下载文档原格式
对某特大桥主墩大直径超深钻孔桩施工技术的探讨[摘要]某特大桥主墩桩基础采用直径3.0m钻孔灌注桩，具有桩径大、嵌岩最大厚度达100m，成孔深度超过120m，质量要求高，施工风险大、工期紧等特点。
根据工程特点，介绍了该钻孔灌注桩的施工技术，包括施工平台及栈桥搭设、成孔设备的配置及成孔技术、钢筋笼制作与安装、水下混凝土灌注等内容，可为同类工程提供借鉴。
[关键词]特大桥主墩；大直径；钻孔桥；施工1工程概况本座特大桥，全长11.466km，主桥采用（57.5＋109.25＋230＋109.25＋57.5）=563.5m钢桁梁斜拉桥结构，引桥主要采用32m 、24m跨后张法预应力简支箱梁。
桥上为四线铁路，中间两线为快速客车通道，两侧两线为火车及相对较低速度客车通道。
两主塔承台面以上高度105m。
主桥241#～245#墩位于水中，在施工一般水位+1.0～+2.0m下的水深约2～19m，其中243#、244#主墩为每墩18根Ф3.0m钻孔灌注桩基础，桩长分别为96.5m、102m，桩底标高分别为-105.8m、-112.2m，在+9.76m施工平台下的相应成孔深度分别为116.5m和122m。
主墩基础设计采用低桩承台形式，244#主墩在施工一般水位下水深约8m，覆盖层厚度只有1～4m，承台埋入河床超过其1/2高度；243#墩在施工一般水位下水深8～15m，覆盖层厚度较大，情况见表1所示。
主墩244＃桩基采用C30 水下混凝土，单桩灌注量达807m3。
表1 243#、244#主墩的地形及设计情况注：2009年1月份观测时水位约为+1.3m。
2水文地质条件工程所处为珠江的重要支流，每年4～9月份为汛期，6、7月份为洪水爆发危险期，具有迳流量大、汛期长、洪峰高的特点。
20年一遇水位为9.14m，50年一遇水位为9.52m，100年一遇水位为9.83m，相应流速1.83m/s。
主墩处的覆盖层主要由粉砂、中砂、粉质粘土、粗砂、砾石等构成，但两个主墩的墩位处的情况差异较大。
桥梁大孔径桩基施工技术探讨摘要：本文结合工程实际，对桥梁大孔径钻孔灌注桩施工技术作一些探讨。
关键词：桥梁大孔径钻孔灌注桩施工技术Abstract: combined with the engineering practice, the bridge of large diameter bored pile construction technology for some discussion.Keywords: bridge large diameter bored pile construction technology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，钻孔桩也向着大孔径方向发展。
本文结合工程实际，对桥梁大孔径钻孔灌注桩施工技术作一些探讨。
一、工程概况广西某高速公路大桥2、3、4号墩柱桩基础为250cm直径、设计桩长均为15m的水下钻孔灌注桩，桩位处于河道中，水流湍急。
工程地质勘察报告确定覆盖层为第四系冲积第一小层卵石alQ1，卵石呈亚圆形，混较多砾、粗砂，层厚6.5-7.0m，结构中密；基岩为泥岩及泥灰岩。
根据现场地形特点，可以预测经过反复冲积形成的砂卵覆盖层内含有局部流砂、突石、孤石甚至大孤石层。
二、施工工艺的选择大孔径钻孔灌注桩施工过程中，孔壁受挤压力作用产生径向位移，当孔壁土质松散，孔内液柱压力不足，即会发生孔壁坍塌。
孔壁坍塌在钻进中会造成扩孔、埋钻事故；在混凝土灌注时会造成桩身夹心、断桩、颈缩事故。
造成孔壁坍塌的因素主要有：孔壁岩性、钻孔过程中破坏地层原始应力状态、护壁泥浆的质量、钻孔工艺的选择等。
能否有效防止孔壁坍塌成为该桥钻孔灌注施工成败的关键第一步。
1、钻进工艺的选择针对本桥基桩砂卵石覆盖层厚，含砂量大，砂砾间的胶结性差，并很可能存在突石、大孤石的特点，优先选择了冲击钻机成孔。
现场配置两台J-80“+”型加重型冲击钻机，锤重8吨，6翅，直径2.48m。
大桥工程钻孔灌注桩施工方案编制：复核：审核：目录1、施工工艺.......................................................................... - 1 -2、施工安全生产管理体系及保证措施.......................... - 13 -3、质量保证措施................................................................ - 19 -4、文明施工保证措施....................................................... - 21 -5、环境保护保证措施: ...................................................... - 21 -1、施工工艺1.1、桩基编号及主要技术参数1.2、桩基施工工艺流程1.3、筑岛施工1.3.1施工方法⑴本桥11号-14号墩桩基位于河中央，水深1.5m左右，经现场勘察及现场水位地质情况，我项目部经过多种方案对比，从安全、经济、进度及在汛期前能保证过水断面等方面考虑，计划采用筑岛方法设置施工平台。
