深水桩基础（共12篇）
深水桩基础 篇1
1 工程简介
南京长江四桥北塔墩基础采用高桩承台结构, 设有38根Ф2.8m钻孔桩, 采用梅花式布置, 按摩擦桩设计, 桩尖土层为微风化粉砂岩。钻孔桩桩底标高-110m, 桩顶标高为-3.0m, 桩长107m;从3月15日开钻至7月30日最后一根桩完成浇筑, 施工过程中未发生一次大的安全质量事故, 38根桩全部为Ⅰ类桩。
采用KPG3000A型和KTY3000B型钻机进行钻进, 钻孔分批次进行, 投入100t和165t水上浮吊各1艘配合钻孔桩施工作业, 进行钻机设备移位和钢筋笼下放等工作。钢筋笼在后场长线法制作, 再分节运到现场进行竖向对接, 主筋的连接方式为直螺纹套筒连接。桩身混凝土采用垂直导管水下灌注, 由岸上2×HZS150型混凝土工厂供应, 搅拌车与拖泵结合泵送至施工点。
2 施工难点
桥墩处地质变化不大, 其中-60m以上为砂层, -60m以下为岩层。钻岩深度达50m, 岩层中钻进进尺较慢, 每班进尺约1.4m, 钻头磨损快, 易发生掉钻事故。单桩钢筋笼总重约45t, 共分9~10节, 起吊对接安装难度大, 混凝土一次性灌注方量大, 持续时间长, 需要精密的施工组织。
3 成孔工艺
本工程选用回转钻机气举反循环排渣钻进成孔, 根据钻孔所处地层不同, 需选用相应泥浆性能。泥浆选用见“表1不同地层泥浆性能表”。
为保证孔底沉渣厚度满足规范要求, 钻孔至设计标高后, 将钻头提离孔底0.5~0.8m, 开慢转速, 不停泵继续慢慢往下清孔至设计标高。清孔完毕后, 报请验收。清孔过程中对泥浆性能进行调整, 使泥浆性能指标达到“表2泥浆性能指标”要求。
终孔验收后, 即可进行下放钢筋笼作业;下放钢筋笼后, 再进行二次清孔。二次清孔后泥浆性能指标应满足混凝土灌注前泥浆性能要求。
4 钢筋笼制安
钢筋笼分节制造安装, 由于北塔墩钻孔桩钢筋笼的全长约109m, 按照单根钢筋9~12m的定尺长度, 结合运输条件, 可分为9~10节吊装入孔对接, 每根桩钢筋笼在长线台座基础和胎模上制造。钢筋笼运输吊装均设计专用吊具设备, 为避免钢筋笼吊装运输时损坏和变形, 在笼内焊接米字支撑。钢筋笼吊装下放时及时解除米字支撑。单桩钢筋笼连续制作, 各桩钢筋笼流水施工, 钢筋笼主筋对接一定要保持预制和安装的统一, 即预制时对接在一起的两根主筋, 在安装时必须保证也是这两根主筋对接 (在钢筋车间分节拆除接头时应事先做好对应的标记) ;主筋对接时, 同一接头两个丝头之间的间隙不得超过1mm, 若间隙太大, 可用导链葫芦将这两根主筋进行对拉。根据桩顶处钢护筒的椭圆度及偏位情况在桩顶处设置钢筋笼限位钢筋, 控制钢筋笼的平面位置,
5 问题及解决方法
5.1 掉钻及解决方法
33#孔在成孔工程中, 在孔底标高为-80.6m时, 钻机扭矩表盘显示扭矩过大, 钻架晃动非常厉害, 无进尺, 提钻后发现, 钻头牙轮掉落一个, 利用电磁铁牙轮被顺利打捞。在孔底标高为-99.5时, 钻铤以上第三节钻杆在法兰变截面处断裂, 发生掉钻。探明钻杆的准确位置, 采用专业打捞器, (打捞器结构包括连接法兰、打捞器内套杆、滑动块, 打捞时下放打捞器, 在触碰到钻杆时, 转动打捞器套杆, 使打捞器套杆插入钻具中, 缓慢提升, 倒齿面的滑动块与钻具的接触面加大、压力加大、形成自锁, 成功实现钻具打捞) 一次打捞成功。针对钻岩深、易掉钻的情况, 要求钻孔队伍将疲劳老化钻杆替换为新钻杆, 同时定期地对钻头、钻杆上的受力螺栓进行检查, 发现有扭伤, 及时修换, 避免掉钻事故的发生。
5.2 孔形不合格及解决方法
钻孔桩成孔后的成孔检测一定要请有专业资质的检测单位, 选用先进的设备进行。8#孔在成孔检测时未发现孔形有问题, 当钢筋笼下放至第七节时 (此时孔底标高约为-70m) 无法沉放。扭转钢筋笼, 吊机快速起落钩, 依然是束手无策。钢筋笼分节拆除提起后, 发现第一节至第四节钢筋笼出现严重的变形, 已经扭成了麻花。采用先进设备再次检孔后发现在-60m至-70m之间出现了两个台阶, 形成了“S”形孔, 只能进行扫空。这次事故给我们留下了深刻教训:桩基施工作为一项隐蔽性工程, 必须严格按照施工流程进行施工作业, 出现问题, 必须弄清原委后采取有针对性的措施, 做到有的放矢。
5.3 堵管及解决方法
北塔墩桩基直径大, 孔底深, 理论浇筑方量为710m3, 混凝土方量大, 浇筑过程必须要连续进行。26#孔在灌注混凝土时, 由于混凝土配合比不合理, 坍落度损失过快, 拔球后在导管埋深仅有50cm时发生了堵管。迅速关闭料斗仓门, 略微提升导管, 使漏斗中的混凝土缓慢下落, 在埋深为1m时, 换上小漏斗后仍继续堵管, 提升导管, 用长钢筋插捣都没有效果。无奈只能将料斗中的料放掉, 待实验室改善混凝土配比后再进行灌注。灌注混凝土是桩基施工的最后一道关键工序, 实验室应针对炎热夏季施工的特点优化配合比设计, 确保生产的混凝土具有良好的和易性、流动性和可泵性。
6 结语
大直径深水桩基础施工难度大, 风险高, 要减少事故的发生, 就要坚持以预防为主, 防微杜渐的原则, 严格管理, 要求施工作业人员具有高度的责任感。这样才能满足建设工期的要求, 少投资多收益。
摘要：本文以南京长江四桥北塔墩桩基础施工为背景, 阐述了大直径深水桩基础的工艺流程, 结合实际施工过程中出现的问题及解决的方法进行了分析。
关键词：钻孔桩,施工技术
参考文献
[1]公路桥涵施工技术规范. (JTJ041-2000)
[2]曾国熙.桩基施工技术[M].中国建筑工业出版, 1997.
深水桩基础 篇2
忠县长江大桥深水基础综合施工技术
以忠县长江大桥深水基础施工为例,介绍桥梁深水基础施工中的`方案比选、关键环节的实施、机械组织、材料供应等情况,供同类工程参考.
