆 值大果1于,1 则泥浆 产会分层现生象, 失而从 去固
壁用。作浆含砂泥率应于 4 小}
四、施工中%出 的问题及解决方现
法1 大粒漂径卯的石处理 . 在施工 中 们发我现, 际地实质况情勘测与位单提供地质资料描的情述况差甚相远 ,致使施 方工变更,案 响影 了施进度工根。据提的地供资料质 我,选用了 泵们吸回钻进转泥和浆护 壁加护筒跟钢的进施工方法行上部卵石层进的工施, 在以往情况的,下方 是案可行, 也有的 功的成经。验但 3 墩的在# 钻过进程中 ,乎几在每个一孔钻过进
程中 都到直碰大于径30 m 0 rn以上的 卵漂。石P 孔处,在 潜2水员打出捞来较多粒大径 50于m的 漂石及大粒量径于大 m 300 m卵的,石0 m 这大漂种卵石随反循着环统系抽吸钻杆入 ,造钻杆内成环循系的统塞, 只 好堵提排堵钻,而大 口径钻 具提时钻间对相长, 较一每个提及钻下一钻要花般4 0 。 一1h针 对大卵石钻杆及堵坏打砂石泵的题问,我们采用 在钻头吸了口 加焊钢筋渣 并用气网举循环反 的法方解来决堵问塞题。但加 焊钢筋网 来带问 的题是大卵得重复破石碎粒至径小于钢筋网直径后方 吸上能来很,大度上程影了钻进效率。 响2娜 孔的理处 .
02
8
3墩地层内 埋有大木量及工业铁块垃圾质回等 #填物, 些木块是造成 P这孔 塌埋钻,孔 2 P ,孔方塌的接直因,原是响 影3 4P #墩桩基9工施最主的要原。因 在 P孔进至孔钻 深 18 -1. 0. 747m m 发时大现的量大块头木,渣以后一到直岩面基( 2. ) 仍木有渣 头深 孔34 ,m 排 。出 I 在孔钻至孔深进1.m时 , ' 208 孔内 也大量有木的渣,头内出现严重孔浆,采用加漏 人膨润、土 锯、末泥、 A 水 PM,后漏得浆以制。当控 P 孔进钻至深 孔. 121 5m时,见又大 量块, 最木大块一 达 m多l长,由木于头度密较小,易动,造浮孔成壁稳失,带上部动卵石层一 起坍。在钻进 P 孔塌时出现又大量木块了起,导浮致P 孔附 近的层突然地 下 93 9陷 m
左,右经虽填回碎石处理但,对 P0P 孔,的孔壁定有稳大较响 1影 , P 85 由于 3 地层墩埋内有大木块量等杂, 质 # 极塌孔易,且坍 塌成造岩面非常松散,邻相孔
净位距2仅 已, m无 采用法泥维护浆壁孔稳的。我定们立调整即了施方工案 采。用了 钻进 边边进钢跟护筒即钻孔至,钢筒底后护采用,1 W振锤0次跟进 6 m护一筒,5 k7 再跟一 进2- 3后m至岩基。除面 孔因孔壁咫塌坍均匀, 不钢护跟筒进生发倾外斜.余其钢护筒跟进孔 的后直垂度均满规足要范求。钻孔边边跟进钢护成功地筒解了钢决护筒无法一次打到岩基的 难题 ,在大口 这灌径注施桩工中很是见少,但的工施本有较大的成提高
。3溜 孔的理 处 . 据钻根进至面的岩渣分析,卵排与石体交岩过程替长较 , 说明基面岩倾斜大,较虽钢 护然筒已震基至岩由于,岩基倾面较大,斜钢 筒护与基面仍岩有大很间隙,若仍过控通泥制浆 标指维护该来分卵石层孔壁, 则部在基岩钻进因泥时比浆大重降低了, 渣排
能力,因进而 较慢度,而该部分卵且层非石常松散,实 钻际经常发孔生护底筒部溜孔象现针。对这情一我 们况用混采土封底,即凝钻人进 15 岩. m时 ,孔清后钻, 然后下提导浇管水注混凝土,控下 混制土面凝人进护筒约 5 m1,以保有一定的证压把下部力混的土压出护凝筒底 与一2. 动松地