具体施工方法为：先在河中填筑施工便道，采用土方运输车运送黏土，沿着桥梁红线内边缘方向用装载机将黏土推入河道中，保持土体高出现有常水位1.5米（回填设计标高为198.9m）。
填筑施工便道长度为150米，宽度为6米,。
在根据测量放样，用竹杆绑上红塑料带插入水底，确定各个筑岛平台边坡坡脚位置。
再往各个墩位横向的填筑施工平台。
使施工平台与施工便道相连，形成T字型整体。
抛填过程中由RTK控制抛填高程，块石抛填控制高程为设计顶高程下65cm(50cm鹅卵石层+15cm石粉层)，即+198.25m。
抛填过程中采用挖机进行整平。
⑵在设计桥梁的跨中位置埋设3排直径为1.8m的混凝土圆管涵过水，共计15道管涵，圆管涵埋设好后用混凝土包裹，防止块石破坏圆管涵。
论桥梁冲钻孔灌注桩大直径桩基施工工艺摘要：钻孔灌注桩的施工时整个桥梁施工的基础环节，其施工工艺的控制严重影响着这个桥梁的施工质量。
本文论述了钻孔灌注桩的施工准备工作和原料的选择，并且介绍了钻孔灌注桩大直径桩基的施工工艺。
关键词：钻孔灌注桩；施工质量；桩基近几年来，随着工程建筑行业的发展，大批高层建筑、高等级公路及重要水利工程不断涌现，钻孔灌注桩的使用也越来越广泛。
在工程建设中，钻孔灌注桩是基础承载力的最主要形式，如果它的施工工艺不当，工程很容易出现质量问题，因此，在对钻孔灌注桩进行建造时，只有选择科学合理的施工工艺，才能保证整个桥梁基础承载力的稳固，从而为整个工程的质量提供保障。
1 施工准备工作建造钻孔灌注桩要求有平整的场地，因此，施工之间要对施工场地进行整理，使其平整、无起伏，同时，还要探查桩位下是否有障碍物，如果有就要及时清楚干净。
施工现场需要有与之配套的施工道路、供水供电系统、泥浆池和排浆槽等泥浆循环系统等，这些实施和系统的布置必须严格按照平面图的要求来进行，材料也要按照施工要求合理有序的进行堆放。
2 原料的选择与下料在原料选择方面，要综合考虑工程需要、当地物质等因素来进行，如果能就地取材最好。
一般来说，卵石和石子比较适合作为混凝土的原料，因为这两种原料含泥沙量小，不超过2%，有利于混凝土流动性的提高，减少了堵管的危险。
浅孔小桩径灌注对混凝土初凝时间要求较短，3~5小时便可以，因此，使用一般的混凝土即可；而深桩灌注要求混凝土的初凝时间要大于8小时，它所使用的混凝土需要在一般混凝土中加入缓凝剂，缓凝剂的加入使混凝土具有了更好的保水性和流动性。
要控制好最后一次加水和出料之间的时间间隔，最多不能超过60s，坍落度应控制在180mm+20mm之间，混凝土灌注距桩顶约5m处时，坍落度应控制在160mm+170mm之间，以确保桩顶浮浆不过高。
如果气温高、成孔深，导管直径在250mm之内，取高值，反之，取低值。
特大桥大直径水上钻孔灌注桩施工控制要点摘要；为确保特大桥大直径水上钻孔灌注桩施工质量和施工安全，必须严格按照科学方法组织施工，精心管理，以促进建筑事业的和谐发展。
关键词；特大桥大直径钻孔灌注桩Abstract: To ensure that big bridge large diameter water bored pile construction quality and construction safety, must be in strict accordance with the scientific method organization construction, careful management, in order to promote the harmonious development of the construction enterprise.Key words; Big bridge of large diameter predrilled cast-in-place pile特大桥上部结构为塔墩梁固结双塔单索面混凝土斜拉桥，索塔总高为134.26m，主跨布置为64+ 140+350+140+64rn，桥面宽31rn，属于塔墩高，跨度大的高次超静定结构体系。
主梁采用大悬臂单箱五室预应力混凝土主梁，采用前支点挂篮悬臂浇筑施工。
主桥桩基采用钻孔灌注桩，呈梅花形布置，主墩基础共38根ф3m钻孔灌注桩;有的大直径桩基长30多米，水中大直径桩基基础的施工难度大，其施工影响总工期控制，桩基质量更是影响到后期施工的安全，所以桩基施工是重点。
1、钢护筒定位由于水中钻孔灌注桩使用的钢护筒较长(本工程主桥桩基钢护筒长度一般在18m左右)，钢护筒的平面位置控制的好坏会直接影响基桩的平面位置，招标文件中要求基桩中心偏位不大于5cm，故在定位振打钢护筒时须严格控制钢护筒的中心位置及垂直度。
