深水裸巖及斜面巖河床鉆孔灌注樁鋼護筒施工

曾 治 平

(湖南省郴州公路橋梁建設有限責任公司，湖南 郴州 423000)

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深水裸巖及斜面巖河床鉆孔灌注樁鋼護筒施工

曾 治 平

(湖南省郴州公路橋梁建設有限責任公司，湖南 郴州 423000)

以S903資興至永興青界山公路東江大橋工程為背景，針對裸巖河床鉆孔灌注樁鋼護筒筒底口卷邊和串漿等問題，采用了鋼護筒外植筋做輔樁預固定鋼護筒，鋼護筒外套套筒和套筒內澆筑水下混凝土的處治方案，實踐證明，該處治方案可靠有效，可為今后類似工程的施工提供借鑒。

深水裸巖，斜面巖，鉆孔灌注樁，鋼護筒

自20世紀60年代我國開始使用鉆孔灌注樁，鉆孔灌注樁因地質適宜性強、對周邊環(huán)境影響小、樁體承載力大等優(yōu)點，而在橋梁基礎工程施工中被廣泛使用。然而，由于地質情況的復雜性給鉆孔灌注樁施工帶來了諸多的挑戰(zhàn)，如深水中裸巖、斜面巖河床上進行沖擊式鉆孔灌注樁鋼護筒的施工時，由于其河床上無覆蓋層，且處于斜面位置，在鋼護筒埋設時，常常發(fā)生鋼護筒筒底口卷邊、筒底口串通，甚至鋼護筒產生滑動，因而不能保證泥漿的質量和泥漿的正常循環(huán)，導致鉆孔施工時難以進尺。為解決此問題，許多工程項目[1-3]在施工時采取各種方法進行處理，取得了良好的效果。本文結合S903資興至永興青界山公路東江大橋工程深水中沖擊式鉆孔灌注樁的鋼護筒施工，對深水中裸巖、斜面巖河床沖擊式鉆孔灌注樁鋼護筒的施工技術進行探討。

1 工程概況

S903資興至永興青界山公路東江大橋中心樁號位于K25+151.8，橋梁上部結構為2×20 m預應力混凝土空心板+7×40 m預應力混凝土T梁，空心板先簡支后橋面連續(xù)，T梁先簡支后結構連續(xù)。下部結構橋臺采用柱式臺，橋墩采用柱式墩，墩臺均采用樁基礎，樁基按嵌巖樁設計。橋面寬度18 m，橋梁全長326.52 m。橋梁跨越東江河，橋梁軸線與水流方向右夾角為90°，水深8 m～12 m。橋梁平面位于直線上，橋面橫坡為雙向2%，縱斷面位于R=6 500 m的豎曲線上。

2 鋼護筒施工

在水中沉設護筒時，宜采用導向架定位，并應采取有效措施保證其平面位置、傾斜度的準確。并保證護筒接長連接處的焊接質量，焊接處的內壁應無凸出物。且應耐拉、壓、不得漏水，確保護筒底口不致漏失泥漿。

2.1 深水裸巖河床沖擊式鉆孔灌注樁鋼護筒施工

S903資興至永興青界山公路東江大橋4號墩位、5號墩位正處于河道中間，河道因多年采撈河砂，導致河床無細砂、砂卵石等地質結構層，河床上一般是大粒徑卵石，或者是凹凸不平的裸巖面。鋼護筒埋設時，采用振動錘振動安裝，但鋼護筒底口發(fā)生卷邊現(xiàn)象，不能嵌入巖面，導致鋼護筒一側被孤石、裸巖頂住，另一側懸在空中，護筒內外串通，泥漿不能正常循環(huán)排渣，鉆孔難以進尺。經對項目地質、地貌特點和項目施工條件進行分析，決定在鋼護筒外套一個無底鋼套箱，再在箱內澆筑水下混凝土的處置方案。施工示意圖如圖1，圖2所示。

具體施工順序如下：

1)安裝鋼護筒。鋼工作平臺施工好后，測量確定各樁位位置，再在鋼工作平臺上做好騎馬樁，焊接鋼護筒并安裝導向架，吊裝鋼護筒下沉至河床。2)制作、安裝無底鋼套箱。用測繩測量鋼工作平臺四周河床高程，每隔50 cm測量一處，繪制鋼工作平臺四周河床地面線，根據地面線起伏情況加工無底鋼套箱底口。將加工好的鋼套箱運至鋼工作平臺上，組裝并下沉至河床。3)封堵無底套箱底口。在無底套箱四周拋棄袋裝砂卵石，之后由潛水員下水檢查砂卵石封堵情況，并完善局部缺口。4)澆筑水下混凝土。在鋼套箱內澆筑C25水下混凝土，混凝土澆筑厚度以保證最薄處不少于1 m為準。5)待水下混凝土達到一定齡期后，進行沖擊鉆孔灌注樁鉆孔施工。