作 者：朱雅宁 Zhu Yaning 作者单位：中铁一局集团公司,陕西西安,710054 刊 名：铁道勘察 英文刊名：RAILWAY INVESTIGATION AND SURVEYING 年，卷(期)：2009 35(3) 分类号：U445 关键词：方案比选 关键环节实施 机械组织 材料供应深水桩基础 篇3
关键词：桩基；深水；砂岩层；施工技术
中图分类号：U445.551文献标识码：A文章编号：1006-8937（2012）05-0119-02
随着近几年铁路和公路的快速发展，钻孔灌注桩运用于桥梁基础工程中日益增加，在大中桥梁中的作用越来越重要，同时也促进了桥梁钻孔灌注桩的施工技术的快速发展。深水跟不良地质条件下的桩基施工更是一项施工难度大、质量要求高的工程，而旋挖钻是钻孔灌注桩施工中的较为先进的施工方法，该方法主要特点是施工效率高。另外由于其成桩质量好、尘土泥浆污染少，被誉为“绿色施工工艺”得以广泛运用。在石长铁路增建第二线沅江特大桥砂岩层深水桩基础施工中，采用亚洲最大的旋挖钻施工，圆满地完成了全部砂岩地层深水桩基施工，缩短了施工工期，保证了工程质量。
1工程概况及特点
石长铁路沅江特大桥全长3.737 km，共有桩基础567根，桩径分别为φ1.00 m、φ1.25 m、φ1.50 m、φ1.80 m和φ2.50 m。其中跨沅江段66#~69#墩φ2.50 m的桩基有36根，从上至下的地质为：细砂、淤泥质粘土、细圆砾土、强分化泥质粉砂岩、弱分化泥质粉砂岩。针对桩基桩径小于2.5 m，岩层强度小于20 MPa的特点，为了加快施工进度并提高成桩质量，本工程采用具有电子对中性能，能保证桩位中心，保证桩基垂直度，同时钻进过程中在孔壁上形成较明显的螺旋线，有助于提高桩的摩阻力的TR400D旋挖钻机，且旋挖钻机环保特点突出，泥浆可以多次反复使用，可以降低排污费用，提高文明施工水平。
2工艺原理
因TR400D旋挖钻机自重约130 t，水上施工平台需进行加固处理，首先采用浮吊搭建钢管桩和贝雷梁的栈桥和水上施工平台，然后插打钢护筒，基础采用1 020 mm，壁厚10 mm的钢管桩，在平台上使用TR400D旋挖钻机进行钻孔桩成孔，成孔速度快，减小了成孔偏差，下放钢筋笼用导管法进行水下混凝土灌注。
3施工工艺流程及操作要点
3.1施工工艺流程
施工工艺流程如图1所示。
3.2施工操作要点
砂岩地层深水桩基施工其难度主要体现在钢护筒埋设及工作平台的搭设。
3.2.1施工平台加固
水上施工平台搭建采用24根直径1 020 mm钢管桩为基础，321贝雷梁和25工字钢做横纵向分配梁，8 mm压花钢板作平台面板。考虑到TR400D旋挖钻机自重超过130 t，以及在钻进过程中的行走和旋转，平台需重新设计，在原有的设计基础上增加贝雷梁片数及钢管桩之间焊接剪刀撑的进行加固，使水上施工平台和栈桥连接在一起，增强整体稳定性，减小TR400D旋挖钻机在施工过程中发生晃动。
3.2.2测量放样
在桩位放样之前，先采用全站仪复核沿线各控制点、导线点，通过复核准确后才进行桩位放样。
3.2.3护筒埋设
护筒采用16 mm钢板卷制而成，由于设计桩径为2.5 m，现场使用直径为2 800 mm的钢护筒。根据施工最高水位、流速、冲刷及地质条件等因素确定埋深不小于5 m，倾斜度小于1%。由于本工程临近既有线，既有桥施工时遗留的桩头，型钢材料等，导致钢护筒入土深度不够，当出现钢护筒入土不够时，旋挖钻机就位后掏空底部2～3 m，然后护筒接长再振动下沉，直到钢护筒打入要求的深度，才能保证水上桩基础施工的正常。
3.2.4钻机就位
TR400D旋挖钻机具有电子对中性能，根据测量放样拉十字丝定出桩中心，旋挖钻机对其中点，锁定角度，一般角度设置为0°，在以后钻进过程中按其角度旋转到0 就是对准桩位中心。就位时保证钻头中心、桩孔中心在同一铅垂线上，其偏差不得大于5 cm。钻机就位时，底坐应平稳、牢固，在钻进过程中钻机不得产生位移或沉陷。在开孔前对钻机就位情况进行复测，以确保桩位的准确。
3.2.5泥浆配置
泥浆的性能指标对钻孔中的护壁效果和成孔质量有很大影响，在施工中应严格控制泥浆性能指标。选用优质膨润土等配制优质泥浆。根据地层情况及时调整泥浆性能，泥浆性能指标如下：
①泥浆比重：一般地层为1.05～1.1。
②粘度：一般地层18～20 s，开孔时不小于22 s。
③含砂率：新制泥浆不大于4%。
④胶体率：不小于95%。
⑤pH值：7~9。
制浆前，应先把粘土块尽量打碎，使其搅拌时易于成浆，缩短搅拌时间，提高泥浆质量。开孔泥浆比重控制在1.26~1.35，pH为7~9，粘度为19~28 s。
3.2.6 钻进成孔
待护筒内泥浆指标满足要求后方可向下钻进，钻进至接近护筒底口部位时使用小气量、轻压、慢转钻进成孔。
①细圆砾土层内钻进。钻头钻出护筒后，要小气量、轻压、慢转钻进2m后再正常钻进。钻进过程中要经常检测和调节泥浆性能，观察孔内泥浆面高度。当出渣量明显增多而无进尺时，是塌孔迹象需接长钢护筒。
②砂岩层内钻进。旋挖钻机钻进过程中，上部砂层、卵砾石层采用斗齿钻头钻进，钻进泥岩时，换用截齿钻头，钻进下部弱风化岩层时，因钻机打滑，采用1.5 m小钻头钻先导孔，再用2.5 m直径钻头扩孔，钻进效率较高。钻进过程中时刻注意孔内泥浆液面，维持护筒内的水头高度比护筒外江面高2 m左右，保证孔壁的安全。同时钻进过程中特别注意地质情况，在地层变化处捞取渣样，判断岩性，将渣样用小塑料袋封存放入留样盒，并贴上标签。钻孔过程中根据地质情况控制进尺速度，由硬地层钻到软地层时，可适当加快钻进速度；当软地层变为硬地层时，要减速慢进；在易缩径的地层中，应适当增加扫孔次数，防止缩径；对硬塑层采用快转速钻进，以提高钻进效率；砂层则采用慢转速慢钻进并适当增加泥浆比重和粘度。当钻进至设计深度后，使钻具提起5 cm回转循环几分钟，清除孔底钻渣，并调试泥浆达到规定要求后，测量孔深。成孔后使用检孔器检查孔深、孔径、孔型是否符合要求。
4质量控制
①保护好测量所放桩位，随时对钻孔中心尽心复核；钻进时，将设计地质柱状图挂置于机车上，并按技术交底要求抽取钻渣。随时验证设计与实际是否相符，及时调整钻孔过程中的各项指标；合理选用钻具，确保成孔完好，减小扩孔系数。
②钻孔桩质量标准见表1。
5效益分析
①成孔质量有保证，孔位偏差小，扩孔系数小，减少了混凝土的浪费。
②旋挖钻施工，可加快工程进度、提高工效。砂岩深水桩一般需要2~3 d即可成孔，同样桩基气举反循环钻机需要12~15 d成孔，沅江特大桥每年的汛期为5月～8月，采用旋挖钻机施工68#、69#墩后刚好进入了枯水期，而承台施工采用双壁钢套箱围堰，由于施工水位处于一年中最低，故在设计基础上减少了一层钢套箱，顺利地完成了承台和墩身施工，共节约成本约300万元，创造了较高的经济效益。
6结语
深水不良地质条件下的桥梁钻孔灌注桩施工属于隐蔽工程，施工方案采取不当，将会影响到桥梁施工质量和整体工期，给整个工程造成巨大的经济损失，因此成熟的在深水砂岩地层采用选用旋挖钻施工的工艺是保证钻孔灌注桩质量和安全的重要措施，是确保工程质量与经济效益的双赢举措。
参考文献：
[1] 邱宗宇.旋挖钻机在砂卵石地层桩基施工中的应用[J].企
业科技与发展,2010,(14).
