新洋港大桥深水超长钻孔桩施工技术
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大直径超长钻孔桩基础深水施工技术摘要:本文结合某高速公路大桥的大直径超长桩基础深水施工实例,对施工中的难点已经施工方案和施工技术进行了介绍。
关键词:深水;大直径;超长钻孔桩;水下混凝土;施工技术1 工程概况某高速公路大桥全长588m,主桥为63m+2×110m+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 #主墩为深水桩基础,桩径为2.5m,混凝土强度等级为C30,桩长最长70m,孔深达到80m,承台为高桩承台,承台底标高为127.5m。
根据地质勘察报告,河水正常水位为127.5m,水深约5m,最高洪水位为135.5m,水电站蓄水发电后正常蓄水位为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 工程难点河水深,而且汛期的洪水对施工影响显著。
而且河床基本没有覆盖,且基岩为强风化炭质粉砂岩。
桩基孔深大、桩长,增加了施工难度。
并且工期紧,要求在汛期来临之前完工。
3 主要施工方案钻孔桩位于深水中,施工时受水流影响,为排除施工干扰,采用钢管桩、型钢及六四军用梁搭设钢便桥,并在桩位处搭设施工平台。
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;清孔采用换浆法;钢筋笼根据钢筋长度分节制作,汽车吊分节吊装入孔;混凝土采用拌和站集中拌和,混凝土搅拌运输车运输,导管法灌注水下混凝土。
4 施工技术4.1 便桥、施工平台搭设本桥6#、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,便桥长280m(考虑河东岸有70万方土方必须经便桥弃运至河西岸,故便桥为贯通便桥,若无特殊用途可不贯通),跨径16.5m,桥墩采用6根φ426×8 mm钢管桩,桩间焊接φ110mm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小因枕木不平而造成的冲击力,在每个行车轮处纵向铺设三条18#槽钢带。
新洋港大桥基础灌注桩施工方案全桥共设10个桥墩台,其中0#、1#、9#桥墩台位于陆上, 2#~8#墩均位于水中。
0#、9#桥台,桩底高程为♦-30.00米,桩径1.2m,每台8根;1#、8#桥墩,桩底高程为♦-38.00米;2#、7#桥墩,桩底高程为♦-44.00米;3#、6#桥墩,桩底高程为♦-65.00米,桩径均为1.5米,每墩4根;4#、5#桥墩,桩底高程为♦-62.00米,桩径为1.5米,每墩6根。
全桥共52根钻孔灌注桩。
一、机械设备配备:为确保工程灌注桩成孔质量和工程工期,拟配备2台套GPS~20型正循环磨盘钻机完成灌注桩成孔.二、钻桩顺序:钻机进场后,两台钻机总施工方向从南向北同时施钻,具体分工如下:A、B号钻机同时施工9#台和7#墩下钻孔桩, B号机完成7#桥墩灌注桩后移机到打桩船上开始6#墩水上钻孔桩施工,并完成水上5#、4#、3#墩下钻孔桩;另8#墩、2#墩、1#墩、0#台由A号机完成。
即A号钻机施工9#桥台→8#墩→2#墩→1#墩→0#台,B号钻机布置在7#墩→6#墩→5#墩→4#墩→3#墩,各自完成灌注桩施工任务。
