超长超大直径钻孔灌注桩施工工法最终.docx

超长、超大直径钻孔灌注桩施工工法

一、前言
钻孔灌注桩是桥梁建设上常用的一种深基础形式。近年来我国桥梁事业发展迅速，新建桥梁的跨径越来越大、结构越来越复杂，钻孔灌注桩的长度也就越来越长、直径也就越来越大。
中港第二航务工程局承建的苏通大桥C1标主4号墩由131根钻孔灌注桩组成，桩长均为120m，桩径2.5～2.85m，为目前世界上最大的桥梁群桩基础。为了促进该施工方法在我国类似桥梁工程项目中推广使用，根据苏通大桥施工经验与实践，特编制该工法。该工法内容主要包括钻孔平台搭设、钻孔桩成孔工艺（钻机选型、泥浆的选用配置、成孔参数的选择）以及成桩工艺（水下砼的配制及浇注工艺），其中钻孔平台搭设工艺曾获2004年武汉市职工创新一等奖。
二、工法特点
1、采用结构护筒直接作为钻孔平台的承重结构。
2、采用了振动锤以及移动式导向架打设钢护筒。
3、钻孔处多为粉沙、细沙、中粗沙及沙砾层等易坍孔地层，施工选用了大功率钻机成孔、优质PHP护壁泥浆。
4、钢筋笼采用镦粗直螺纹接头，并于后场同槽预制，采用大型浮吊大节段吊装。
5、桩基采用桩底后压浆技术。
三、使用范围
适用于采用钻孔灌注桩（地质以砂层为主）为基础的特大桥桩基施工。
四、工艺原理
钻孔桩施工工法主要分两部分：其一主要说明钻孔平台的搭设工法，其二介绍钻孔灌注桩的成孔、成桩以及桩底后压浆工艺。

五、施工工艺
（一）、工艺流程
1、传统钢管桩施工平台搭设工艺流程

施工准备
打桩船抛锚定位
沉设钢管桩
平联施工
承重梁及分配梁安装
平台面板及附属设施安装
钢管桩加工、运输
承重梁、分配梁加工、运输

图5.1传统钢管桩施工平台搭设工艺流程

2、采用钢护筒作为承重结构的钻孔平台搭设工艺流程

起重船及定位船抛锚定位
沉放起始平台钢管桩、形成起始平台
安装定位导向架
精确安装悬臂式定位导向架
沉放第一排钢护筒及护筒间连接
悬臂式定位导向架制作
钢护筒制作、运输
导向架前移及精确定位
沉放下一排钢护筒及护筒间连接
搭设下游侧施工平台
钻孔桩施工
定位船改造

图5.2采用钢护筒作为承重结构的钻孔平台搭设工艺流程
3、钻孔灌注桩施工工艺流程
泥浆回收
多余泥浆外运
护筒内壁清理
制作钢筋笼胎模
测量放线
搭建水上钻孔平台
钢护筒定位下沉
钻机就位
钻进成孔
清孔换浆
提钻移机
检孔
安放钢筋笼
下导管
制作钢筋笼
导管水密试验
合格
不合格
沉渣厚度测试
灌注水下混凝土
桩底注浆
桩基检测
二次清孔
合格
造浆
泥浆处理、循环
钻渣收集
钻渣外运

图5.3钻孔桩施工流程图

4、桩底后压浆流程
施工准备
注浆管安装
钻孔桩砼浇筑
注浆管开塞
洗孔、初注
控制注浆压力和注浆量，记录最大压力和单管最终注浆量
效果检查

图5.4桩底后压浆施工流程图
（二）、施工要点
1、传统钢管桩施工平台搭设施工要点
①钢管桩施工
a、钢管桩制作、运输
钢管桩均按设计规格拼装成整桩，按沉放顺序分批加工制作，出厂检验合格后，用驳船运输至施工现场。
b、钢管桩沉设
钢管桩沉设定位采用测量定位。
确定沉桩顺序：根据各工程的施工特点确定沉桩顺序。
打桩船抛锚定位：按照沉桩顺序进行打桩船的抛锚定位。
钢管桩施沉前根据桩位图计算每一根桩中心的平面坐标。直桩直接确定其桩中心坐标，斜桩通过确定一个断面标高后，再计算该标高处钢管桩的桩中心坐标。
钢管桩平面位置及垂直度调整完成后，先自由落桩，再开始压锤，依靠钢管桩及打桩锤的重量将其压入土层，测量复测桩位和倾斜度，偏差满足设计要求后，开始锤击。
钢管桩的最终桩尖标高由入土深度控制。成桩由标高控制，以贯入度作为校核。
②平台搭设
a、平联施工
平联钢管采用哈佛板连接。在前场施工中，首先将下好料的一端与钢管桩按设计位置对好位并调平平联焊接，然后用哈佛板将另一端与钢管桩焊接。
b、平台上部结构搭设
逐一安装主承重梁、分配梁，铺设面板，安装栏杆，挂设安全网。
③、钢护筒施工
a、导向架设计与制作
根据水深、流速条件确定导向架设计高度及刚度。本工程采用11.5m高的点接触式导向架，平台以下5.5m、平台以上6.0m。导向架平面呈“开口式”，平台上下两层导向架之间用螺栓连接，以便于装拆。导向架结构见图5。

图5.5导向架结构示意图（单位：mm）

b、钢护筒起吊、就位、施沉
用起重船吊起钢护筒，使钢护筒垂直，选择在平潮或流速较小时将钢护筒缓慢下滑，直至入泥稳定，待钢护筒下沉稳定后才能脱钩。
2、采用钢护筒作为承重结构的钻孔平台搭设施工要点
①、起始平台施工
起始平台位于钻孔平台上游侧，其主要作用是为沉放钢护筒，安装悬臂式定位导向架，提供具有足够刚度