深水基础桩基平台施工技术 篇4
关键词：深水基础,钻孔平台,施工
紫阳汉江左线铁路大桥, 位于襄渝二线安康境内的紫阳城区, 横跨汉江, 与既有襄渝铁路平行。主桥布置为 (48+2×80+48) m预应力混凝土连续梁。主墩4#、5#、6#位于河道中央, 每个墩有12根桩基, 桩经2.0m, 桩长45m左右, 承台尺寸为16m×14.6m, 桩顶标高310.75m, 河床标高287.9m, 高水位329m, 低水位313m, 最大水深41.1m, 属深水基础。设计深水基础施工方案是搭设钢管桩固定施工平台, 在平台上钻孔, 承台采用钢吊箱施工。
地质情况:该桥位于既有紫阳汉江大桥左侧30米处, 桥趾处属低山河谷地貌, 地质情况从上到下依次是, 4.5m淤泥, 1.5m中细沙, 2m圆砾土, 11.5m碳质千枚岩。
1 施工方案选择
根据现场实际情况, 本着既节约材料又方便施工的思路进行设计。经过研究提出了两种方案。
方案一:一台70t简易缆索吊、一台20t水上浮式起重机、驳船、平板拖轮方案。
方案二:一台50t水上浮式起重机、一台20t水上浮式起重机、2台简易10吨电动葫芦悬臂吊机、驳船、平板拖轮方案。
由于水深较大, 插打钢护筒的重量达40多吨, 加之缆索吊插打护筒难度大, 拆迁影响等, 最终选择了方案二。
2 钻孔平台设计
根据设计资料及实地考察决定按照方案二施工:4#~6#墩采用50吨及20吨浮吊及驳船、平板船配合搭设平台。搭设时, 先用浮箱拼成浮动平台, 在浮动平台上安装定位导向架, 由浮吊和振动锤插打φ1000管桩;再以φ1000钢管固定平台, 在因定平台上作导架, 插打钻孔桩护筒, 然后依此在护筒上焊接横梁牛腿, 在其上安装横梁、纵梁、分布梁和满铺方木、焊接栏杆等形成钻孔平台。
2.1 设计要求
(1) 钢管桩及钢护筒入土深度满足钢管桩及护筒稳定要求。
(2) 严格按照相关的钢结构施工规范进行设计。
(3) 平台平面尺寸满足钻孔作业要求。
2.2 钢管桩和钢护筒的设计
2.3 钢管桩及钢护筒的规格设计
钢管桩设计为φ1000mm×10mm, 钢护筒设计为φ2200mm×14mm, 最底节4米范围内加厚为18mm, 最顶节2米范围内加厚为18mm, 顶端振动锤夹钳处加焊φ600mm×600mm×18mm的加强钢带, 各节护筒连接处加焊φ600mm×600mm×18mm的加强钢带。
2.4 钢管桩及钢护筒的长度设计
根据本桥设计地质资料确定护筒入土深度 (满足平台稳定性要求) , 结合设计施工水位及搭设平台时的水位确定钢管桩及钢护筒的长度。
2.5 设计平台见下图1, 钻孔平台平立面图
2.6 设计的检算
由于钻孔桩在深水中施工, 那么安全显得非常重要, 施工前要对设计的各个施工阶段要进行检算, 达到保证安全要求。主要有以下几项:
在该地质条件下, 护筒要达到设计深度震动锤大小的选择计算护筒、钢管桩在锤击条件下的强度及稳定性检算。
锤击护筒入土深度。
单根护筒、钢管桩在受水流冲击作用下的稳定性。
钻孔桩平台整体稳定性。
3 平台搭设步骤
3.1 钢管桩及钢护筒的定位插打步骤。
(1) 利用浮箱拼成浮动平台, 在浮动平台上安装定位导向架 (见图2) 。在定位导向架上安装临时固定钢管桩的设施, 满足管桩在不够长的情况下接长。
(2) 由浮吊和振动锤插打上游第一排4根φ1000定位钢管桩, 待4根定位钢管桩定位后立即利用水平型钢和竖向剪刀撑将其连接成为整体。
(3) 利用浮动平台上的导向架定位第二排4根φ1000定位钢管桩, 并用浮吊和振动锤插打管桩至设计要求。然后将第二排钢管桩按照第一排的连接形式连接成为整体。
(4) 利用水平型钢和竖向剪刀撑连接已插打好的上游两排管桩形成固定的施工平台。
(5) 在固定平台上设置精确定位导向架, 利用浮吊和振动锤精确插打第一排钢护筒。
(6) 利用浮动平台上的导向架定位第三排钢管桩, 并用浮吊和振动锤插打管桩至设计要求。然后将第三排钢管桩按照第一排的连接形式连接成为整体。
(7) 将第三排定位桩与第二排定位桩利用水平型钢和竖向剪刀撑连接成为整体形成固定施工平台。
(8) 在固定平台上设置定位导向架, 利用浮吊和振动锤插打第二排钢护筒, 并将钢护筒与定位钢管桩连接成为整体。
按照自上游至下游的顺序, 按照第一排、第二排钢管桩及钢护筒定位的方式循环定位第三排、第四排钢管桩及钢护筒, 直至打完整个施工平台。
水中墩钻孔平台施工顺序见图3。
因本桥水位较深, 管桩与钢护筒定位时需要分节下沉, 故加工时分节加工管桩与护筒, 为了满足下沉时接高要求, 在每节顶两侧对称焊接吊耳, 吊耳利用厚钢板加工, 并在其上割孔。加工钢护筒吊耳时应防止其影响下沉即与钢护筒定位导向架产生干扰。
下沉时导向架及管桩与护筒平面位置及垂直度应符合以下要求:
导向架的安装精度要求:
平面偏位≤±50mm;
倾斜度≤1/500。
管桩与护筒安装精度要求:
平面偏位≤±50mm;
倾斜度≤1/500。
在钢管桩及钢护筒下沉过程中, 若下沉困难, 可利用射水助沉或吸泥助沉的方法配合。
3.2 平台承重梁及分配梁的搭设步骤
(1) 在钢管桩顶端沿横向纵向双向割槽, 将纵梁工字钢先放置在槽内, 并将其与钢管桩焊接牢固。
(2) 将横梁工字钢也放置在槽内, 并将其与钢管桩焊接牢固。
(3) 在钢护筒上焊接牛腿, 牛腿顶面标高与横桥向工字钢顶面同高。
(4) 在牛腿上焊接横梁工字钢。
(5) 在横梁上按照间距为100cm铺设16工字钢作为分配梁。
(6) 在分配梁上铺设厚8mm的带纹钢板, 并焊接平台安全防护栏杆形成稳定的钻孔施工平台。见图1。
4 定位导向架及管桩与护筒的定位措施
4.1 导向架的定位措施
利用装有导向架的浮动平台四脚的卷扬机进行定位, 将卷扬机与预先抛的低锚浮漂连接, 通过调整卷扬机钢丝绳长度定位导向架。
4.2 管桩与钢护筒的定位措施
起重船将护筒从侧面吊入导向架的导向装置, 锁定上下龙口。利用下龙口的调节装置来调整钢护筒的平面位置, 同时根据东西方向和南北方向测量员的指导进行垂直度的调整。待钢护筒自重下沉稳定后, 起吊振动锤至钢护筒顶口并调整振动锤的位置, 使其重心在钢护筒的中心位置。振动锤起振, 钢护筒下沉至导向架上龙口顶口1m处, 停锤, 打开上层龙口并测量校核。
继续下沉至导向架底口以上1.5m处停锤。在导向架前端设置2层层距10.0m的上、下导向装置, 导向装置内设置有供护筒定位、施沉过程中纠偏、调整的千斤顶和锁定装置。
5 结语
根据本桥施工过程来看, (水中桩基2007年4月开始到2007年10月施工完毕) , 此平台能够满足施工要求, 并具有足够的强度和稳定性, 并且钢护筒定位导向架始终在固定平台上, 故钢管桩及钢护筒位置精确, 在连接时为将钢管桩和钢护筒连接为整体, 故有利于平台的升降及钢护筒的接高和降低, 因此此平台的设计和施工是可行的。
参考文献
[1]铁道部第三堪测设计院.铁路桥涵设计规范[M].铁道部建设司标准科情所组织出版.TB10002.1-99.
深水桩基础 篇5
钢板桩围堰在秦淮河特大桥深水基础中的应用
秦淮河特大桥53述,实践证明钢板桩围堰是深水基础施工中一种既安全经济又方便施工的支护形式,可供类似工程借鉴.