层胶的, 结待混土凝固2凝 94 重后开新钻, 墓岩再5进钻时 ,则采用清循水环,进度 大加快。
大4 天洞”式的通孔处理坍 “ P.孔 原打先护筒长人为 2. m , 8 434 岩面基判为2断 .m,于下由部基面倾岩较斜 护 34 大未筒能全完住上部封石层,卵 最间大近隙1 m右左钻机,进至 钻m2度,钻头稍深提微起5 05 . m 后无放回法m深度2只,能回放2 .到再 提上钻,头头仍无钻放回到法来原的 深545 , m度 并,提且钻发后孔现只深保持能 2 在. 2 5m,无论怎再么钻难都以再到钻 2这m个度, 深 在5机右前钻方及方出后了地现面严重较的沉, 通下分过析 认,由为护于筒未完全封能住石卵 层而起引“ 通 洞天式的坍孔”,而现有 43 的钢护筒难以再跟进,0无法采用又混凝封 土502
孔,
我 们通加工 4 20 5过0 套筒钻 , 头2 将扩孔至 0大20 后然下一根 再.20 0, 20 2的护筒, 将钢筒护底部间隙彻底住封 。5 场埋钻孔的处理
.)( 孔 塌孔钻经过 埋 P 12
3 P 墩钻孔至孔深2 进.发现孔内 严重漏,塌 # 2 7 9m, 护筒泥及浆内池的浆泥在短较 的间时 内漏完,并 随伴孔内塌。钻坍机作操人员立即上钻杆,提但 头难以钻上拉及转,动由 此推, 测内孔发 了生漏 浆孔并塌埋钻。 根据情况, 此 地工即立进行补加泥 ,浆孔内泥 浆2m在n 0i维后持常正标高 +8 根 . 9 m,3据不 时同间段孔深的量,测孔 不深减小,断 说孔明 仍继内续坍塌。为保了相证邻孔的全安及工 质量程 ,用回采 细填进人砂护内,筒以地防层面全坍沉积危的。险()
孔 塌孔因原析 分 2P
2 2R
1
在
行进筒内 护 排 时,渣 现发筒护内大有量块木出浮, 块木寸大都尺过 超2 c大最 0的m, 一 呈块长条,一长 将近度 I,截 为面3 cX m 大小,木块多既大又经查钻。记孔录 m, 5 m 02c在 距筒护0底5. m钻具跳处剧烈,动 难进尺, 开以始有大木量排渣出 之后又,发过生严漏 浆重。这段 时间钻机跳动非常烈, 钻剧难以头进并钻生发孔,斜在轻 压扫钻进纠偏行理处钻后进基 本
正常,排出的但砂卵石中然依杂夹有渣木。钻进至 .1: 7 1 ,钻时具又跳动并伴有有 n孔少壁漏浆量 之,不再后出木渣排。根据 以钻上记孔可以判录断块层主木要布在孔分82 深 一1. : .54 左,右即 n孔 坍塌壁的位置。外,另在钻至进孔 7 深时m孔内发,严生漏重.浆 后 投人量膨大土及润水泥 、锯末后才堵住, 方分析经P孔 塌原因为孔,由于木密度较头小, 2易 起. 浮在深孔 m基岩面松散2石卵发层生严漏浆后重孔内水压力降, 1下 引起筒护部下 1 0. 7一 541. 大m量木层孔头壁失稳 ,量木大头块动带部卵上层石一坍塌起, 造成 P 孔埋钻, 2 塌坍卵的石掉人重配. 将下钻卡头住无法而转动上或。拔()塌孔埋
钻处 理 3 3 #墩 桩基施因P工孔 的埋影钻非响大.常们我先后研讨究论四了方案.实施套 了2 三 套
案方护
0标高简 3 .卜) 0 2筒总护长2. .69 003 5 5