三、钻孔灌注桩工艺流程四、钻孔灌注桩施工方法及主要技术要求:根据业主提供的桥梁轴线控制桩,精确放出各灌注桩桩位,报监理工程师验收合格后平整桩位场地,并做好陆上和水上钻桩工作平台及泥浆池等准备工作。
1、钻桩工作平台的搭设:由于0#、9#台,1#墩在陆地上,钻桩工作平台利用在原地面平整好的场地上铺设木方搭设工作平台。
东半桥2#、3#、7#、8#墩靠近河边且水深大于3m以上,利用圆木桩搭设工作平台,其余4#、5#、6#墩灌注桩利用两艘60T打桩船捆绑成一个施工平台实施。
西半桥水中桩全部用圆木桩搭设工作平台。
桥台桩基施工前,按照设计要求,先预压填土,分层夯实后搭设工作平台。
堤土密实度大于90%。
基础工作平台的圆木桩施打采用在工作船上布置打桩机架配打桩锤施工,计1台套。
因河道常水位为1.0m,设计圆木桩顶高程为2.5米,木桩底施打到亚砂土层达到高程为-5.0米,桩入土约3米,圆木桩直径20~35厘米,计2×56根。
水中大直径钻孔桩施工工法1 前言随着我国国民经济的发展,许多水上大型桥梁工程得以兴建,而目前大部分桥梁工程均采用钻孔灌注桩形式,钻孔桩也向着大直径方向发展。
2 工法特点2.1 在裸露岩石的河床以及水深较深的淤泥质河床上搭设钻孔桩施工平台。
2。
2 解决在潮汐影响较大情况下,桩基础的施工。
2。
3 在有特殊环保要求的水中做好环保、水保工作。
3 适用范围桥梁桩基础工程以及沿海临近房建、港口工程桩基础施工4、工艺原理采用水中插打钢管桩的方法修筑平台,在平台上利用大扭矩钻机进行大直径成孔,下放钢筋笼、导管法水下灌注砼。
5 施工工艺流程及操作要点5。
1施工工艺流程修筑栈桥→平台施工→埋设钢护筒→钻机就位→钻孔→成孔→第一次清孔→安装钢筋笼和导管→第二次清孔→灌注水下砼5.2操作要点5.2。
1栈桥的修筑由于在晋江中修筑桥梁基础,且桥梁结构较为复杂,线路较长,水中又是该工程的关键控制工程,因此需要修建一座栈桥。
该栈桥作为施工通道,只能通过轻型车辆和施工人员5。
2。
1.1、栈桥钢管桩基础施工栈桥位于桥址上游,宽度为3m,长为288m。
采用φ529mm钢管桩基础,主梁为I40a 和I36a工字钢,桥面为8mm厚钢板,两侧焊护栏加装安全网。
在施工时对每根钢管桩进行测量放样,边放样,边打桩,打桩过程人为控制钢管最后偏差,保证其误差在±20cm之内。
根据晋江水文地质资料以及承载力要求,钢管需伸入卵石土2m,但在个别地段桩位周围存在孤石或者桩位下面为裸露岩石的河床,导致钢管无法下沉至设计桩位,对于此种情况,我们将在靠近原桩位、同排桩进行加密,一般情况所打钢管桩均能满足要求。
在栈桥钢管桩施工时,对于所有需加长的钢管桩,选用同规格型号的钢管进行焊接,焊接时先将两钢管接缝处满焊.待满焊结束后,再焊接搭接板,搭接板选用25cm×15cm,8mm厚4块钢板。
焊接完成后必须将焊渣清除,保证焊缝无明显残留焊渣,无蜂窝。
海上大直径超深钻孔灌注桩钻孔工艺
洪赛伟
【期刊名称】《人民交通》
【年(卷),期】2024()8
【摘要】六横大桥二期工程青龙门通航孔桥为三塔双索面整幅钢箱梁斜拉桥,Q5 主塔基础为 41 根直径 3.5m 和 3m 的钻孔灌注桩,均按照端承桩设计,桩身混凝土强度为 C35(海工混凝土),桩长为 107m。
其中,桩身直径 3.5m 段长55m,直径 3m 段长 52m,终孔原则为桩身全截面进入中风化熔结凝灰岩深度不小于 1 倍桩径,桩基采用内径 3.5m 的永久钢护筒。