作 者：王希勇 Wang Xiyong 作者单位：中铁四局集团第四工程有限公司,安徽,合肥,230041刊 名：安徽建筑英文刊名：ANHUI ARCHITECTURE年，卷(期)：16(3)分类号：U445.55+6关键词：深水基础 钢板桩围堰 检算 开挖支护
深水湾奶茶 篇6
一张张粉红色的纸片如故园深巷中剥落的红漆，蒸发在透明的空气里，对于过往那段时光的怀念与怅涩之情便在须臾间席卷了心头。
彼时，妈妈虽忙，依旧有年轻的心态与轻快的步履，稚嫩的我课业并不繁重，而爸爸的工作也还算轻松，我们有许多的时光在每个星期五的傍晚踏着星光漫步，去超市购置一些生活所需。当然，在意的不是散步的目的地，而是40分钟的来回路程。轻挽父母的手臂，沉浸在温柔的港湾，我微闭着眸，让那晚风吹我清醒，月光浸我沉醉。
路上期盼出现的，是河背村49号一家不起眼的“深水湾奶茶店”。简陋的店面的确不能吸引我，却因一次口渴，有了难忘的味觉体验。浅淡的奶香中漂浮着丝缕清茶的芬芳，轻抿于唇间，仿若沐浴初晨揉入室内的那抹熹微日光。这味道，是与家人在一起的幸福，是爱与被爱的满足。想起幼时物美价廉的大白兔奶糖，看似平凡却令许多人怀念至今。
如今的光景，昔日的美好仿佛被盖上邮戳寄往永恒的沉默。妈妈在繁忙的工作之余丧失了许多娱乐的心情，爸爸终日在电脑前忙碌，冻结了彼此温暖的交流，我木然置身于雪片般纷飞的试卷间，听见空气中莫名的叹息。
公路桥梁深水桩基础施工技术探讨 篇7
在中国, 喀斯特地貌分布及其广泛, 类型也非常多, 举世闻名, 喀斯特地貌在我国总面积中占据了200万km2, 而浙江省喀斯特地貌也及其普遍。因而在公路桥梁深水桩基础施工过程中, 要着重考虑到该地貌的水下地形沙石、土质特征, 结合浙江省当地地貌, 才能修建更加稳固、长久的公路桥梁。公路桥梁深水桩基础施工是一个复杂的重要的施工环节, 只有掌握了相关水文、地理条件, 才能对深水桩基础施工预案作出准确的判断。
1 浙江地区应注意喀斯特地貌对公路桥梁深水桩基础施工的影响
1.1 喀斯特地貌岩溶地形具有不稳定性
由于岩溶地貌最显著的特征就是洞穴分布不在少数, 显然, 这样的地质结构对公路桥梁的修建是极其不利的, 所以, 如果在桥梁施工之前对喀斯特地貌岩洞勘察不准确会造成严重的后果, 岩洞的承重力远远不及普通地形的承重能力, 因此, 桥梁在修建过程中或者修建运营之后, 桥底岩洞可能造成桥梁基础悬空, 不能给桥面相应的支撑, 或者由于岩洞承载过重造成岩洞的坍塌, 以至造成公路桥梁的坍塌。轻者也会导致桥梁桥体变形扭曲、出现较大裂缝等。
1.2 岩溶地区沙土与岩石混合分布造成公路桥梁地基承重能力不均匀
沙土与岩石的构造不同, 地基硬度不同, 承重能力不同, 他们的稳定性也不同, 若以普通的施工方法对沙土与岩石不规律分布的喀斯特地貌进行公路桥梁深水桩基础施工就会出现严重的桥梁不均匀沉降现象, 沉降本身对桥梁有一定的伤害, 而不均匀沉降更会加剧桥梁结构的变形, 对桥梁的稳定性与安全性造成较大影响。
1.3 深水桩基础施工过程中破坏喀斯特地貌地下水循环给桥梁自身带来的影响
喀斯特地貌岩溶洞穴内部以及溶沟里面都很有可能存在地下水、地下河流, 地下水的存储量非常大, 如果深水桩基础施工过程中破坏了喀斯特地貌地下水循环就会造成地下水堵塞, 并蔓延到地表, 造成地表的建筑、农田、公路设施被淹没, 给当地经济带来巨大损失。
2 浙江地区公路桥梁深水桩基础施工技术探讨
2.1 钢围堰在制作过程中的注意事项
钢围堰其中一项重要作用是作为承台施工用来挡水的工具, 另一个重要作用是用来支撑钻孔平台, 它需要承受较大的载荷, 水头压力、以及水流冲击力都需要考虑进去, 并且钢围堰还需要承受钻孔平台的重力。因此, 在深水桩基础施工中钢围堰起着非常重要的作用。钢围堰的材质无疑是钢, 钢材具有较大的抗压抗变形的能力, 我们在选择钢围堰所用钢材的时候也需要选择优质的、硬度大的钢材, 应对钢材的刚度、强度、硬度做相应的测试, 测试该钢材做出的钢围堰能够适应在水中下沉的过程中出现的夹壁内侧与外侧的水位差异;测试钢围堰是否能承受吸取泥沙过程中内外的压力之差;测试在封底盖后抽水干施工时是否能承受承台水压力的大小;测试钢围堰是否能承受钻孔施工平台与钻孔机的载荷。应对钢围堰进行合理设计, 设计成多个隔舱, 使其具有多功能的作用。科学合理的设计可以满足钢围堰进水与排水的功能, 还可自由控制钢围堰的上升与下降。
2.2 钢围堰拼装与接高的流程
钢围堰的组成是由小分块拼接组成的, 先将钢围堰的组成部分逐个制作, 制作完成之后利用运输工具将各拼接块运输到公路桥梁深水桩基础施工现场, 然后搭建一个拼装平台, 拼装完成以后再利用吊装机器将整个钢围堰安放到水中, 当然, 安放之前需要对其待安放的位置进行定位, 以便准确安放。值得引起注意的是在接高下沉的过程中需要利用潜水泵对钢围堰的所有舱室进行注水处理, 由于水的浮力比钢的浮力更大, 因此可以保证钢围堰能够比较平稳的慢慢下沉, 不至于由于下降时速度过快造成钢围堰整体结构的损坏。
2.3 钢围堰下水定位与安置
钢围堰下水定位与安置是在几艘船只之间相互配合的过程中完成的。首先, 在钢围堰相对的两端安排两只导向船, 然后利用连接梁将船只与钢围堰连成一个整体这样方便导向船控制钢围堰。除了导向船意外还需在钢围堰的上方用缆绳绑定一只定位船, 导向船与钢围堰拉缆的力度传到主锚上面。利用导向船与定位船横向与竖向的共同作用来准确调整以实现钢围堰被安放在事先设定的具体位置。同时, 水流对钢围堰的下沉定位也有一定影响, 另外河流底部的淤泥也会影响钢围堰定位安放, 可以采用预偏着床的技巧, 适当减弱上游与下游淤积的压力之差, 减小对钢围堰下沉的影响。
2.4 钢围堰吸泥注意事项
钢围堰在下沉的环节中首先需要进行吸泥, 这样做的目的是为了减少钢围堰下沉的阻力, 在吸泥的时候, 应掌握钢围堰内部与外面水环境的水位平衡, 水位差异相差较大会造成钢围堰内部出现翻砂的不良现象。吸泥的时候同时也必须要关注钢围堰四周的淤泥高程, 淤泥高程要在刃脚之上, 为了防止翻砂现象, 中间的淤泥高程必须不能高于刃脚。伴随钢围堰的下沉, 钢围堰遇到的摩阻力也随下沉的深度的增加而增加, 为了确保下沉速度合理, 可以对钢围堰的隔舱进行混凝土的灌注, 这样就有效的增加了钢围堰下沉的速度。应注意检查钢围堰待着床位置是否平整, 如果不平, 应做相应调整。
2.5 钢围堰封底注意事项
公路桥梁深水桩基础施工的各个环节中, 钢围堰的混凝土施工是其中非常重要的环节之一, 在这个施工环节, 需要注意的是混凝土的浇筑工作, 第一步, 施工技术人员需要对刃脚进行封堵, 这是在水流冲击不大的情况下进行的, 若水流冲击较大, 更需要在钢围堰外面抛填大沙袋或者较大的石头, 避免水流冲刷钢围堰外的刃脚。更能确保钢围堰在混凝土浇筑这一施工环节能够保质保量顺利进行。在封底的过程中应先浇灌低处再浇筑高出, 先浇筑周围再浇筑中间, 采用多根导管, 分不同时期、分批次开始, 并且整体共同一次性浇筑封底。只有在封底流程彻底完结以后才能拼装钻孔平台, 并且对钻孔灌注桩进行动工, 依照该流程, 可以确保封底质量过硬。
2.6 公路桥梁深水桩基础施工时间的选择
公路桥梁深水桩基础施工应避开洪水期, 选择适当的时机进行公路桥梁深水桩基础施工可以更准确地把握水文条件状况。
喀斯特因特殊的地质条件, 其桩基施工环境非常繁杂, 因此需要勘察设计人员仔细充分地做好前期相关的勘察设计预案, 在公路桥梁深水桩基的施工过程中勘察设计人员也需要步步跟进与指导, 以便发现现实地质状况与勘察设计效果出现偏差, 若发现偏差时应立即停工对预案进行整改, 及时补救。同时施工作业人员应按照设计要求严格执行操作方案, 施工监理也需要进一步对施工现状进行督促, 确保施工质量。施工监理在发现问题时要及时向上级报告, 组织讨论相关解决办法和补救措施。
3 结束语
在我国的交通设施与交通工具的不断发展与壮大的过程中, 公路桥梁深水桩基础施工技术在近十年内得到了迅速发展, 公路桥梁深水桩基础施工是相对于其他路面与桥面施工更加复杂与危险的工艺, 因此, 必须掌握过硬的技术才能确保公路桥梁的安全与正常使用。
摘要：公路桥梁深水桩基础施工是整个公路桥梁修建成功与否的根基与命脉, 随着我国的交通设施与交通工具的不断发展与壮大, 公路桥梁深水桩基础施工技术也取得了较多的科研成果, 顺应了时代的发展。本文结合我国浙江地区喀斯特地貌的特点, 阐述了公路桥梁深水桩基础施工的难点以及针对该难点提出了相关的克服难点的办法。
关键词：桥梁,喀斯特地貌,深水桩,浙江省,施工技术
参考文献
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[4]原松.简析公路桥梁深水桩基础施工技术[J].黑龙江交通科技, 2013 (5) :129.