實踐結果表明，采用該方法處置后，有效地解決了深水裸巖鉆孔灌注樁施工中鋼護筒懸空、內外貫通的問題，極大地提高了施工效率。

2.2 深水斜面巖河床沖擊式鉆孔灌注樁鋼護筒施工

S903資興至永興青界山公路東江大橋3號墩位、6號墩位正處于河岸邊，河床巖面傾斜角度為30°～40°，且?guī)r石強度較高。采用振動錘安裝鋼護筒時，鋼護筒往河道中心方向滑動，且與巖石首先接觸的一側鋼護筒底口卷邊，另一側懸在空中，筒內外串通，導致不能正常施工。經分析，決定采用植筋輔樁預固定鋼護筒位置，再在鋼護筒外面套上鋼套筒，然后在內側澆筑水下混凝土以錨固鋼護筒和封堵鋼護筒底口的處置方案。方案示意圖如圖3，圖4所示。

具體的施工過程如下：1)測量定位。測設樁位，在鋼工作平臺上做好騎馬樁。2)安裝鋼筋輔樁。用小型鉆機在鋼護筒四周均等、對稱鉆4個3 cm孔徑、2 m深的孔，然后往孔里植入Φ28的鋼筋。3)加工鋼護筒和鋼套筒。用測繩測量鋼護筒四周河床地面線高程，每隔50 cm測量一處，繪制四周河床地面線，根據地面線起伏情況加工鋼護筒底口。在鋼護筒外側對稱焊接4塊限位塊。同樣，根據地面線起伏情況加工套筒底口。4)安裝鋼護筒。將鋼護筒沿著鋼筋輔樁下沉至河床。5)安裝鋼套筒。將鋼套筒沿著鋼護筒外側限位塊下沉至河床。6)澆筑水下混凝土。在鋼套筒內澆筑厚度不少于1 m的水下混凝土。7)待水下混凝土達到一定齡期后，進行沖擊鉆孔灌注樁鉆孔施工。經采用該方法處置后，解決了深水斜面巖灌注樁施工時鋼護筒內外串漿、鋼護筒滑動等問題，保證了樁基施工的順利進行，沒有發(fā)生鋼護筒滑動等現(xiàn)象。

2.3 成樁質量檢測

S903資興至永興公路東江大橋3號墩～6號墩樁基通過上述方案進行了處置，經檢測，12根樁基的檢查結果均為Ⅰ類樁，且樁位準確。事實證明上述處置方案是可靠的、有效的。

3 結語

本文針對S903資興至永興公路東江大橋中深水裸巖、斜面巖河床鉆孔灌注樁鋼護筒的施工方法進行了分析研究，實踐結果表明，采用在鋼護筒外套無底鋼套箱，套箱內澆筑水下混凝土的處治方案可有效解決深水裸巖河床鉆孔灌注樁施工時鋼護筒筒底口卷邊和筒底口串漿等問題。采用鋼護筒外植筋做輔樁預固定鋼護筒，鋼護筒外套套筒和套筒內澆筑水下混凝土的處治方案可解決深水斜面巖樁基施工時鋼護筒筒底口串漿和鋼護筒滑移的問題，處治斜面巖河床鋼護筒施工滑動和筒底口串漿的問題。檢測結果表明，該套方案可行、高效，可為類似工程提供借鑒。

[1] 潘榮聯(lián).基于斜面巖鉆孔灌注樁施工工藝對比應用[J].華東公路,2016(5)：34-36.

[2] 游 斌，李維洲.深水無覆蓋層地層鋼護筒沉放關鍵技術[J].施工技術,2013(8)：88-89.

[3] 馬樹新.深水陡坡裸巖鉆孔平臺及樁基施工技術[J].工程質量,2007(1)：50-52.

Steel casing construction methods of uncovered rock in deep water and inclined riverbed bored pile

Zeng Zhiping

(Henan Chenzhou Highway Bridge Construction Co., Ltd, Chenzhou 423000, China)

Taking east river bridge engineering of S903 Zixing-Yongxing Qingjie mountain highway as the background, in light of uncovered riverbed bored pile steel casing bottom curling and grout leaking problems, the paper adopts steel casing reinforcement as assistant pile pre-fixing steel casing, and introduces external steel casing and internal grouting concrete processing scheme. Practice proves the above-mentioned processing scheme is reliable and effective, which will provide some guidance for similar engineering construction in future.

uncovered rock in deep water, inclined rock, bored pile, steel casing

1009-6825(2017)12-0078-02

2017-02-16

曾治平(1978- )，男，碩士，工程師

TU473.14

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