钢护筒中心位置偏差不应超过士5cm，垂直度不宜超过5‰，中心偏位及垂直度超限蒋会造成冲击锤擦刮护筒壁，甚至会出现将护筒打偏和打破的情况，给施工质量带来隐患。
桥梁大直径钻孔灌注桩施工技术探析摘要：目前，随着科学技术的迅猛发展，大跨度的桥梁工程越来越多，超长大直径钻孔灌注桩使用得越来越广泛，本文首先分析了我国钻孔灌注桩的发展趋势，明确了大直径钻孔灌注桩的优势，其后分别从施工方案、施工要点与质量控制几个方面具体探讨了大直径钻孔灌注桩的应用，最后围绕工程实例展开分析，以期可供参考。
关键词：桥梁；大直径；钻孔灌注桩；发展趋势；施工技术1引言自20世纪90年代起，我国交通体系发展迅猛，尤其是随着施工技术的革新、新型机械设备的研发，桥梁建设进入到了一个全新的领域，“大跨度”、“高桥墩”等成为新时代桥梁的重要代名词。
根据实践可知，此类桥梁高、重、沉降控制严格，夯实基础工程十分关键，在此背景下大直径钻孔灌注桩得到了较为广泛的应用，其具有承载力高、沉降小而均匀、抗震性好等诸多优势，基本可适应各种地质条件，加强其施工技术研究具有重要现实意义。
2我国钻孔灌注桩的发展趋势桩基础是一种古老的基础型式，根据我国考古资料显示，我国最早的桩基础出现在7000多年前（新石器时代，河姆渡遗址），这一阶段的桩基础主要以木制为主，直至19世纪末混凝土开始出现，钢筋混凝土桩逐渐在工程领域得到了推广应用，发展至今也有百年历史。
我国混凝土灌注桩的应用最早可追溯到20世纪80年代，起步相对较晚但是发展十分迅猛，迄今为止已经在高层建筑、公路、铁路、桥梁等多种工程中得到了广泛应用。
迄今为止，我国桥梁不断朝着“高”、“长”、“大”的方向发展，相应的保证桥梁基础更加安全、可靠，钻孔灌注桩也在朝着桩径越来越大、桩长越来越长的方向发展，本文主要就大直径钻孔灌注桩为研究对象，具体优势可归纳如下：（1）直径大、入土深，可进入各类地基，将桩嵌入各类基岩，具有其他形式的桩无法比拟的优势；（2）可建设扩底桩，更好的发挥桩端土作用，有效提高桩基极限荷载；（3）可承受较大的竖向荷载，同时因为桩身刚度大，在承受横向荷载方面表现也较为优异，由此桥梁整体抗震性能较好。
大直径钻孔灌注桩施工方案系指桩径大于250cm，大直径桩柱按其施工方法的不同可分为钻孔灌注桩柱，钻埋空心桩柱和挖空心桩柱三类。
1．施工平台1）平台构造：钢管桩工作平台由钢管桩与纵横梁组成，钢管桩可用成品管或用6mm-10mm钢板卷制而成，采用振动下沉法安装到位。
直径0.5-1.2m 不等。
纵梁常使用六四军用桁架、万能杆件桁架、贝雷桁架，使用时要注意设计钢管的跨径最好为节距的倍数，以提高支点的剪力。
2）钢管桩施工：钢管的成品有热轧无缝钢管，有缝焊接管和螺旋焊接钢管三种，为便于长期周转使用，施工时多采用成品管，钢管分节，节的长度一般为4-6m，节与节之间的钢法兰圈用电焊连接，以增加连接刚度。
钢管桩的底节刃脚处要贴焊钢板圈，离刃脚一定高度h要设内横隔板来提高垂直承载力，以便较容易外拔。
钢管桩常用震（拔）两用的震动锤，其技术规格如表。
双频率震动锤钢管桩插打在软弱地层时宜用高频激震，深层或终振阶段宜使用低频激震，每次震动时间根据土质情况及震动机能力大小来定，一般不超过10-15分钟，震动时间过多对震动机的零部件易于磨损。
钢管桩沉入施工的极限承载可参考下表：3）钢管桩施工工序a．定位旋测：在浮吊工作船进入墩位前，先经过测量将桩位用浮标形式定位，待定位船抛锚就位后，选用平台钢管桩中一根作定位桩，先行震入，以后再以此根做定位的标准。
b．施打顺序以浮吊移动方便为准，浮吊大致分为三类：汽车（履带）浮吊，桅杆浮吊，龙门浮吊，其中汽车浮吊是在钢驳船上装设汽车（履带）吊，考虑到震动锤的冲击力较大，为稳定起见，常将船尾（头）对准钢管桩，钢管桩安装了震动锤后，顶部用4根风缆固定，缆风绳可设在工作船上或已施打的钢管桩上，缆风绳的作用是控制钢管桩的竖向倾斜，钢管桩震沉到工作平台高程后停止，再接长，依次施工直到设计位置，一个平台的钢管桩要集中施打，才能发挥效率。
c．为提高大型高级钻机功效，在施工组织设计中至少要安排多套平台与钢管桩。
桥梁基础大直径灌注桩施工技术摘要大直径灌注桩基础是高层建筑和桥梁的主要基础形式,本文介绍了大直径钻孔灌注桩施工控制、桩身质量事故补救、桩底注浆。
对以后大桥桩基础的施工建设提出相应的参考。
关键词桥梁基础;大直径;灌注桩;施工控制1大直径钻孔灌注桩施工控制大直径钻孔灌注桩因地质适应性强、承载力高、施工方便,为大中型桥梁基础的首选形式。
但其施工质量受工程地质条件、水下混凝土灌注工艺、现场管理等因素的影响,桩质量离散性大,缺陷事故时有发生,工期及造价也因此较难控制。
为保证工程的质量,必须加强灌注桩施工现场质量控制,严格成桩后的质量检测。
1.1钻进工艺选择与孔径控制开钻时应轻压慢转,及时加入重块,降低钻具重心,防止倾斜。