公路桥梁深水桩基础施工技术分析 篇8
公路桥梁建设过程需要涉水施工且水深大于5~6m时将应用到深水基础施工技术, 深水桩基础不同于传统意义上的土围堰、木桩、钢板桩围堰等路桥基础防水施工技术, 其发展从初期的沉箱、沉井、管柱及组合基础等, 发展至今, 深水基础出现了深水桩基础、双承台、地下连续墙基础等形式, 由于深水桩基础在桥梁工程施工过程中所需下沉的入水深度相对于沉井、沉箱等更小, 在与沉井、沉箱下沉深度相等时所需浇筑材料可减少50%左右[1], 因此, 从建筑工程成本控制方面来说, 深水桩基础具有造价低的明显优势。
2 国内外深水桩基础施工技术的现状
当前国外应用较为广泛的深水桩基础技术主要是大直径钢管桩、大直径钻孔灌注桩及复合型深水基础, 如日本跨径204m的滨名大桥与跨径220m的内海大桥分别采用了直径为1.6m和2.0m的钢管桩基础, 日本滨港横断大桥跨径460m的钢斜拉桥基础施工过程中, 将嵌入基岩中多柱基础进行扩孔, 孔径达到10m后进行灌注, 它是世界上直径最大的嵌岩钻孔灌注桩。此外, 复合型深水基础则指的是将刚壳沉井等深水基础技术与深水灌注桩进行组合施工, 形成复合型基础。
我国深水基础起步较晚, 兴起于20世纪50年代, 早期以管柱及混凝土桩基础等技术为主, 发展经历沉井、钻孔桩基础到现在的复合型深水基础, 使得我国的深水桩基础技术发展进入国际先进水平, 如主跨径1088m的苏通大桥施工过程中水深达到50m, 采用了双壁钢吊箱高桩承台钻孔灌注桩, 主跨径23m的夷陵长江大桥施工时水深达23m, 采用的是高桩承台钻孔灌注桩。我国深水桩基础施工技术在发展过程中还体现出了其首创性, 双壁钢围堰钻孔桩复合基础是在建设九江长江大桥时经过技术研究并结合现场施工条件而形成的创新深水桩基础施工技术。
3 深水桩基础施工技术要点
3.1 施工影响因素的充分考虑
公路桥梁深水桩基础施工过程中会受到施工现场环境, 如地质条件、水文地质条件、气候条件、环境条件等自然条件的影响, 包括桥梁深水桩基础所处地层分布、地形地貌、水深、流速、冲溶、气温、降水等自然影响因素;另外, 施工设计方案、工程工期、施工技术力量及施工机械设备、安全管理等人为因素也是影响道桥深水桩基础施工的重要因素。因此, 在实施深水桩基础设计与施工过程中, 需要充分掌握施工现场的地质、水文地质、气候及环境条件, 它们将作为施工设计的重要依据, 以保证基础的耐久性与稳定性。
3.2 保证施工工序的科学性与合理性
道路桥梁深水桩基础施工程序主要有2种, 即先下围堰后成桩与先成桩再下围堰施工承台[2], 前者首先在蹲位点设下围堰, 围堰可后续成桩作业平台的承重基础及施工船舶的停靠点, 技术优势在于安全可靠且技术成熟;后者的优势在于可以很好地解决施工现场水文地质条件复杂的大型桥梁的施工问题, 该项技术攻破了强涌潮条件下的围堰定位的难题。
3.2.1 先下围堰后成桩
下围堰之前需要利用定位锚碇系统来确定好蹲点, 定位必须准确才能使后续施工顺利进行, 围堰安置不仅对气候条件的要求较高, 需要选在台风或汛期来临之前完成全部的下沉、封底工作, 否则将无法安全度过汛期, 还要在实施之前做好充分的准备工作, 开工时间的选定主要选在下半年为宜。此外, 围堰的选型上可采用薄壁式钢筋混凝土沉井围堰、双壁围堰、双壁钢丝网水泥围堰等。
3.2.2 先成桩再下围堰
先成桩再下围堰主要解决的是水上承台的防水问题, 运用比较广泛的2种承台是构筑低桩承台与钢护筒保护承台。首先利用成桩后的钢护筒进行准确定位, 用以保护承台, 解决先下围堰后成桩施工工序中定位难题, 承台施工先搭建钢管桩平台钻孔, 等到钻孔灌注桩安装完后再下钢质围堰[3], 围堰周围的钻孔桩钢护筒可以被作为围堰下沉时的定位导向和支撑系统, 该方法施工简便且造价低。
3.3 深水桩基础施工技术要点
3.3.1 钢围堰施工
本文主要以双壁钢围堰施工技术为例, 探讨其施工技术要点。双壁钢围堰施工技术对水压的承受力较强, 加之其自身结构简单、工序单一且施工方便, 早在武汉长江大桥的修建过程中就得到了较好的应用效果。围堰在选型上可以根据工程的实际需求选用矩形、圆形、异形等多种结构形式, 施工方法可分为先安装钢围堰再利用围堰平台进行桩基施工、先施工桩基再安装钢围堰及施工桩基的同时进行钢围堰安装3种方法, 而对于钢围堰的生产与加工则需要根据施工工期、施工场地、运输条件等具体条件来确定是在工厂加工还是在现场加工, 焊缝后需做探伤检查与煤油渗透试验。需要注意的是钢围堰的加工、分块尺寸需要根据施工现场的条件 (运输、设备起重条件等) 进行确定, 且着床后的干围堰要保持自身的稳定性, 还要对其刃脚与河床面之间的缝隙进行处理, 最后再进行封底混凝土的浇筑, 并保证浇筑厚度、顺序、结合面的处理等满足施工要求。
3.3.2 钻孔灌注桩的施工
钻孔灌注桩的施工需要首先搭设钻孔平台, 完成钻孔桩施工、钢筋笼安装、混凝土浇筑及钻孔灌注桩桩底注浆等工序 (见图1) 。
钻孔泥浆选用不分散、低固相、高黏度的黏土泥浆, 在钻进成孔过程中常使用大直径的回旋钻进进行钻进, 当钻进深度达到设计的标高时, 需要做好清孔与检孔工作后方能进行钢筋笼的现场制作与安装, 其安装工作利用搭设好的钻孔平台上的动臂吊机进行安装, 而混凝土浇筑过程则需要特别强调缓凝剂的加入以延长初凝时间[4], 水下混凝土浇筑工作一旦开始就不能中途停止, 需要保持持续作业直至成桩, 再利用预埋在桩身的注浆管进行桩底压浆。
3.3.3 承台的施工
深水桩承台是大型道路桥基础的重要组成部分, 其施工工艺主要包括钢套箱的设计与施工、钢筋工程施工、混凝土工程等。钢套箱隔水模板一般采用双壁形式, 由套箱侧模、套箱外加固、套箱内加固、吊点系统及定位系统几部分组成, 在工厂生产加工后运输至施工现场进行拼装。钢套箱底模及中、下节的侧模直接拼接于钢平台上, 利用浮吊沉放至底平台, 然后可利用小型施工船进行上节侧模的拼装, 最后依据底模和桩基桩顶限位装置对套箱进行定位, 就位后的套箱实行封底处理[5]。此外, 承台钢筋骨架的制作安装需严格按照设计图纸及相关规范进行施工, 以保证钢筋骨架的混凝土保护层厚度, 钢筋工程施工完成并进行检查后方能进行承台混凝土的浇筑工作。
4 结语
综上所述, 道路桥梁深水桩基础施工过程中要严格将施工现场的地质、水文地质、气候条件及施工方案与工期等影响因素进行充分考虑, 掌握钢围堰、钻孔桩灌注、承台等的主要施工工艺, 对深水基础的选型要做出全面的可行性论证, 在控制深水桩基础造价的同时, 保证道路桥梁深水桩基础工程的工期与质量。
摘要：公路桥梁深水桩基础的施工主要包括钢围堰施工、钻孔灌注桩施工及承台施工等, 通过对各施工环节施工工序与技术要点的掌握, 才能保证深水桩基础工程的施工质量。
关键词：公路桥梁,深水桩,基础,施工技术
参考文献
[1]曹蛟.黑沟特大桥主桥深水基础施工技术研究[D].西安:长安大学, 2012.
[2]张黎, 梁英, 李玉林.公路桥梁深水桩基础施工技术探讨[J].低碳世界, 2016 (8) :203-204.
[3]原松.简析公路桥梁深水桩基础施工技术[J].黑龙江交通科技, 2013 (5) :129.