2一第案:采用细方砂填顺跟后炉筒进至岩 基气举 用 反 环清渣,循 力争坍塌的卵把石部清除全 但由于 护原筒跟进时, 孔因坍壁不塌均而导致倾斜匀护,与钻筒头重严 心偏而无,有法清除效配重以的卵石下, 加上护筒再底部 漏砂重, 严第一方失败案 钻埋况情图2 如二第方:采用千斤案顶拔钢筒,护同再时用斤千拔顶 钻 杆钢。护筒拔顶后钻,杆未顶仍,最动顶大力升 40k 经达析分主是钻要头被卵石住.需卡用爆采的破0 0,N方 法坏破头外周钻的层岩才,能将钻头拔出 爆破产但 的震生动对相桩邻的坏程破无法度计,估而因也被否定 三第方案 ; 研究总结了二前方种失败案的原因,钢 护即筒钻与不头心 同、 钢护筒底部渗漏致,清渣效果不使 佳最后我。采用了们4 80 大m护筒方案的处理埋 来 下 0m52 钻 处。顺序理图3 见0 图 2 P 2孔埋示意钻图 拔管1填回。先顶拔 0 03 ) 20钢护筒 , 用四采只03 c 千0顶将斤护筒钢步顶拔,逐 际实拔顶约 力3k0 边。拔 0N0 边填, 回时填用小采粒径卵石 填回, 填回孔深要后高护于筒底定位。振动沉大下护。筒一沉「 的大筒内径 4 护08 m, 50 m 厚壁 为 1m 2,4 m 振动沉下前用利P 孔钢 台平柱安装定立位定 架2 ,位使 下沉大时护筒与原护筒基本心, 采同 1用0 振动W锤 ,k 分节下5,沉下 沉难困采时 用举反循环清孔吸渣气合护配简下沉基岩面。至 3 )配 合循反清环
孔吸渣护至筒底,部力争清至钻头面 ,把压铁周围吸冲干净同,时 潜水派员摸钻具清与护同心筒并度查护筒检底与部面的岩封闭情况。护若筒部底与面间岩较隙 , 则大用 4 70 利5 5空 套筒钻,心2 大将筒护的岩层底钻成一 70的孔0深度约, l 25 ,m跟 进大再护筒将岩面,斜面引起的倾脚管渗彻底封住漏。实但情况良 际好,虽然原钻偏孔位 约2c 仍在但 (8 0 3m ,P 0 筒护内,2 且 护筒大底与部岩面隙不间。 大4 )派水员采用潜下水切方割,将法配上重一节面钻杆兰法螺栓割切掉 然后将,配一
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3 P 图孔理顺序处意图示
2 .‘-L ‘卜辱 介‘ J长
块一块出取 s。继 清续, 渣 )原配重下的渣将大最度排限出孔 ,外大 径粒的卵石由潜员水捞打上。来 6 将)钻在水杆用下栓螺对,接利用 再Z00D0扭动顶拔钻2,顶拔具力约为S 30 /11 0N ,6 k 最后顺序的将 埋的钻被提头升出来 。
五0、 综 评 合
述) 墩地层为(含大有木块量的非原地层,始 1 3 井 采泥浆护壁无法成孔,用而 们采我用 的简跟进护技和术混凝封土孔术技解决松了卵散层中成石孔护壁间题 并保证,了岩基层清水 钻, 大进提大高钻进了率效 (。)吸了取3墩 的 # 工经验施 , 2们在我L 墩 的成施孔工中,# 用采了击正循环冲工工施
艺 .践 明 于 夜 层 杂 击孔 但 合 层 基孔率 差 能 , 足 实 期 对证复 的 盖 冲 成 较适。 岩 在成 效 不 较满工
要求 (。)夷陵江大桥长 主 3 塔钻 浓孔桩施注工遇到中的这些间 和采取的一题列系措施 ,说明
于对 复 地 中 用径孔 桩工, 工 对方的 层情 针 求性 在 杂很 层 采大口 钻注灌施 法 不施 地同 况 的对
高, 另要外地勘察质料资的实性对真选于正择的施工确方法是常非要玄。
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