【总页数】3页(P0139-0141)
【作者】洪赛伟
【作者单位】中国铁建港航局集团有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】U
【相关文献】
1.大直径超深孔桥梁钻孔灌注桩施工工艺
2.超深大直径钻孔灌注桩组合工法技术的应用
3.大直径超深钻孔灌注桩施工关键技术
4.基于大厚度淤泥、砂粒覆盖层的超深嵌岩钻孔灌注桩成孔工艺选择及控制
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海上大直径超长桩施工关键技术、装备与应用海上大直径超长桩是用来支持海上桥梁、码头和海上风电机组等的重要结构,其施工难度大、风险高,需要研发一系列关键技术和装备。
本文将围绕海上大直径超长桩施工关键技术、装备与应用展开讨论。
一、施工关键技术1.钻孔技术海上大直径超长桩的直径通常在3米以上,长度也会达到30米以上,因此钻孔技术是施工过程中最为重要的一环。
钻孔涉及到岩土工程、钢筋混凝土结构等多个领域,需要科学合理的施工方案。
钻孔机的选型和设计也是至关重要的。
2.安装技术安装技术是海上大直径超长桩施工中的另一个重要环节。
由于桩长大,其自重也很大,如何有效控制倾斜、晃动以及安装精度等问题都需要高超的技术。
同时,安装还需要专业的水下作业设备及技术。
3.材料选择与质量控制海上大直径超长桩的材料选择直接影响其在海水环境下的使用寿命和安全性。
因此,在材料选择和质量控制上需要精心设计。
特别是在钢筋混凝土结构中,应保证混凝土的质量和强度等指标,以确保结构的稳定和安全。
二、施工装备1.定位设备海上大直径超长桩的定位是关键的一环,需要借助定位设备完成。
目前的定位设备主要分为两类:一类是传统的全站仪,可以提供高精度的测量数据;另一类是新兴的激光扫描仪,在减少人工测量的同时还能提供更全面的建模信息。
2.水下作业设备水下作业设备是施工过程中的关键装备之一。
水下机器人已经成为一个不断发展的技术方向,可以有效替代人工作业,大大提高施工效率和安全性。
此外,水下焊机、切割机、钻孔机等作业设备也要保证技术先进、稳定可靠。
3.钻孔设备钻孔设备是施工的核心装备之一,需要根据实际情况选择合适的机型和规格。
海上大直径超长桩的钻孔设备通常采用刀具和钻头组合的方式完成工作,需要保证设备的稳定性、钻头的磨损程度等关键问题。
三、应用领域海上大直径超长桩广泛应用于海上桥梁、码头、海底油气管道和海上风电场等领域。
1.海上桥梁海上桥梁是一个关键的交通基础设施,需要保证其稳定、安全和长期可靠。
高潮汐深水长大直径钻孔桩施工工法高潮汐深水长大直径钻孔桩施工工法一、前言高潮汐深水长大直径钻孔桩施工工法是一种用于海洋或河流深水区的桥梁、码头和防波堤等工程中的特殊施工方法。
本文将详细介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例。
二、工法特点高潮汐深水长大直径钻孔桩施工工法具有以下特点:1. 适用于深水区:该工法采用钻孔方式施工,可以适应深水区域的施工需求。
2. 桩径可调节:根据实际工程需求,钻孔的直径可以调节,以满足不同工程场地的要求。
3. 桩长可延伸:使用高强钢管作为桩体,可以通过焊接的方式延伸桩长,适应不同的水深要求。
4. 施工速度快:借助钻孔设备的力量,施工速度较快,可以提高工程的进度和效率。