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公路桥梁深水桩基础施工技术探讨 篇9
深水桩基础的施工程序, 可以分为先下围堰后成桩和先做基桩再下围堰施工承台两类。
1.1 先下围堰后成桩
这种方法是在蹲位处下沉双壁围堰、双壁钢丝网水泥围堰、薄壁式钢筋混凝土沉井等形式的围堰, 不但作为施工承台时的围水借故偶, 而且围堰作为水中的一个“小岛”, 成为成桩作业平台的承重基础, 还可以供施工船舶靠泊。它的优点是技术成熟、安全可靠、成桩作业能在围堰内进行。但是, 巨大的浮式围堰必须有可靠而复杂的定位锚碇系统来约束其位置, 围堰必须在汛期或台风季节之前下沉完毕并且封底, 绝大多数场合还需要成桩若干, 以便安全渡汛、渡台。这就要求工程施工有足够的筹备时间, 开工时机最好在每年的下半年。由于先已下沉围堰, 所以基桩被限制为就地灌注的钻孔桩和个别情况下的挖孔桩。
1.2 先成桩再下围堰施工承台
当承台设计底标高距河 (海) 床较高或进入土层不多, 或者因为先下围堰却没有足够工期达到渡洪渡台要求时, 先下桩再下围堰施工承台就是一种合理的选择。此时基桩既可以预制沉入桩, 也可以是就地灌注桩。围堰可能是单壁或双壁, 有底或无底的。
预制沉入的直桩或斜桩, 一般均采用大型打桩船锤击沉入。在桩数不多且沉入深度不大的全直桩情况下, 也可以用起重船吊震动打桩机震动沉入。
施工钻孔灌注桩的工作平台, 一般均采用以钢管桩、混凝土方桩或钻孔钢护筒单独或混合制成的固定式水上平台。在一些特殊情况下, 也可以采用可移动的水上自升式平台或船舶组拼而成的浮式平台。
平台支撑桩数量、规格和平面布置, 应充分考虑到蹲位处的水文、地质条件, 施工荷载的大小, 设置围堰的需要和方便等因素。增加平台上部结构与支撑桩的连接刚度, 对增加平台的稳定性很有帮助。
当用钢护筒兼作平台支承而又未沉达岩面时, 必须充分考虑到钻孔过程中护筒可能发生沉降的影响。
已成之桩给围堰拼装接高和定位下沉带来了方便, 因而可以不另设定位锚碇系统。但是应该考虑围堰传给基桩的水平力对基桩的影响。
2 双壁钢围堰施工
这里讨论的, 是指有定位锚碇系统定位下沉的无底双壁钢围堰。通常, 这种围堰在高度上被分成若干节, 每一节在平面上又被分为若干块, 由数个隔舱板将围堰分成若干个互不连通的水密舱室。
2.1 制造、拼装和接高
围堰的分块应该在工厂或工地车间的胎架上以平卧的形式制造, 并且在组装后翻身, 尽量避免立焊或仰焊, 以保证焊接质量。但是, 也有个别单位限于设备条件或为了赶工, 将分块立式制造, 甚至在墩位处就地用型钢、钢板组拼焊接。这是不宜提倡甚至应予禁止的。其原因是难以保证焊接质量和尺寸偏差满足要求。
双壁钢围堰可以采用预拼分节, 分节整体吊运接高的工艺方法, 也可以用预制分块在墩位导向船外直接拼装接高。前者工效高, 质量好, 安全可靠, 劳动强度小, 但是需要大型起重船。应根据工程量大小、工期要求、成本核算、设备情况、施工单位经验和习惯等条件比较决定。
2.2 定位锚碇系统
一般情况下, 定位锚碇系统由定位船、导向船以及确定和调节他们位置的锚、缆系统和调缆设备组成。在导向船上, 有固定围堰位置导向、纠扭设施, 往往还有必要的起重机械。根据不同情况, 定位锚碇系统的组成可以变化。例如, 在有双向水流时, 应在上、下游均设定位船在水流平缓、条件受限之处, 可以不设定位船;当围堰体形特别巨大时, 可以只设定位船而不设导向船, 等等。
2.3 双壁钢围堰下沉允许偏差
建议按下述标准控制:围堰在土层中下沉深度超过5 m者, 下沉终了时, 其顶面、底面中心与设计中心的偏差, 纵横方向不宜大于围堰高度的1/75;围堰最大倾斜度不宜大于1/100。当围堰无须在覆盖层中下沉, 或下沉深度小于5 m时, 其顶面和底面中心偏差, 纵横方向不宜大于15 cm。
3 围堰封底施工
随着深水桩基础的日益增大, 围堰封底的最大仓面积已达1 000 m2以上, 单个围堰封底混凝土量最大达到7 000 m3左右, 封底施工组织和技术问题越来越复杂。
3.1 水下混凝土性能
一般说来, 围堰水下封底应全断面一次连续浇筑完成。为此, 除组织尽可能大的混凝土供应和浇筑强度而外, 应该研究水下混凝土配合比设计, 采用低热水泥和良好的粗、细骨料, 掺加合格的粉煤灰和适当的外加剂, 是混凝土拌合物和易性优良、可泵性好、初凝时间长 (目前已有长达50 h者) 、坍落度损失小 (已能达到5 h损失值小于5 cm) , 从而使每一导管两次灌入混凝土的时间间隔延长, 整个封底在混凝土初凝前浇筑完成。
3.2 施工方案
在上述混凝土性能的条件下, 导管作用半径可以达到5.5 m甚至更大, 这为全断面均匀上升封底创造了必要条件。但是, 当封底仓面积过大, 而浇筑强度受限时, 如果封底厚度适中 (例如2~3 m) , 则采用自一端向另一端斜面推进浇筑水下封底方案, 也能获得满意的效果。
3.3 水下不离析混凝土应用
对于抽水后工作水头不大的有底钢吊箱围堰, 有些情况下封底厚度1 m左右即能满足使用要求。但是, 普通水下混凝土首批灌注时, 总有一些被水冲洗而离析, 灌注完成的混凝土顶面也总有一层软弱层存在。因此, 实际灌注厚度总要大于计算值方能保证封底质量。在这种情况下, 使用水下不离析 (不分散) 混凝土封底将是非常合适的。
3.4 重新开灌
多导管大面积水下混凝土封底施工中, 可能因为某种原因导致个别导管堵塞无法处理, 或者导管提空导致进水。发生此类情况时, 应允许这些导管按首批混凝土灌注法再重新开灌。不过, 某一导管在浇注全过程中不应超过2次, 每工作班也不应多于2次, 每2 m混凝土层内亦不应超过2次。
4 钻孔灌注桩施工
4.1 钻机选型
在一般的覆盖层和岩层中钻Φ1.5 m以上的桩孔, 应采用气举反循环或泵吸反循环排渣的回转工程钻机。但当钻深超过70 m时, 笔者认为采用泵吸反循环排渣钻机已不合适, 因其排渣能力显著下降, 钻机工效显著降低, 孔底沉渣消除费时, 且可能不彻底。在粒径较大的卵 (砾) 石地层或岩熔地区, 桩径在Φ2.5 m以下时, 采用冲击钻机或冲击反循环钻机是较好的方案。深水中的大直径桩孔, 不宜采用正循环排渣钻机钻孔。
4.2 护筒
一般地说, 按规范JTJ041-2000埋设护筒是必需的。在先将围堰沉达岩面, 清基封底后再行钻孔成桩时, 因往往可以在清水条件下钻进, 故护筒可以仅达设计桩顶以上50 cm左右即可, 而无需到达水面以上。需在土层中以泥浆护壁钻进成孔时, 护筒必需打入土层足够深度, 且其顶应高出水面至少1.5 m。因此, 护筒的直径、长度往往都很大。为保证护筒沉没过程中不变形, 护筒必须有足够的强度和刚度。不用型钢加劲的钢护筒, 壁厚至少应达到直径的1/200, 否则应局部或全部用型钢加劲。
4.3 纵向钢筋接头
钢筋笼纵向钢筋以往多在现场电焊接长, 工效低, 对电焊工要求高, 质量不易保证。近年来, 江阴长江大桥、荆沙长江大桥等工程采用套筒冷挤压连接, 效果良好。以后, 应推广冷挤压套筒连接、等强直螺纹连接等成熟的机械接头型式。
4.4 允许偏差
深水桩基础的钻孔灌注桩多为大直径群桩, 其设计桩顶在水下数米乃至十几米, 施工时必须使用长护筒或护筒顶在深水之下。
5 承台施工
5.1 混凝土配合比
