曾 治 平

(湖南省郴州公路橋梁建設(shè)有限責(zé)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(hù)筒施工

曾 治 平

(湖南省郴州公路橋梁建設(shè)有限責(zé)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(hù)筒筒底口卷邊和串漿等問題，采用了鋼護(hù)筒外植筋做輔樁預(yù)固定鋼護(hù)筒，鋼護(hù)筒外套套筒和套筒內(nèi)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(hù)筒

自20世紀(jì)60年代我國開始使用鉆孔灌注樁，鉆孔灌注樁因地質(zhì)適宜性強(qiáng)、對周邊環(huán)境影響小、樁體承載力大等優(yōu)點(diǎn)，而在橋梁基礎(chǔ)工程施工中被廣泛使用。然而，由于地質(zhì)情況的復(fù)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(jìn)行沖擊式鉆孔灌注樁鋼護(hù)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(hù)筒埋設(shè)時，常常發(fā)生鋼護(hù)筒筒底口卷邊、筒底口串通，甚至鋼護(hù)筒產(chǎn)生滑動，因而不能保證泥漿的質(zhì)量和泥漿的正常循環(huán)，導(dǎo)致鉆孔施工時難以進(jìn)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(jìn)行處理，取得了良好的效果。本文結(jié)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(hù)筒施工，對深水中裸巖、斜面巖河床沖擊式鉆孔灌注樁鋼護(hù)筒的施工技術(shù)進(jìn)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(jié)構(gòu)為2×20 m預(yù)應(yīng)力混凝土空心板+7×40 m預(yù)應(yīng)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(jié)構(gòu)連續(xù)。下部結(jié)構(gòu)橋臺采用柱式臺，橋墩采用柱式墩，墩臺均采用樁基礎(chǔ)，樁基按嵌巖樁設(shè)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(hù)筒施工

在水中沉設(shè)護(hù)筒時，宜采用導(dǎo)向架定位，并應(yīng)采取有效措施保證其平面位置、傾斜度的準(zhǔn)確。并保證護(hù)筒接長連接處的焊接質(zhì)量，焊接處的內(nèi)壁應(yīng)無凸出物。且應(yīng)耐拉、壓、不得漏水，確保護(hù)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(hù)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(dǎo)致河床無細(xì)砂、砂卵石等地質(zhì)結(jié)構(gòu)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(hù)筒埋設(shè)時，采用振動錘振動安裝，但鋼護(hù)筒底口發(fā)生卷邊現(xiàn)象，不能嵌入巖面，導(dǎo)致鋼護(hù)筒一側(cè)被孤石、裸巖頂住，另一側(cè)懸在空中，護(hù)筒內(nèi)外串通，泥漿不能正常循環(huán)排渣，鉆孔難以進(jìn)尺。經(jīng)對項目地質(zhì)、地貌特點(diǎn)和項目施工條件進(jìn)行分析，決定在鋼護(hù)筒外套一個無底鋼套箱，再在箱內(nèi)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(hù)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(hù)筒并安裝導(dǎo)向架，吊裝鋼護(hù)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(jù)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(yùn)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(nèi)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(zhǔn)。5)待水下混凝土達(dá)到一定齡期后，進(jìn)行沖擊鉆孔灌注樁鉆孔施工。

實踐結(jié)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(hù)筒懸空、內(nèi)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(hù)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(qiáng)度較高。采用振動錘安裝鋼護(hù)筒時，鋼護(hù)筒往河道中心方向滑動，且與巖石首先接觸的一側(cè)鋼護(hù)筒底口卷邊，另一側(cè)懸在空中，筒內(nèi)外串通，導(dǎo)致不能正常施工。經(jīng)分析，決定采用植筋輔樁預(yù)固定鋼護(hù)筒位置，再在鋼護(hù)筒外面套上鋼套筒，然后在內(nèi)側(cè)澆筑水下混凝土以錨固鋼護(hù)筒和封堵鋼護(hù)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(shè)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(jī)在鋼護(hù)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(hù)筒和鋼套筒。用測繩測量鋼護(hù)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(jù)地面線起伏情況加工鋼護(hù)筒底口。在鋼護(hù)筒外側(cè)對稱焊接4塊限位塊。同樣，根據(jù)地面線起伏情況加工套筒底口。4)安裝鋼護(hù)筒。將鋼護(hù)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(hù)筒外側(cè)限位塊下沉至河床。6)澆筑水下混凝土。在鋼套筒內(nèi)澆筑厚度不少于1 m的水下混凝土。7)待水下混凝土達(dá)到一定齡期后，進(jìn)行沖擊鉆孔灌注樁鉆孔施工。經(jīng)采用該方法處置后，解決了深水斜面巖灌注樁施工時鋼護(hù)筒內(nèi)外串漿、鋼護(hù)筒滑動等問題，保證了樁基施工的順利進(jìn)行，沒有發(fā)生鋼護(hù)筒滑動等現(xiàn)象。

2.3 成樁質(zhì)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(jìn)行了處置，經(jīng)檢測，12根樁基的檢查結(jié)果均為Ⅰ類樁，且樁位準(zhǔn)確。事實證明上述處置方案是可靠的、有效的。

3 結(jié)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(hù)筒的施工方法進(jìn)行了分析研究，實踐結(jié)果表明，采用在鋼護(hù)筒外套無底鋼套箱，套箱內(nèi)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(hù)筒筒底口卷邊和筒底口串漿等問題。采用鋼護(hù)筒外植筋做輔樁預(yù)固定鋼護(hù)筒，鋼護(hù)筒外套套筒和套筒內(nèi)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(hù)筒筒底口串漿和鋼護(hù)筒滑移的問題，處治斜面巖河床鋼護(hù)筒施工滑動和筒底口串漿的問題。檢測結(jié)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(yīng)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(hù)筒沉放關(guān)鍵技術(shù)[J].施工技術(shù),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(shù)[J].工程質(zhì)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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