正常钻进时,应根据土层变化、孔径、孔深等因素,合理地选择钻进参数,结合常见地质特点:1)粘土,可塑,厚度2-3 m,钻进参数选用中等压力,快转速,大泵量,低密度泥浆;2)淤泥,饱和,软塑,厚度10-15m,宜用笼式钻头钻进,采用快转速,大泵量,低密度泥浆并反复扫孔;3)杂填土,松散,该层钻进速度快,钻进参数选用中等压力,快转速,大泵量,采用高粘度、大密度的泥浆护壁,力求快速钻穿;4)中风化花岗岩,采用金刚牙轮钻头钻进,选用中等压力,中慢转速,大泵量,优质高密度泥浆。
孔径的大小与钻头的直径有直接的关系,选用钻头的直径宜比设计桩径小50mm左右,为减少因钻头晃动而产生超径,应使用同心度好的钻头。
钻进时,应保持孔内有足够的水头高度和合理的泥浆技术指标,平衡土层压力,防止缩孔及塌孔。
施工时应经常测定泥浆比重,定期测定粘度、含砂量和胶体率,及时调整泥浆技术指标,必要时使用泥浆添加剂。
优质泥浆对孔壁既有良好的保护作用。
1.2终孔鉴定及孔底沉渣控制在终孔鉴定中,渣样是判断的重要依据。
孔底沉渣直接影响着嵌岩桩端承作用的发挥,必须进行严格控制。
下钢筋笼、导管后,在灌注混凝土前,进行二次清孔,同时调制优质泥浆,使其能降低颗粒下沉速度;采用先进的反循环清孔工艺,沉渣测定符合要求后,立即灌注混凝上,保证二次清孔后至第一盘混凝土间隔时间不超过30min,防止土渣回落;尽量加大混凝土初灌量,利用初灌量的冲力,冲开残余孔底的少量沉渣。
公路桥梁工程大直径钻孔灌注桩施工技术文摘：大直径钻孔灌注桩施工技术是目前公路桥梁工程的核心技术之一。
摘要：以某公路桥梁工程为背景，在确定施工方案的基础上，探讨了大直径钻孔灌注桩在该工程中的应用效果，总结了技术要点，最终取得了良好的施工效果。
大直径钻孔灌注桩是.大直径钻孔灌注桩施工技术是目前公路桥梁工程的核心技术之一。
摘要：以某公路桥梁工程为背景，在确定施工方案的基础上，探讨了大直径钻孔灌注桩在该工程中的应用效果，总结了技术要点，最终取得了良好的施工效果。
大直径钻孔灌注桩是目前加固新建道路和既有桥梁的一种重要应用形式。
与常规钻孔灌注桩相比，对技术水平提出了更高的要求。
需要从实际情况出发，确定合适的技术方案，以保证施工质量，完成新建加固的目标，为运输提供优良的基础条件。
1项目概述高架桥施工容易对既有铁路运营造成不利影响。
木工程主桥采用2m62.5m转体钢箱梁，引桥为预应力现浇箱梁。
根据桥梁施工情况, 基础部分采用桩基，采用40根1.6m桩基，总桩长1440mo增补8 根2.0m 桩基，总桩长416m。
考虑到桩基的设计要求和该地区的实际情况，采用冲孔的方法。
2施工方案木工程采用冲击钻施工方法。
在此之前，以桩基检测布置为基础，开始工程试桩施工。
具体流程如下：场地平整埋套管备泥浆钻孔清孔设置钢筋笼浇筑施工质量检验。
3大直径钻孔灌注桩施工技术3.1护筒埋设、泥浆准备木工程施工采用整体钢衬。
与桩径相比，要求内径比该值略大20cm, 衬壁厚度6mmo护筒采用挖埋法设置，实际埋深2m。
护筒垂直后, 用粘土回填，分层夯实。
施工中观察护筒状态，不得有位移现象。
通过拉动十字准线将球挂到衬垫上，可以实现对桩位的检查。
只有在各项指标满足工程要求的前提下，才能在顶部焊接加强筋和吊耳，制作喷嘴。
3.2泥浆性能指标钻孔过程需要泥浆的支撑，可以充分发挥护壁和悬浮岀渣的效果。
在各种材料中，膨润土泥浆性能较好，具有失水少、护壁能力强的特点。
黄河大桥大直径超长桩基施工工艺研究摘要：本文依托于黄河大桥实际工程分析施工难点，研究超深大直径桩基础施工工艺和施工方法。
对施工过程中关键工作进行质量控制，提高桩基施工质量，避免工程事故发生。
关键词：大直径超长桩基；桥梁工程；钻孔灌注桩；桩基施工1引言桩基施工好坏直接关系到桥梁建设工程成败，因此，本文针对跨黄河特大型桥梁的大直径超长桩基施工技术进行研究，不仅为依托工程桩基的顺利施工提供技术支持，而且还为今后类似环境的桩基设计、施工提供参考。
2工程概况2.1黄河大桥工程概况黄河大桥全长9.104km，项目起点位于兰考县谷营镇西南，与日兰高速相交，终点位于封丘县潘店镇白杨寺村西，接兰原高速一期工程兰考至原阳段，并与大广高速交叉。
主桥采用140m＋360m＋360m＋140m＝1000m 三塔双索面半漂浮体系钢与混凝土组合梁斜拉桥。
主桥桥型布置具体详见图1。
图1主桥桥型布置图2.2桩基概况过渡墩和桥塔基础均采用钻孔灌注桩+整体式承台，桩基按梅花桩布置，主塔和边塔处承台厚均为6m，横桥向宽均为61.958m，顺桥向长均为25.299m。
承台下均设48根桩，其中边塔桩基长度为92m，中塔桩基长度为106m，桩基直径均为2.2m，桩基间距均为5.6m。
过渡墩基础采用钻孔灌注桩，单个承台下设置6根基桩，桩径2.0m，桩身采用C30水下混凝土。
根据沿线地质，设计全部为摩擦桩形式。
2.3地质与水文根据地质勘探资料，桥位区地层岩性主要为：细砂、粉砂、粉土、粉质黏土为主，不良地质为地震液化、软弱土，地基承载力差。
项目沿线位于黄河灌区内，灌溉渠道纵横交错，地表水源充足，地下水位埋深较浅，一般为2.4～9.8m，地下水类型为松散岩类孔隙水。
