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1/3尊敬的各位领导、各位专家：大家下午好！我来自中建六局桥梁公司，今天非常荣幸地向各位领导及专家介绍盘锦辽东湾新区内湖大桥项目的桩基工程，目前随着公路桥梁技术的发展，大直径（不小于2.5m）超长（不小于90m）钻孔灌注桩被广泛地用于各大工程，然而较一般钻孔桩，它有着施工难度高、风险大、技术含量高等特点，如何较好的控制施工质量，是目前一大难题。本工程钻孔灌注桩，最大桩径3.0m，桩长110m，在国内外的大直径超长桩中也实属罕见，下面我将向各位具体介绍本项目桩基工程施工过程中质量控制的几大亮点。◎我主要从以下几个方面进行介绍。一、工程概况；二、钻孔灌注桩的施工思路；三、主要施工方法；四、总结。◎一、工程简介1、工程概况本项目位于盘锦市辽东湾新区，于2013年10月开工建设，合同额13.8亿元，建设项目分为东桥和中桥两座特大桥。东桥工程主桥为天鹅造型单塔斜拉桥，主跨为单箱三室钢箱梁，边跨为单箱多室预应力混凝土连续箱梁，并且主桥采用的是塔梁固结、塔墩分离的结构体系，引桥为单箱多室预应力混凝土连续梁桥；中桥工程主桥为系杆拱桥与连续梁的组合体系，系杆拱主梁采用钢箱梁，引桥为单箱多室预应力混凝土连续梁桥。这两座桥梁的钻孔灌注桩共有492根，其中最大桩径为3m，桩长为110m。◎2、地形地貌及水文条件本地区地形地貌及水文地质条件较为复杂，桥址地处温带，东南临近太平洋，西北靠欧亚大陆，气候受季风影响较大；渤海属于内陆海，属于暖温带季风气候，从这张地图上我们可以看到，该项目位于辽河在渤海湾入海口上。而入海口，最大的特点就是水位高、土质条件差等，本项目也不例外，它所处的位置地表全部为人工吹填土，土质条件较差，并且地下水埋藏较浅，在1.65-3.3m之间。◎从这张地质图上我们可以看到，这里地下主要为粉质粘土粉砂互层、粉质粘土、细砂等，地表上还分布有淤泥层及素填土。◎由以上可以看出，对于如此大的桩径和桩长在这样不良的地质条件下施工，难度可想而知。那么，怎么办呢？◎二、钻孔灌注桩施工思路典型的大直径超长桩的施工难点为：（1）成孔难度大，主要表现在：a、桩长、直径大，对钻机的型号、钻杆的刚度要求高；b、对成孔工艺要做谨慎选择；c、对泥浆的质量要求高，且根据施工进展情况，随时调整。（2）混凝土灌注难度大，主要表现为：a、桩长且桩底水压大，初灌混凝土很难下灌，容易发生初灌失败；b、导管长且水压力大，对导管的强度和密封性能要求高；c、对混凝土质量要求高，要求有较好的流动性，尤其是塌落度要求随时间损失小，初凝时间要长。前期经过由公司、项目骨干成员组成技术团队的几轮比选、论证，再通过与多家有经验的队伍进行沟通，最终确定了主要难点控制的大致思路为：一、由于桩基全部位于水中，且水深较浅（1.0-3.0m左右），所以本项目依托筑岛的方式搭建桩基施工平台；二、由于本地区淡水匮乏，故选用优质的膨润土海水泥浆进行钻孔护壁；三、由于工期紧，本工程选用两台不同型号的旋挖钻机，通过二次接力的方式来快速成孔；四、由于桩径大，桩长长，钢筋笼的制作采用先设置钢筋台座，然后在台座上分段制作，再采用加长丝直螺纹套筒把钢筋笼在下放过程中逐节连接，来保证钢筋笼的施工质量与施工进度；五、由于桩径过大，为了保证初灌质量，本工程采用灌注架的方式来浇筑首灌混凝土。首灌/12m3◎经过上述主要难点控制论证后，我们给出了大直径超长桩的施工工艺流程图。◎三、主要施工方法下面具体介绍一下钻孔桩主要的施工方法。1、施工准备（1）钻孔平台及护筒制作对于钻孔平台，为了保证平台的稳定性及护筒埋设的可操作性，平台分两层进行筑岛填筑，即：底层采用素填土，表层采用1.5m厚的山皮石进行硬化；施工机械进场后，项目立即组织机械与人员进行开孔试桩，通过试桩发现标高在-7.0m到-5.5m范围内为海泥层，这2/3一层土质较软，容易缩径，甚至照成塌孔，因此项目立即决定把护筒加长至11m，让护筒穿过此海泥层，保证了成孔效率；另外，护筒采用16mm厚的钢板卷制而成，并且在护筒的顶面和底面设置加强段，这样护筒的周转次数及变形量得到了很好的控制。◎（2）钻机选型。