大型深水桩基础的承台尺度往往是很大的, 混凝土体积最大者达5 000 m3以上, 是典型的大体积混凝土。在进行混凝土配合比设计时, 必须控制温度裂缝的相关试验研究和设计计算, 采取必要的控温防裂措施。混凝土中应允许掺加粉煤灰等活性混合料, 其掺量经过试验论证和批准, 并按照规范JTJ041-2000中的有关规定执行。此外, 当掺入粉煤灰时, 后期强度增长较多, 按较长龄期设计显得更为有利、合理。
5.2 允许偏差
深水桩基础 篇10
随着我国公路系统的不断蔓延, 各种桥梁建设项目也越来越多, 而作为一项大型工程, 桥梁的施工技术难度以及施工的要求均非常之高, 水下桥梁施工的难度也相对较大, 稍有不慎便可能会留下诸多的安全隐患, 造成巨大的经济损失。对此, 相关人员应当加强桥梁深水桩基础钻孔灌注桩施工技术的研究, 以推动交通行业乃至建筑行业的有序发展, 为人们的安全通行提供保障。
1 钻孔桩工作平台
钻孔桩工作平台是水下桩基础施工的基础, 对保障施工的质量具有重要的意义。在具体的施工过程中, 要采用混凝土等材料对平台进行适当的加固, 增强平台的稳定性和安全性, 由此才能在平台上搭建机器进行施工作业。考虑到周边环境对平台稳定性的影响, 在雨季或者雨后尽量不要进行平台的施工, 等待水流平缓之后再加快施工的进程。一旦钻孔桩工作平台的稳定性有了保证, 钻机在使用时就无需考虑是否会对平台造成影响。
当前我国用于桥梁深水桩基础钻孔灌注桩施工的机械主要有冲击钻、旋转钻和冲抓钻, 不同的钻头可以应对不同的水下条件。冲击钻主要用于淤泥、砾石和砂土, 多应用于60 m~150 m左右的岩土类的桩。旋转钻主要用于土、粘土质含量不超过20%的碎石材料的施工。冲抓钻则适用于泥土环境的挖掘, 属于一种较为成熟的钻孔技术, 详情见图1。但是近些年来旋转钻的施工应用日益广泛, 原因就在于其成孔的速度更快, 有利于缩短工期。当然在实际的施工过程中还是要根据不同的水底土质岩石结构, 来选择对应的钻头, 以便提高施工的效率及其质量。
2 施工前的准备工作
在建设项目开始之前做好准备工作, 对后期整个建设的顺利进行尤为重要, 相关施工人员要熟悉整个桥梁工程的施工工艺流程, 并且对施工工艺流程进行可行性的评估及审核, 全面做好施工方案的编制工作, 科学配置各项施工设备以及人力资源, 为工程项目的质量提供保障。施工人员首先要严格掌控所有施工材料和设备的质量, 所有施工材料的质量都应满足要求, 确保设备能够正常运转;其次在施工过程中, 要对施工工艺等实际情况进行详细检查, 确保各项施工工艺符合规范。
3 钻孔桩施工中的关键技术
3.1 护筒及护筒的埋设和沉入
护筒在桥梁深水桩基础钻孔灌注桩施工中主要起到对桩基础保护的作用, 既可以防止钻孔周边的土壤向钻孔内坍塌, 也可以为施工营造安全的环境。护筒安装示意图见图2。
3.2 制备泥浆
泥浆的制备是钻孔桩施工的重要步骤之一, 其施工质量直接影响桩基础的稳定性。泥浆中的沙石可以很好的对桩基础进行加固, 继而增强桩基础的稳定性。灌注泥浆的比例要控制在合理的范围, 泥浆的比例过低时, 容易引发渗漏的问题, 并且如果水倒灌进入钻孔之中, 会导致混凝土的流失。而泥浆的比例过高, 则容易造成注浆孔的堵塞, 后续工作无法顺利进行。因此, 泥浆的制备必须根据孔的大小来决定。在钻孔的过程中要保证垂直度, 方便泥浆的灌注, 而在灌注完毕后要及时对孔壁残留的泥浆进行冲洗, 以便混凝土的浇筑。
3.3 钻机就位以及钻进成孔
在桥梁深水桩基础钻孔灌注桩施工之前, 首先依据设计的要求选择钻机的型号和台数, 事先对钻机进行充分的测试, 确定钻机能够正常运转, 钻孔的质量满足要求。钻孔完毕后, 一定要确保钻头的清洁, 避免影响下一次钻孔的使用。此外, 还应当根据设计要求来选择钻孔的方式, 提高钻孔的精确度。
3.4 清孔及吊放钢筋骨架
在吊放钢筋骨架之前首先要进行清孔, 即清理钻孔内的杂物。详细操作过程如下:用泥浆正循环清孔时, 待钻进结束后将钻头提高孔底200 mm~500 mm, 同时大泵量泵入性能指标符合要求的新泥浆, 维持循环30 min以上, 直至清除孔底沉渣和孔壁泥皮, 泥浆含砂量小于4%为止。采用泵吸反循环钻进施工的桩孔, 待钻进结束后停止回转钻具, 将钻头提离孔底50 mm~80 mm, 进行泥浆泵吸反循环, 直至孔底沉渣符合规定为止。其他方式施工的桩孔, 清孔时将反循环钻杆下到离孔底沉渣面80 mm~120 mm以上, 然后启动砂石泵进行泵吸反循环清孔作业, 直至符合规定为止。
3.5 灌注水下混凝土
1) 严格控制混凝土原料的质量, 混凝土的原料主要有水泥、沙石、水以及添加剂, 添加剂的作用是增强混凝土的强度, 提高混凝土的凝结速率。在制造水下混凝土之前, 需确保砂石的强度达到要求, 配制混凝土所用的水必须选用洁净的水, 不建议采用自然水体下的水。
2) 在首批混凝土进行灌注时, 要确定灌注钻孔内是否存在积水的情况, 如果存在积水的情况就需要重新进行灌注, 避免浇筑后的桩基础产生裂缝。首批混凝土灌注时不存在异常情况, 则后期需要连续的灌注, 并且尽量避免中途停止施工。浇筑一段混凝土, 提升一次导管, 每次提升导管前应测量管内混凝土的高度, 避免导管的脱离。
3) 如果在浇筑过程中导管内存在空气, 则桩孔内的混凝土很可能达不到预期强度, 此时就需要减缓混凝土灌入的速度, 避免在导管内形成高压环境, 导致关节间的橡皮垫变形渗漏, 只有在空气全部逸出后才能接着进行灌注作业。
4) 在混凝土的灌注过程中稍不注意就会让钢筋笼随着混凝土面而上升, 而为了避免这种情况, 一般可以固定柱钢筋笼的上部, 在混凝土面快要接近钢筋笼的下端时, 降低灌注的速度。等待混凝土与钢筋笼充分接触后, 缓慢而适当的提升导管, 增加钢筋笼的埋置深度。
5) 混凝土在浇筑快要结束时, 导管外的泥浆由于重度增大, 顶升较为困难, 此时可向孔内加入适量的水以稀释泥浆或者掏出部分沉淀的泥浆, 完成浇筑工作。在最后导管的拔出过程中速度要慢, 防止桩顶沉淀的浓泥浆挤入形成泥心。
4 钻孔灌注桩施工质量控制和质量分析
4.1 防塌孔措施
在桥梁深水桩基础的施工过程中切勿一味的追求大功率的钻机设备, 虽然大功率的钻机设备在一定程度上可提升钻孔的效率, 但是未必有助于钻孔施工质量。钻孔速度快意味着对地层的影响在短时间内较为剧烈, 很可能导致钻孔的坍塌, 这就需要进行相应的处理, 根据水下的土质情况来决定钻机设备的各项参数, 科学合理的选择钻孔的方法, 降低塌孔的几率。而为了保证钻孔的稳定性, 还可以在钻孔壁面铺设胶合薄膜, 辅助增强钻孔的稳定性。
4.2 防缩径措施
在水下施工时, 如果不注意施工工艺的选择, 钻孔成型之后容易发生缩径的现象。因此必须针对不同的施工条件来决定施工工艺, 在淤泥层和淤泥质粘土层钻进时, 采用小钻压、中等转速钻进成孔, 并控制进尺, 以防止钻孔缩径。在粉质粘土层采用中等钻压、中等转速钻进成孔, 并注意扫孔。在粉细砂层采用大钻压、低转速钻进成孔, 并控制进尺。
5 结语
经济的发展对我国道路建设提出了更高的要求, 而桥梁作为我国道路系统的重要组成部分, 桥梁质量对我国交通业的发展发挥着不容忽视的作用。在桥梁施工当中, 桩基础可以说是桥梁施工的基础, 而桥梁深水桩基础施工则是一项技术性难题, 所以, 要在实践中不断优化桥梁深水桩基础钻孔灌注桩施工工艺, 严格做好各项施工操作, 充分保证桥梁桩基础的质量, 增强桥梁结构的稳定性。
参考文献
[1]曾爱明.试析桥梁深水桩基础钻孔灌注桩施工技术[J].科技风, 2015 (4) :150-151.
[2]雷仅富.浅谈桥梁深水桩基础钻孔灌注桩施工[J].房地产导刊, 2013 (5) :276-277.