3钻孔灌注桩施工难点及应对措施该项目为跨黄河大桥，跨度大，施工环境复杂，对桩基质量要求较高。
此外，黄河具有宽、乱、散、浅等特点，边界条件和突发性来水过程与其他流域工程有着较大的不同[1]。
新通扬运河特大桥钻孔灌注桩施工方案编制：赵永军复核：王寿康审核：龚万斌江苏省交通工程集团有限公司泰州市引江河疏港公路建设工程YJHDL-3标项目经理部2010年3月3日目录1、概况 (1)1.1、工程地理位置与工程简介 (1)1.1.1、工程地理位置 (1)1.1.2、工程简介 (1)1.2、工程自然条件 (3)1.2.1、地形地貌 (3)1.2.2、气象 (3)1.2.3、水文地质条件 (3)1.2.4、工程地质条件 (4)1.2.5、地震 (5)1.3、主要工程量 (6)1.4 编制依据 (6)2工期安排 (6)2.1、主墩桩基 (6)2.2、辅墩、边墩和引桥桩基 (6)3 主墩钻孔灌注桩施工 (6)3.1 钻孔灌注桩施工综述 (6)3.2 钻孔灌注桩施工工艺流程 (7)3.3 桩基施工场地 (7)3.3.1平面布置 (8)3.3.2平台结构 (8)3.3.3 平台施工 (8)3.3.4 钻机走道板铺设 (9)3.4 设备的选择 (9)3.4.1钻机 (9)3.4.2 起重设备 (11)3.5 钢护筒的加工和沉设 (11)3.5.1 护筒制作 (11)3.5.2 沉设设备 (12)3.5.3 护筒沉设示意 (12)3.5.4 钢护筒底口导向架 (12)3.5.5 钢护筒沉放 (13)3.6 钻孔施工 (14)3.6.1 钻孔顺序 (14)3.6.2 钻机就位 (14)3.6.3 泥浆制备及循环系统 (14)3.6.4 钻孔 (17)3.7 清孔 (19)3.7.1第一次清孔 (19)3.7.2 第二次清孔 (19)3.8 检孔 (20)3.9 钢筋笼的加工和安装 (21)3.9.1 钢筋笼制作场地的准备 (21)3.9.2 钢筋笼加工 (21)3.9.3 钢筋的连接 (22)3.9.4 运输与安装 (24)3.10 混凝土试配和水下混凝土灌注 (25)3.10.1 混凝土配合比设计 (25)3.10.2 施工设备 (25)3.10.3 混凝土灌注 (26)3.10.4 防止混凝土灌注时出现堵管、断桩的措施 (28)3.11 桩基检测 (29)4、主桥边墩、辅助墩钻孔灌注桩施工 (29)4.1、钻进成孔 (29)4.2 钢筋笼制作和安装 (30)4.3 二次清孔 (30)4.4 混凝土灌注 (30)4.5 成桩检测 (31)5 质量保证措施 (31)5.1 钻孔桩成孔质量标准 (31)5.2 质量保证组织措施 (31)6 安全保证措施 (32)7 文明施工、环境目标与保证措施 (33)7.1 文明施工、环境目标 (33)7.2 文明施工措施 (33)7.3 环境保护措施 (33)新通扬运河特大桥主桥钻孔灌注桩施工技术方案1、概况1.1、工程地理位置与工程简介1.1.1、工程地理位置新通扬运河特大桥位于引江河和新通扬运河汇流口处，北接江海高速，南联泰州港。
桥梁深水大直径变截面钻孔灌注桩施工工法桥梁深水大直径变截面钻孔灌注桩施工工法一、前言桥梁深水大直径变截面钻孔灌注桩是一种常用于河流、湖泊等水深较大的桥梁基础施工工法。
它是通过钻孔机进行孔洞排水，然后在孔洞中灌注混凝土来形成桩体，以支撑桥梁的重量和负荷。
本文将详细介绍这种施工工法的特点、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、经济技术分析以及实际工程实例。
二、工法特点桥梁深水大直径变截面钻孔灌注桩的特点主要包括：1.适应于水深较大的地区，可以在水深达到30米的地区进行施工；2.可以适应不同的地质条件，包括软土、砂土、黏土、砂砾淤泥等；3.桩径可根据桥梁重量和负荷要求进行调整，以满足建筑设计的需要；4.施工过程中可以进行孔洞排水，确保桩体的灌注质量；5.具有较高的承载力和抗侧力能力，能够有效地支撑桥梁结构。
三、适应范围桥梁深水大直径变截面钻孔灌注桩适用于以下情况：1.水深较大的地区，包括河流、湖泊等；2.地质条件复杂的地区，包括软土、砂土、黏土、砂砾淤泥等；3.需要支撑较大的桥梁结构，包括长跨桥和大跨度桥梁；4.需要进行孔洞排水的地区，以确保桩体灌注质量。
四、工艺原理桥梁深水大直径变截面钻孔灌注桩的工艺原理如下：1.钻孔：使用钻孔机将孔洞钻入河床或湖底，同时进行排水处理，确保孔洞内的水分被排除；2.灌注混凝土：在钻孔中逐段灌注混凝土，并采取适当的修正措施，确保灌注的混凝土在孔洞中形成所需的变截面。
五、施工工艺桥梁深水大直径变截面钻孔灌注桩的施工工艺如下：1.现场准备：确定施工现场，布置临时设施，包括施工平台、施工道路等。
2.孔洞钻探：使用钻孔机进行孔洞钻探，根据桥梁设计要求确定孔洞的数量和位置。
3.孔洞排水：在钻孔过程中进行孔洞排水处理，以确保孔洞内的水分被排除。
4.灌注混凝土：在孔洞中逐段灌注混凝土，同时进行修正措施，以确保形成所需的变截面。