5. 结构稳定:钻孔桩采用逆时针旋转方式施工,桩身内部填充强韧性混凝土,结构稳定牢固。
三、适应范围高潮汐深水长大直径钻孔桩施工工法适应于以下范围:1. 海洋工程:例如海上风电基础、海上桥梁、海上码头等。
2. 河流工程:例如大桥的桩基、河堤的加固等。
四、工艺原理高潮汐深水长大直径钻孔桩施工工法主要依靠以下技术措施实现:1. 钻孔设备:选择合适的钻孔设备,根据设计要求进行钻孔,确保桩孔直径和深度符合要求。
2. 钻孔桩材料:选择高强度钢管作为钻孔桩材料,具有良好的抗压性能和耐腐蚀性能。
3. 注浆设备:通过注浆设备将强韧性混凝土注入钻孔桩内,提高桩体的抗压和承载能力。
4. 桩身延伸技术:通过焊接的方式延伸钻孔桩的长度,以适应不同水深的需求。
五、施工工艺高潮汐深水长大直径钻孔桩施工工艺主要包括以下几个阶段:1. 确定施工区域:根据设计要求和现场实际情况确定施工区域并进行预处理工作。
2. 钻孔施工:使用相应的钻孔设备,按照设计要求进行钻孔,达到要求的孔径和深度。
3. 桩材连接:根据设计要求,将钻孔桩的延伸部分与实际桩体进行焊接连接。
4. 注浆施工:通过注浆设备将混凝土注入钻孔桩内,确保桩体的稳定和强度。
海上大口径超深钻孔灌注桩施工工艺摘要:对海上大口径超深钻孔灌注桩施工技术进行分析,并通过对工程施工状况的分析,总结超深钻孔灌注的施工工艺,核心目的是在灌注施工工艺完善的同时,进行工程项目的优化设计,逐渐提升工程设计的整体价值。
关键词:海上;大口径;超深钻孔灌注桩;施工工艺在海上项目施工的过程中,大口径超深层钻孔灌注施工作为一项难题,WEI海上工程带来一定的挑战。
由于海上区域施工条件的复杂性,工程施工中会受到自然条件复杂、潮汐以及风力等问题的影响,而且,由于工期时间紧迫问题的限制,若不能得到科学化的处理,会为工程施工质量的提升造成影响,并降低超深钻孔灌注桩施工的整体质量。
因此,在现阶段海上大口径超深钻孔灌注桩施工工艺分析中,应该结合区域的条件特点,进行施工方案的优化,为海上施工工艺项目的完善提供参考。
1工程概况选择海口市某岛跨海大桥作为研究对象,桥长5.85千米海上段4.90千米,试桩参数直径2000MM,桩顶标高-0.5米装底-96.5米,设计桩长96米。
2海上大口径超深钻孔灌注桩施工中存在的问题2.1堵钻现象在堵钻问题分析的过程中,这种现象通常会发生在黏土层之中,由于黏土层黏度相对较高,结构相对密实,容易发生糊住钻头的现象。
所以,对于工程项目施工人员,在整个工程中应该认识到这种问题,选择适宜的速度进行钻进,降低泥浆比重以及黏度[1]。
2.2钢筋笼孔口的安装通过对钢筋笼孔口安装工艺的分析,在安装的过程中,如出现时间过长的问题,主要是由于钢筋笼孔施工中受到风力的影响,导致钢筋笼对位以及挤压的耗时较长,这种现象的出现会对孔位安全以及混凝土顺利浇筑造成影响。
3上大口径超深钻孔灌注桩施工工艺的基本方法3.1钢护筒的施工设计在海上工程项目施工的过程中,为了达到隔水离海的效果,需要充分保障静水压力的一致性,有效避免孔壁出现坍塌的问题。
一般情况下,在钢护筒深埋的过程中,埋深不能少于12m,主要是为了防止海水冲刷出现的深埋深度减少,增强静水压力,对钻孔施工造成的制约。
新洋港大桥深水超长钻孔桩施工技术
中铁十二局集团一公司于利华郑丙宪
【摘要】介绍江苏连盐高速公路新洋港大桥深水超长钻孔桩基础施工,包括护筒、钻孔平台的加工与安装和钻孔桩成孔工艺,为同类工程提供借鉴。