由于桩径大，桩长长，一般的钻机无法满足要求，对此我们选择了中建总公司与中国南车集团共同研制的TR55O型旋挖钻机。◎这是我特意截取的一篇关于TR550的新闻报道。该钻机成孔速度快、质量好是亚洲最大的旋挖钻机，为此，中央电视台还专程到施工现场做了采访。在这里希望这台钻机，在以后的其他工程中也能得到广泛应用。◎（3）海水泥浆由于本地区淡水资源匮乏，本工程采用海水和不同掺量的钠基膨润土，再分别掺入不同剂量的CMC（羧甲基纤维素）、纯碱等添加剂，通过反复调配，最终配制出了符合本工程的优质海水泥浆。首先在膨润土的选择方面，我们选择山东纳基膨润土和上海昂润膨润土做比较，这两种土稳定性都比较好，胶体率大、失水量小，都是理想的造浆材料，但昂润土价值高，最终选择了纳基膨润土。其次，本工程选择在泥浆中添加增粘剂，我们选择的是CMC（羧甲基纤维素）。这样可以降低泥浆的失水量，防止塌孔，保护凝胶，提高成孔率。最后在分散剂的选择上，我们采用Na2CO3，它不仅能提高泥浆的胶体率和稳定性、降低失水率，同时使得整个孔处于碱性的环境中，有助于钢筋笼防腐。◎（4）泥浆循环泥浆循环系统由：造浆灌、泥浆池、孔位、沉淀池组合而成。首先，泥浆由造浆灌造出后，通过泥浆泵进入孔位；其次，含有钻渣的泥浆从护筒顶端预留口流出后进入沉淀池；最后，沉淀池的泥浆经沉淀并通过分砂器过滤后再次循环使用进入孔位，当泥浆稠度等其他指标降至无法满足要求后，再通过造浆灌继续造浆增稠，由此形成一个泥浆的循环系统。◎由于本地区孔位处的土质多为细砂,为了提高泥浆的质量,减少造浆量,我们采用了分砂器把其中的细砂从沉淀池中分离出来，进而循环利用。◎2、施工过程（1）护筒埋设：采用DZ-240型、4爪式振拔锤来进行钢护筒埋设。（2）钻机就位：对位采用四角桩法，使钻头中心对准十字线交点，再使用钻机的电脑记忆功能精确记录孔位的平面位置。◎（3）成孔开始钻进时，控制进尺速度及钻压，当钻至护筒下1米后，再以正常速度钻进。正常钻进阶段项目创新地采用两台钻机接力成孔，这样成孔效率得到了较大提高。*注：（二次接力指开始先采用多台小型钻机（TR460DII）在多个桩位同时作业，待小型钻机钻至70到80米左右时，换成TR550型钻机接力继续钻至设计孔深。）◎清孔采用二次清孔的方法，第一次清孔采用换浆法（发生在成孔后，下导管前），方法为注入优质净化泥浆（相对密度小于1.05，粘度17～20s，含砂率＜2%)置换孔内含钻渣的泥浆；第二次清孔采用空压机清孔（发生在下导管后，灌注前）（特点：操作简单、投入少、清孔时间短等），方法为通风降低孔内泥浆比重，导管内泥浆携带孔底沉渣沿导管出浆口排出。◎为了满足环保要求，本工程在完成一根桩后，立刻把泥浆转移到下一根桩的泥浆池，这样达到了循环利用泥浆的目的；并且等到所有的桩基施工完成后，用专用的泥浆运输车把泥浆和钻渣运到指定堆弃位置。◎（4）钢筋笼工程由于桩径大，桩长长，所以钢筋笼的制作比较复杂。为了保证钢筋笼的施工质量与施工进度，钢筋笼的制作采用先设置钢筋台座，然后在台座上分段制作，再采用加长丝直螺纹套筒把钢筋笼在下放过程中逐节连接，然后分段下沉直至设计桩底。3/3◎（5）混凝土工程灌注采用钢导管，导管内径380mm，使用前需进行水密承压和接头抗拉试验，下放导管前，根据孔深配备所需导管，准确测量并记录安装所用导管的长度（灌注混凝土时拆卸也要精确记录）；下放导管时，导管连接要紧密，导管下入孔内后，底端宜距离孔底0.3～0.5m；◎由于桩径过大，为了保证初灌质量，本工程采用灌注架浇筑首灌混凝土，这样能使混凝土有较大的冲击力，快速地充满整个断面，并保证了首灌导管的埋置深度；首灌完成后再换取正常的受料斗进行灌注，有效地保证了桩基的灌注质量。◎四、结语结合以上3个方面，简单做出以下结论。第一，采用二次接力成孔技术，提高了成孔效率，满足了工期要求。第二，采用加长护筒穿透海泥层，有效的控制了塌孔率。第三，采用优质海水泥浆，节约了淡水资源，保证了成孔质量第四，采用泥浆循环系统，减少了造浆量，满足了环保要求第五，采用大型空压机二次清孔，增强了清孔质量并有效的保证了沉渣厚度，进而保证了成桩质量。第六，采用加长丝直螺纹套筒连接钢筋笼，缩短了钢筋笼的拼接时间，进而保证了桩基的灌注质量。◎谢谢大家！欢迎各位领导和专家批评指正！