5.桩体养护：对灌注完成的桩体进行养护处理，以确保混凝土的强度和稳定性。
新来河特大桥的施工方案新来河特大桥上部结构为30m先简支后连续预应力混凝土箱梁；桥跨布置为6x(4-30)m；下部结构采用肋式桥台，柱式桥墩，钻孔灌注桩基础。
桥面铺奘为10cm沥青混凝土+防水层+8cm厚40号水泥混凝土组成。
新来河有通航要求，为Ⅵ级航道。
4.6.1.钻孔灌注桩施工桥位处地基土层由上向下依次为：亚粘土和粘土，角砾土和圆砾土，强、弱风化粉砂质泥岩或强、弱风化粉砂质泥岩与泥质粉砂岩护层；桩端进入风化岩层，为嵌岩桩。
钻孔灌注桩施工工艺见：表5 施工工艺框图5.1水中钻孔灌注桩施工工艺框图；表5 施工工艺框图5.2陆上钻孔灌注桩施工工艺框图。
新来河特大桥采用钻孔灌注桩基础，C25钢筋混凝土。
根据本桥具体的地质特点，结合我单位多年来类似地质条件下钻孔灌注桩的施工经验，决定钻孔作业采用反循环回旋钻的施工方法进行施工。
钻至风化砂岩层将回旋钻头换为滚齿钻头；反循环清孔出浆。
施工要点如下：4.6.1.1.桩位测定、钻机就位采用全站仪测定桩孔位置。
在水中四座桥墩台周围，分别用木板桩围堰，中间用粘土填心，并达到能够进场施工。
木板桩围堰的施工方案：施工前先打定位桩，在定位桩上安装内外导框，导框间安置短垫木，保持插桩的间距，待板桩插到垫木处，即行拆除。
打桩时，桩头安装桩箍，如遇在硬土中或夹有卵石的土层时，桩尖上安装桩靴。
插桩一般先插角桩，从角桩向两侧进行。
采用先插后打：将围堰一边全部插好、挤紧。
并将每块板桩打入1m左右，使能站稳，然后对各桩分次轮流锤击，每次打下1～2m，直至全部打到设计标高。
钢板桩插打完毕，进行粘土填芯，然后围堰内进行抽水，直至桩基和下部结构施工完成。
4.6.1.2.埋设钢护筒为固定桩位、导向钻头、保护孔口及提高孔内水位、增加对孔壁的静压力以防坍塌，于钻孔前埋设钢护筒。
（1）、护筒采用钢板制作，护筒内径比设计桩径大15cm。
水中墩护筒顶面高出新来河常水位2.0m（新来河常水位11.54m），陆上墩台护筒顶高出地面30cm。
浅谈跨河大桥大直径灌注桩施工技术摘要：采用上部无水地带人工挖孔，下部富水地带机械成孔相结合的施工方案，既避免了全部用人工挖孔无法全部挖到位、进度慢、危险性大的缺点，又避免了全部用机械成孔速度慢、成本高的缺点，明显提高了工程进度，可大幅降低了工程成本。
关键词：大桥大直径桩施工技术中图分类号：tu74 文献标识码：a 文章编号：1 施工方案的选择对于地质情况复杂的大桥，且跨河为季节性河流，根据地质勘察报告，自然地表下8~10m以下富含地下水，且裂隙贯通，渗透速度较快，其上均为砂卵石层，干燥无水，易坍塌。
根据现场实际情况，整体河床干涸，仅10#、11#墩位于主河槽处有少量流水。
通过多种方案经济分析比较，决定采用人工挖孔与冲击钻成孔相结合的施工方案。
即从自然地坪开始先进行人工挖孔作业(混凝土护壁)，至8~10m左右(地下水位线处)，然后采用冲击钻进行泥浆护壁机械成孔。
桩身砼采用导管水下灌注。
2 关键技术2.1 人工挖孔根据桩直径大，土质较松散，为冲积卵石土层，地表以下8~10m 内无水(地质勘测报告)，上部采用人工挖孔方法施工。
：2.1.1 平整场地、定桩位在施工现场的控制网及高程复测完毕之后，利用各控制点首先放出桥中心线及桥中心控制桩；然后利用桥中心控制桩为控制点用经纬仪及测距仪精确定出各桩位中心桩，并对已定桩位采取钉围板或砖砌的方式精心保护。
开挖前在桩孔周围钉钢筋头将中心桩引出桩孔外，待挖至1m深浇注护壁砼后再将其引至护壁上，同时在护壁上打出控制标高对挖深及桩长进行控制。
2.1.2 安装提升系统提升架采用三角辘轳，将其置于桩孔之上，并将脚架的三条腿埋入土中不得少于30cm，以保证在使用过程中架子不会倾覆，埋完后在支腿周围压上重物。
2.1.3 桩孔挖土1m深并清底中心桩位引护完毕后，用人工从上至下逐层开挖。
孔内挖土人工用锹、镐进行，首先用镐对土进行松动，然后用锹将土翻起。
如遇卵石及大量漂石时，用凿石机将其松动破碎后再挖。
目录第一章概述 (1)1.1引言 (1)1.2桩基础的适用性和钻孔灌注桩的优点 (3)1.3大口径钻孔灌注桩施工技术国内外概况 (5)1.4大口径钻孔灌注桩施工技术目前存在的主要问题: (7)1.5本课题研究的内容、目的及意义 (8)第二章钻孔灌注桩的施工工艺简介及关键工序控制 (10)2.1钻孔灌注桩的施工工艺简介 (10)2.2成孔灌注桩质量标准 (16)2.3钻孔灌注桩施工工艺流程和关键工序控制 (16)第三章新开河特大桥工程实际施工情况 (25)3.1工程位置 (25)3.2工程概况 (25)3.3新开河工程地质概况 (26)3.4实际施工情况 (27)第四章钻孔灌注桩常见质量问题及原因分析 (40)4.1沉桩效应 (40)4.2钻孔桩施工常见事故的预防与处理 (41)第五章反循环孔壁稳定研究 (48)5.1孔壁稳定条件 (48)5.2影响孔壁稳定因素的分析 (49)5.3稳定孔壁的工程措施和非工程措施 (54)5.4泥浆 (58)第六章结论与展望 (63)6.1本文的主要结论 (63)6.2展望 (63)摘要 (64)ABSTRACT (65)致谢 (66)参考文献 (68)外文科技文献 (70)外文科技文献译 (74)第一章概述1.1引言1.1.1桩的发展历史桩基础是最古老的基础形式之一。