【关键词】桥梁深水超长钻孔桩施工
1 工程概况
连盐高速公路新洋港大桥全长764.5m,双向六车道,主桥为一联五跨预应力混凝土连续梁,跨径组合为(34.44+3×60+42.83)m,主墩7#、8#、9#、10#为水中墩,枯水期水深5-6米,汛期水深约7.5米,桥址处地质为亚粘土、泥质亚粘土、粘土、砂土,局部淤泥,河川底淤泥、软粘土、耕植土覆盖层厚约8m。
墩基础设计为6根Φ1.5米超长钻孔桩,桩长70.2米,桩顶在水位以下10米。
2 施工方案确定
大桥施工初期,施工单位根据实施性施工组织设计及阶段性施工目标,充分考虑了水中主墩超长钻孔桩基础穿越河川覆盖层淤泥、软粘土的施工难度以及低桩承台施工,主墩基础采用了直径Φ70cm钢管桩平台,用正循环旋转钻机泥浆护壁钻进成孔。
3 钻孔平台
钻孔平台用钢管桩作基础,2I40b型钢作支撑梁,20cm×20cm方木、5cm木板铺装而成。
钢管桩纵桥向分三排,每排6根,钢管桩直径Φ70cm,长度18米。
钢管桩纵桥向间距2.5米,
钻孔平台在码头吊装船上,水运至墩位,由30t浮吊吊装至平台上,精确定位后将平台底座与型钢焊接牢固。
4 钢护筒设计与制作
根据设计图纸与现场实际勘测,主墩桩基顶面距河水面约10米,河川底淤泥、软粘土、耕植土覆盖层较厚,为了满足施工要求,钢护筒设计长度13.5米,穿入河川5米。
根据桩规范允许偏差和钢护筒的强度、刚度、长度要求,结合现场实际施工控制能力,钢护筒内径设计为1.8m,壁厚为12mm,每节长1.5m,外表面每隔2m设一道[120型钢作环向加劲钢箍。
钢护筒在现场统一加工制作,焊接成7.5米+6米两节,运至墩位后用30T浮吊直接吊装第一节,放入导向框内,测量定位后,在钢管桩平台上将第二节钢护筒对接至设计长度13.5米,复测后利用振动锤震动下沉至设计位置。
护筒的主要作用是:①保证孔内水位高出施工水位一定的高度,形成静水压。
②穿过淤泥、软粘土层,确保钻机正常钻进。
③在护筒内开钻造浆好,护壁好,穿过护筒时不易坍塌。
④确保不串孔。
5 机具选择
根据桥址地质情况,淤泥质粘土、亚粘土、粘土、砂土、主墩桩基施工设备全部采用正循环回旋钻机。
正循环回旋钻机适用于粘性土,粉砂、细中粗砂、含少量砾石、卵石的土质,软岩。
正循环回旋钻机钻孔方法及施工原理:将泥浆以高压通过钻机的空心钻杆,从钻杠底部射出,底部的钻头回旋时将土层搅松成为钻渣,被泥浆悬浮,随着泥浆上升而溢出流到孔外的泥浆池,经过沉淀池沉淀,泥浆循环利用。
6 泥浆的配置
钻机就位后,开始配置泥浆。
钻孔泥浆由水、膨润土、纤维素、烧碱配制而成。
在钻孔中,由于泥浆的相对密度大于水的相对密度,泥浆的静水压比水大,泥浆可作用于井孔壁形成一层泥皮,阻隔孔内外渗流,保护孔壁免于坍塌,同时,泥浆还有悬浮钻渣的作用。
对于正循环钻机既要求有一定的悬浮钻渣的能力,又要求它能很容易流动产生上升流速,所以,泥浆的配比必须满足各项指标。
我部根据现场的实际情况,泥浆的配置如下:
质量比﹕水﹕膨润土﹕纤维素﹕烧碱=100﹕7﹕0.007﹕0.003
膨润土泥浆相对密度低,粘度好,含砂量小,泥皮薄,稳定性强,固壁能力高,钻具回旋
阻力小,钻进率高等优点;纤维素可使地基土表面形成薄膜和降低失水率的作用;烧碱增加水化膜的厚度,提高泥浆的胶体率和稳定性,降低失水率。
7 钻机钻进
泥浆配置好后开始钻进。
①启动泥浆泵和转盘,使之空转一段时间,待泥浆输进孔内一定数量后开始钻进。
