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大直径超长深水钻孔桩基础施工技术1．工程概况福建省泉州至三明高速公路某大桥全桥588米，跨鹰厦铁路、沙溪河及205国道，下游60M紧邻建设中的水电站，主桥为63M+2*110+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#主墩基础为φ2.5M钻孔灌注桩基础，砼强度等级为C30，其中7#、8#位于河床深水区，桩长70M。根据地址勘察报告，河水正常水位为127.5M，水深约5M，最高洪水为135.5M，水电站蓄水发电后正常蓄水水位为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2.1沙溪河正常水深约5M，每年6月份左右为汛期，往往爆发洪水，水深可达13M，汛期洪水对施工影响显著，作为深水桩基础在设计便桥及施工平台、埋设钢护筒时要充分考虑。2.2因河床基本无覆盖层，基岩为强风化炭质粉砂岩，便桥及施工平台钢管桩、钻孔桩钢护筒难以打入河床，给施工造成困难。2.3由于桩基孔深大、桩长，给桩基成孔、砼灌注质量控制及砼供应增加一定难度。2.4工期紧。因本桥下游60M为新建水电站，根据电站施工计划汛期过后即蓄水发电，水位将大大提高，若汛期前施工承台，承台底标与基本与水位相当，可采用托架施工，并且承台施工完后可将施工平台与承台连接为一体，平台可安全度汛，若在汛期或汛期蓄水后施工，对施工平台是一个极大考验，承台必须采用钢吊箱或套箱施工，将大大增加施工难度及施工成本，根据施工计划桩基及承台必须在汛期前完成。3.主要施工方案钻孔桩位于深水中，施工时受水流影响，为便于排除施工干扰，在桩位处采用钢管桩及型钢、六四军用梁搭设钢便桥及施工平台。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；钢筋笼根据钢筋长度分节制作，汽车吊分节吊装入孔；砼采用拌和站集中拌和，砼搅拌运输车运输，导管法灌注水下砼。4．施工技术4.1便桥、施工平台搭设本桥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）搭设临时钢便桥的方法，便桥长120米，跨径16.5米，桥墩采用6根φ426×8MM钢管桩，桩间焊接φ100MM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少因枕木不平而造成的冲击力，在行车轮处铺设两条18#槽钢带。施工平台钢管桩采用φ426×8MM钢管，桩间距6M，桩位应考虑以后承台施工，桩间用φ100MM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1.0M，平台面铺18#槽钢，间距6CM。平台大小应充分考虑钻机摆放、砼灌注等因素。4.2钢护筒制作及埋设钢护筒采用10MM钢板卷制而成，直径为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。钢护筒埋设前首先在桩位处焊井字型导向框架，井字内径比护筒大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吊车吊装导位。钢护筒就位后钻机就位并冲击河床，同时钻机前后左右移动，当冲击深度达到50CM左右后采用DZ-140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，并使护筒四周均匀受力。振动不能下沉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%，应振动拔出重新下沉。4.3钻机的选择根据本桥地质情况，地层中以强风化、弱风化岩层为主，选用正循环冲击钻，钻头质量为10吨。4.4泥浆循环系统与排渣泥浆采用优质粘土孔内造浆技术，泥浆池采用已经埋设好但未开钻的钢护筒。护筒间采用在护筒上开口并通过流浆槽流出泥浆及沉渣，流浆槽上设滤渣网，滤出的钻渣人工装入运渣车内运至指定地点，滤后的泥浆流入泥浆池以备再次利用。4.5钻机钻孔施工顺序主墩分左右两幅，每幅每墩有4棵桩基，每桩净距3.75米，考虑每桩施工两个月，共16棵桩，安排8台钻机进行主墩桩基施工，每台钻机施工2根。考虑地质主要为强风化或弱风化碳质粉砂岩，不易坍孔或穿孔，施工时同时施工左幅桩基，施工完后左幅即可进行下部工序承台施工，同时进行右幅桩基施工，这样可形成流水作业，大大提前了工期，减少了模板、机械设备等投入。4.6成孔工艺4.6.1钻机就位钻机就位前应对钻孔前的各项准备工作进行检查，包括主要设备的检查和维修，钻机就位前必须放出骑马桩，根据平台大小确定钻机摆放位置，钻机就位后应保证钻机天轮外缘线预装控中心在同一垂线上。