早在有文字记载的历史之前，人们就懂得采用木桩来支撑房屋。
1982年在智利发掘的文化遗址中所见到的桩大约距今一万二千年至一万四千年。
我国采用桩基也大约有六千年的历史了。
到了近代，随着科学技术和生产力水平的提高，桩基己成为在土质不良地区建造房屋、重型厂房及各种具有特殊要求的建筑物所广泛采用的基础形式之一。
在二十世纪四十年代初，随着大功率钻孔机具的研制成功，在美国出现了冲(钻)孔混凝土灌注桩。
随着第二次世界大战的结束，世界经济复苏，高层、超高层建筑不断兴建，钻孔灌注桩得以广泛的采用。
二十世纪七十年代后钻孔灌注桩在世界各地蓬勃发展起来。
我国钻孔灌注桩是1963年在河南省诞生的。
当时钻孔的孔径仅600—700mm，采用人工推磨方式钻孔。
1964年河南省在公路桥梁工程中成功地采用“人工推磨”的方式实现了直径为φ600—φ1000mm钻孔灌柱桩的施工。
1965年,钻孔灌注桩在全国公路桥梁建设中迅速推广。
随后全国各地开始进行机械钻孔的研究，开创了我国钻孔灌注桩的新局面。
改革开放以来，随着我国经济建设的迅猛发展，为适应城市建设、市政改造、旅游业、交通业的发展，一批批高层、超高层建筑物拔地而起，一座座大桥、特大桥如虹横跨大江两岸。
这些高层、超高层建筑物一般均建造在建筑物密度大、人口密集、交通拥挤的市区，因而基础形式不得不采用非挤土、无噪声的大直径超长灌注桩基础。
而大桥、特大桥一般均跨越大江(河)两岸，通常这些地方地质条件较复杂，为满足通航、施工及桥梁本身稳定与沉降的要求，也不可避免地要采用大口径钻孔灌注桩基础形式。
1.1.2桩基础的类型随着机械设备的不断改进，产生了名目繁多的桩型和工法。
桩基的发展过程，主要体现在两个方面，即桩的材料和成桩工艺方法。
⑴按承载性状分类根据桩竖向荷载作用下桩土相互作用的特点，达到承载力极限状态时，桩侧与桩端阻力的分担比例，将桩分为摩擦型和端承型桩两大类。
⑵按施工方法分类根据桩的施工方法不同，主要分预制桩和灌注桩两大类。
①预制桩预制桩可用混凝土、钢材或木料在现场或工厂制作，然后锤击(通过锤击或辅以高压再使桩沉入土中)、振动打入(将大功率振动器置于桩顶，利用内装偏心块旋转时产生的竖向振动力使桩沉入土中)、静压(利用静力压桩机将桩基压入土中)或旋入等方式设置就位。
其可按材料进一步分为：①混凝土预制桩②钢桩③木桩。
②灌注桩灌注桩是直接在所设计桩位处成孔，然后在孔内放钢筋笼(也有直接插筋或者无钢筋的)再浇灌混凝土而成。
其可按施工方法进一步分为：①沉管灌注桩②钻(冲)孔灌注桩③挖孔桩。
⑶按桩的设置效应分类随着桩的成型方式(打入或钻孔成桩等)不同，桩周土所受的挤土作用也很不相同。
挤土作用会引起桩周土的天然结构、应力状态和性质发生很大变化，从而影响桩的承载力和变形性质。
这些影响统称为桩的设置效应，桩按设置效应可分为下列三类：①非挤土桩②部分挤土桩③挤土桩。
⑷按桩径的大小分类根据桩径的大小可分为：①小桩，d≤250mm；②中等直径桩，250mm<d<800mm；③大直径桩，桩径d≥800mm。
1.2桩基础的适用性和钻孔灌注桩的优点1.2.1桩基础的适用性桩基础通常作为荷载较大的建筑物基础，其具有承载力高、稳定性好、沉降量小而均匀、便于机械化施工，适应性强等突出特点。
与其它深基础比较，桩基础的适用范围最广，一般对下述情况可考虑选用桩基方案：⑴地基的上层土质太差而下层土质较好、地基软硬不均匀或荷载不均，不能满足上部结构对不均匀变形的要求。
⑵地基软弱，采用地基加固措施不合适或地基土性特殊，如存在可液化土层、自重湿陷性黄土、膨胀土及季节性冻土等。
⑶除承受较大垂直荷载外，尚有较大偏心荷载、水平荷载、动力或周期荷载作用。
⑷上部结构对基础的不均匀沉降相当敏感或建筑物受到大面积超载的影响。
⑸地下水位很高，采用其它基础形式施工困难或位于水中的构筑物基础，如桥梁、码头、钻采平台等。
⑹需要长期保存、具有重要历史意义的建筑物。
通常，当软弱土层很厚，桩端达不到良好地层时，桩基设计应考虑沉降等问题。
如果桩穿过较好土层而桩端位于软弱层，则不宜采用桩基。
因此，在工程实践中，必须认真做好地基勘察、详细分析地质资料、综合考虑、精心设计施工，才能使所选基础类型发挥出最佳效益。
1.2.2钻孔灌注桩的优点⑴钻孔灌注桩在施工过程中产生的噪声小，适合城区建筑的施工。
预制桩、沉管灌注桩在用锤击或振动法下沉时，施工噪音大、污染环境，不宜在居住区周围使用。
预制桩用静压法施工可消除噪音污染，而且可降低桩身混凝土标号、含筋率，是城区预制桩的主要施工方法。
而钻孔桩在施工过程中产生的振动、噪音较小，是城区建筑基础的常用类型。
⑵钻孔灌注桩为非挤土桩，对邻近建筑物及地下管线危害很小。