②进尺应适当控制,在护筒刃脚处,应低档慢速钻进,使刃脚处要有坚固的泥皮护壁。
钻出护筒1米后,可根据土质正常钻进。
③在粘土中钻进,由于泥浆粘性大,钻头所受阻力大,易糊钻。
选用尖底钻头、中等转速、大泵量、稀泥浆钻进。
④在砂类土或软土层钻进时,易钻进,易坍孔。
选用平底钻锥、控制进尺、低档慢速、稠泥浆钻进。
⑤在低液限粘土、卵、砾石夹土层钻进时,因土层太硬,会引起钻锥、钻杆跳动、偏斜,选用低档慢速、优质泥浆、大泵量、分节钻进。
⑥钻进过程中按时检查泥浆的指标,土层变化时增加检查次数,并适当调整泥浆指标。
⑦钻进时如泥浆损耗应及时补充。
8、成孔检查
钻孔完成后,要进行成孔检查。
①孔深、孔底检测采用标准测锤检测,测锤为锥形锤,锤底直径13cm~15cm,高 20 cm ~22cm,质量4kg~6kg。
②孔径、孔形检测是在桩孔成孔后、下入钢筋笼前进行的,是根据设计桩径制做笼式井径器入孔检测。
笼式井径器用φ8和φ12的钢筋制做,其外径等于钻孔的设计孔径,长度等于孔径的3~4倍(如正、反循环回转钻成孔法)或4~6倍(如冲击钻成孔法)。
其长度与孔径的比值选择,应根据钻机的性能及土层的具体情况而定。
检测时将井径器吊起,使笼的中心、孔的中心与起吊钢绳保持一致,慢慢放入孔内,上下通畅无阻表明孔径大于给定的笼径;若中途遇阻则有可能在遇阻部位有缩径或孔斜现象,应采取措施予以消除。
9、清孔
清孔的目的是抽、换原孔内的泥浆,降低泥浆的相对密度,粘度,含砂率等指标,清除钻渣,减少孔底沉淀厚度,防止桩底存留沉淀过厚而降低桩的承载力。
正循环回旋钻一般清孔不彻底,混凝土质量较难保证,而且清孔时间较长。
针对这一情况,
我部采用吸泥泵导管清孔,是以灌注混凝土的导管作为吸泥管,利用吸泥泵抽渣。
优点是缩短清孔时间,清孔质量好。
清孔后的泥浆的性能指标:相对密度 1.03~1.2 ,粘度18-22s,含砂率﹤2%,酸碱度PH=8-10,胶体率﹥98%。
10、水下混凝土的灌注
孔的各项检查项目合格后,清孔后的泥浆指标满足要求,即可进行水下混凝土的灌注。
11、钻孔事故与处理措施
①坍孔
原因:泥浆各项性能指标不符合要求;孔内外水头不够;孔内外水头过高,孔壁渗浆或护筒底反穿孔;在砂层进尺过快;清孔后时间过长;钢筋骨架碰撞孔壁。
措施:严格控制泥浆的各项指标;在砂层控制进尺速度;控制水头保持相对稳定;在塌孔部位回填粘土再钻;吊装钢筋笼时,中心对证,严防碰撞孔壁。
②糊钻
原因:泥浆粘度过大;钻渣量大;钻杆内径小,出浆口堵塞。
措施:调节泥浆的相对密度;增大泵量;停钻,清除钻渣。
③钻孔漏浆
原因:流砂层中泥浆向外流失;护筒埋置太浅;护筒接缝不严造成漏浆;水柱压力过大,使孔壁渗水。
措施:加绸泥浆或回填粘土掺片石;护筒可加长打入穿过渗水层;采用人工密封接缝;保持相对稳定的水头。
12、结束语
在连盐高速公路新洋港大桥水中主墩施工中,我们充分利用正循环回旋钻机的优点,克服其缺点;采用吸泥泵抽渣清孔的办法,克服其清孔不彻底,而且清孔时间长弱点;利用长护筒施工深水区钻孔桩,穿过河川底淤泥、软粘土,有效解决了其钻孔过程中塌孔、反穿孔等难题;主桥48根钻孔桩通过超声波检测后,全部合格,优良率达99%,采用钢管桩平台、结构稳定、作业面大、可同时保证两台钻机施工,确保施工安全,加快施工进度,保证汛期安全施工,获得了较大的经济效益和社会效益,为类似工程提供了宝贵经验。