有效地控制和减轻沉桩的挤土影响已成为城区选用预制桩的前提条件。
实践中已形成一些行之有效的方法，例如，设置防振沟、挤土井、预钻孔、排水砂井、控制沉桩速度及调整打桩流水等。
也可采用端部开口或半闭口管桩，沉桩时部分土进入桩管内，减小挤土效应，这类桩为部分挤土桩。
内径越大挤土效应就越不明显，但端部“土塞”的桩的承载力较封闭式桩小。
预制钢筋混凝土桩、沉管灌注桩(无论打入、压入或振入)均属于挤土桩，在饱和软土中进行密集桩群施工将使土中静水、孔隙水压力剧增(可达上覆土重的1.4倍，甚至更高)、地表隆起(例如桩区内50m，隆起总体积约为桩入土体积的40%)、浅表土体水平位移(影响范围达1倍桩长以上)、深层土体位移、先打设的桩被抬起和挤偏，乃至弯曲和断裂。
这些影响将造成各种危害，包括原有建筑物下沉或局部抬起，以致结构损坏、邻近路面开裂以及地下管线位移或破坏。
⑶钻孔灌注桩成桩能力强。
受设备能力的限制，单节预制桩的长度一般在30m以内。
当设计长度更长时需要接桩。
预制钢筋混凝土桩不易穿透较厚的坚硬地层，沉桩困难时需采用射水辅助、振动沉桩法沉桩。
由于桩的节长规格无法临时变更，当沉桩无法沉到设计标高时，就不得不截桩。
因此除钢桩、嵌岩桩外，受沉桩能力的限制，预制混凝土桩和沉管灌注桩其桩径、桩长不可太大，单桩极限承载力一般不超过6000kN。
钻孔灌注桩直径可为1—4m，桩长可达100m，可适用于各种地层，桩端不仅可进入微风化基岩而且可扩底。
挖孔灌注桩直径更可扩大至3—5m，因此单桩的总承载能力大，单桩极限承载力可达15000kN以上。
⑷钻孔灌注桩省去了预制桩的制作、运输、吊装和打入等工序。
钻孔灌注桩不承受这些过程中的弯折和锤击应力，从而节省了钢材和造价。
仅承受轴向压力时，可不用配置钢筋，或仅用少量的构造筋。
需配置钢筋时，按工作荷载要求布置，通常只在上部配筋，不用接头，节约了钢的用量，也不需使用高标号混凝土。
在一般情况下，比预制桩经济。
⑸钻孔桩质量相对较稳定。
预制桩的接头常常是桩身的薄弱环节。
沉桩的挤土效应可使先打设的桩被抬起，如果接桩不牢固，会使上下两节桩脱开。
沉管灌注桩的挤土效应也可能使混凝土尚未结硬的邻桩被剪断，对策是采取“跳打”顺序施工，待混凝土强度足够时再在它的近旁施打相邻桩。
1.3大口径钻孔灌注桩施工技术国内外概况尽管我国挖掘大口径井技术可以追溯至新石期时代，且早在春秋时期湖北铜录山矿井钻井断面己达5m²，深近百米，但现代大口径钻凿技术仅有100年历史。
欧美、前苏联、日本等先后采用冲击、回转、震动、水力喷射、井底动力钻等工艺钻凿了各类用途的大口径井，直径为0.8—3.0m，最大者可达l0m以上，深度为30—100m，最深达2000m。
我国于1983年在郑州黄河公路大桥施工中采用铁道部大桥局武汉桥机厂生产的BDM-4型气举反循环钻机完成了直径2200mm，孔深70m的摩擦桩的施工，接着在广东肇庆大桥完成了直径为φ2500mm的嵌岩桩施工，使我国钻孔灌注桩的桩径终于突破了2m大关。
目前国内外用于大口径钻孔灌注桩施工的主要方法和技术有：⑴冲击钻进：利用几吨—十几吨重的冲击钻头，通过钢丝绳升降来实现碎破岩石，达到成孔的目的。
⑵回转钻进：利用钻机和钻头对岩石进行切削破碎岩石，达到成孔的目的。
⑶冲击反循环钻进：利用反循环系统将冲击中产生的钻渣排出地面，从而提高钻进效率，达到高效成孔的目的。
⑷冲击回转钻进：利用高频低能的冲击使岩石疲劳破坏达到成孔的目的，它是一种介于冲击与回转之间的一种成孔方法。
⑸滚刀牙轮组合钻头钻进：滚刀牙轮组合钻头上碎岩材料为钨钴硬质合金或焊齿、钢齿刀具，国内钻进的最大口径为3.0—4.0m，深度70—80m，美国原子能委员会曾采用1.22—3.45m直径的竖井进行地下特种试验，深度可达1960m，钻进效率一般为0.1—0.5m/h。
⑹梅花孔施工工艺：美国DNTESOLL—KANDFAREAST在大口径硬岩钻凿工程中,推荐采用梅花点孔眼施工工艺，方法是：用一定规格的潜空锤在桩径范围内钻成蜂窝状孔，然后再用其它方法修孔。
⑺取芯与断芯技术：先钻成环状孔，然后利用特定装置“挤”断环中岩芯，从而成孔，该方法在前苏联被广泛应用并取得了显著效果。
⑻其他方法：如爆破法、冲抓法、旋挖法等。
灌注桩的成孔方法又可分为泥浆护壁成孔灌柱桩、干作业成孔灌注桩、套管成孔灌注桩和爆扩成孔灌注桩四种，其适用范围如表1—1所示。
表1—1 灌注桩成孔方法的适用范围成孔方法适用土类1 泥浆护壁成孔冲抓、冲击、回转钻碎石土、砂土、粘性土及风化岩潜水钻粘性土、淤泥、淤泥质土及砂土2 干作业成孔螺旋钻地下水位以上的粘性土、砂土及人工填土钻孔扩底地下水位以上的坚硬、硬塑的粘性土及中密以上砂土机动洛阳铲地下水位以上的粘性土、黄土及人工填土3 套管成孔锤击振动可塑、软塑、流塑的粘性土、稍密及松散的砂土4 爆扩成孔地下水位以上的粘性土、黄土、碎石土及风化岩1.4大口径钻孔灌注桩施工技术目前存在的主要问题:⑴孔壁的完整性不好。