奔驰：踏入深水区 篇11
尽管在中国市场与奥迪和宝马的差距在不断扩大，但奔驰从未放弃在中国市场奋起直追的机会。近期，奔驰在中国的一系列运作，显示其在华发展已踏入深水区。
9月底，北京奔驰二期工程项目奠基仪式在北京市南部新区举行。北京奔驰董事长徐和谊表示：该项目以进一步完善北京奔驰产品结构、实现产品系列化为目标，但更重要的是针对未来汽车市场发展，使新产品具有更好的适应性和延展性，它将使企业产品和技术水平都达到一个新的高度。
根据双方去年在柏林签署的战略合作协议，未来5年，双方将投资20亿欧元，一年投放一款新车，一年增加产能约10万辆。到2015年，奔驰在华年销量将达40万辆，其中国产车的销售比例将达到70%。根据公开的报道显示，北京奔驰今年预计产能为10万辆，距离5年后的目标还有较远的差距。二期工程无疑能极大地缓解北京奔驰未来产能上的“饥渴”。
在扩充产能的同时，奔驰在中国市场渠道的整合无疑更受人关注。《汽车观察》获悉，早在国庆假期之前，由奔驰中国和北京奔驰以50：
50对等股比成立合资销售公司的申请已上报北京市相关部门审批。奔驰在中国市场最被人诟病的渠道之乱，双方决心在今年彻底解决这一历史遗留问题。
按照计划，新的合资公司将成立一个双方人数对等的经管会，下设置6个部门。其中，奔驰中国执行副总裁郝博以及北京奔驰执行副总裁李宏鹏将分别担任的德方和中方的最高职位。奔驰中国方面派驻销售、市场营销、财务以及售后服务，而北京奔驰则派驻网络拓展、二手车大用户、人力资源以及工会。按照戴姆勒和北汽集团的规划，整合后“同一个声音、同一个品牌”的运作，将更有效地集中资源，让品牌以及营销释放新一轮的巨大驱动力。
事实上，从2005年北京奔驰成立开始，国产奔驰与进口奔驰共享销售渠道却使用不同销售系统及政策的混乱局面就开始产生。彼时，利星行作为奔驰在华最大的销售商，同时也以49%的持股比例是奔驰（中国）的重要股东。无论在车源、销售途径、销售经验等方面，利星行都占有绝对优势。这给北京奔驰的销售体系带来了巨大的冲击。因此，北汽集团一直希望能够解决北京奔驰和奔驰（中国）在销售渠道上的问题。
但这一期盼直到7年之后才得以彻底解决。
去年7月27日，北汽及戴姆勒（奔驰母公司）东北亚正式发表声明，称“双方一致同意北京奔驰与奔驰（中国）在华营销领域将进行深化合作及资源整合。”随后徐和谊曾向媒体表态，“在新的销售公司中，只存在两家股东，那就是奔驰和北汽，而利星行不再持有销售公司的股份。”
今年8月，戴姆勒宣布增资奔驰（中国），稀释了利星行的股权，从49%降至25%。这是奔驰在华销售渠道整合的首次突破。与此同时，戴姆勒宣布了将与北汽集团进一步推进新销售公司的组建工作。徐和谊一直主导的要成立只有奔驰和北汽两家股东的销售公司的愿望终于得以实现。
但也有分析指出，对于奔驰在华的未来而言，渠道整合只是开始。面对竞争对手的强势增长，奔驰的处境已不为乐观。根据统计数据显示，今年前9个月，奥迪与宝马在华销量（包括进口与国产业务）分别达到29.71万辆和23.71万辆，同比分别增长31.7%和34%，排位第三的奔驰前9个月在华销量仅为14.45万辆，同比只增长了6.7%。而就在2010年，奔驰与宝马在华全年销售量的差距还只有2万辆，奔驰方面还曾经表示，要在2012年赶上宝马。
深水桩基础 篇12
桩基础是公路桥梁施工中的一种常用的深基础, 主要适用于施工地区的地基浅层土质不良, 如果采用浅基础就没有办法满足结构物对地基强度、变形以及稳定性方面的要求, 这种情况下又不适宜采用地基处理措施, 就需要考虑桩基础。承受竖向荷载的桩通过桩侧摩阻力和桩端阻力将上部荷载传递给深部土层, 而承受横向荷载的桩则由桩身材料和桩侧土的弹性抗力来抵抗。
2 岩溶地区对公路桥梁施工的影响
岩溶地区因为其本身的独特地质特点, 对于公路桥梁的施工主要会产生稳定性、均匀性、水动力特征等问题。
岩溶地区的稳定性问题:岩溶地区通常会有两种常见地形, 一种是岩溶洞穴, 一种是岩溶溶沟;建筑物基础出现悬空或者洞穴顶板的厚度不能承受负荷, 这种情况的出现往往是岩溶洞穴所带来的危害, 而岩溶溶沟则主要是对工程的基础抗滑出现影响。因为溶蚀作用而形成的溶沟, 溶沟一般比较深, 它大多没有填充, 如果填充也是由松散土壤的填充;如果在桩基础存在着较深的溶沟时, 基岩处存在倾向沟, 那么, 在附加载荷的情况下, 会很容易造成桩基础连同持力层向临空面或者是松散土一侧发生滑移的现象。这对于公路桥梁的质量有着非常大的影响, 直接影响岩溶地区的公路桥梁施工的工程质量。
岩溶地区的均匀性问题:由于岩溶地区的岩沟石芽互相交错, 并且沟内的土质还比较疏松, 这样地基就是岩石和土无规律分布的土石地基, 而岩、土地基的刚度不是一样的, 并且差别还比较大, 所以会造成地基沉降的不均匀, 影响岩溶地区公路桥梁施工的工程质量。
岩溶水动力特征问题:在岩溶地区进行公路桥梁建设工程时, 如果岩溶水径流、排泄、消散通道发生阻塞或者改变, 就可能会造成一系列环境地质和水文地质灾害, 比如上游的农田发生水涝, 因为水浸路基而危害路基安全, 如果泄洪不畅通的话, 还可能会发生洪灾等灾害, 从而引起路基塌陷, 这些都严重影响着岩溶地区公路桥梁施工的工程质量, 给人们的声明安全以及社会的经济发展造成不可挽救的损失。
3 岩溶地区公路桥梁深水桩基础施工
现在桥梁深水基础大多是采用钻孔灌注群桩基础。钻孔灌注群桩基础一般有两种方法, 一种是先下钢围堰然后成桩, 另一种方法是先成桩然后进行下钢围堰, 由于深水桩基础施工都是在水下进行, 受水位的影响比较大, 并且深水桩基础施工还制约着承台的施工, 因此, 选择合适的施工方案对于岩溶地区公路桥梁深水桩施工有着非常重要的作用。
先下钢然后进行施工钻孔桩:钢围堰可以设计成双壁, 因为这样不仅可以成为基础施工的挡水机构, 水上施工平台的承重机构, 还可以作为水下承台混凝土的外模板;在设计中, 特别注意的是要将其的强度和刚度符合标准要求;因为只有具有足够的强度和刚度时, 才能承受下沉过程中夹壁内外的水位差, 洗泥过程中的内外压力差, 这样才能承受钻孔桩施工时施工平台和钻机荷载等;钢围堰可以设计成独立隔仓, 这样可以满足需要, 方便灌水排水时调节围堰的垂直状态;如果现场条件允许的话, 可以在施工的现场制作钢围堰, 如果现场的条件不适合, 可以分块在工厂进行制造, 然后通过船舶水运到现场;在进行围堰拼装接高时, 在进行首节拼装时, 可以在一般的拼装平台上进行, 拼装完成后, 运用浮吊等工具吊入水中定位, 当然也可以采取别的方法, 比如在岸上拼好后滑入水中然后进行定位, 后面的接高工艺可以用分节整体吊装接高和分块吊装接高等方法, 可以采用潜水泵向围堰各隔舱内注水的办法来进行钢围堰的接高下沉, 从而使围堰平稳下沉到一定高度, 方便节间焊缝连接;导向船的位置可以控制钢围堰的平面位置, 如果要进行钢围堰的平面扭转, 则可以通过定位船和导向船上的拉缆进行调整。钢围堰在着床的时候, 因为受到水流影响, 可能会在一定的范围内受到冲刷, 从而发生冲淤变化, 引起河床面的高低不同;如果受河流冲刷的影响较大, 覆盖层比较厚的话, 应该进行预偏着床, 这样可以消除围堰下沉过程中上下游土压力差的影响;如果受河流冲刷的影响较小, 覆盖层较浅, 就不必采用预偏着床, 在精确定位后就可进行着床。
为了降低围堤内泥面高程, 减少围堰下沉的摩阻力, 钢围堰在覆盖层下沉时必须吸泥;在吸泥时为了避免内外水位差过大而造成围堰内翻砂, 应该保持内外的水平衡。在吸泥时还应该注意围堰周围的泥面高程不得低于刃脚, 中间的泥面高程必须低于刃脚一定深度;当围堰的下沉深度逐渐增加, 摩阻力逐渐增大, 沉降系数逐渐减小, 在这种情况下可以在钢围堰的隔舱灌水下混凝土和加水等方法来增加下沉系数;围堰下沉到位后, 如果没有覆盖层, 要进行围堰的调平工作。在进行封底混凝土浇筑时, 应该对刃脚处进行封堵。在进行双壁钢围堰封底时, 要采用多管分期分批开罐, 一次进行整体浇筑的方法, 要按照先低处后高处, 先周围后中部的办法进行封底。
先成桩后施工钢围堰:钢管桩要在钢管厂进行卷制, 然后运至现场;在进行钢护筒下沉工作的时候, 下沉一般采用振动下沉的办法, 在下沉时要严格控制贯入度, 随时监测振动锤的振幅变化, 以免因为过振而发生卷口, 影响钻孔。在进行钢围堰接高下沉的工作时, 为了节省船舶费用, 可以不用大型导向船和定位船, 只用钻孔平台钢管桩及钢护筒作为定位装置即可。
4 结语
在岩溶地区进行道路桥梁深水桩基础施工时, 要根据当地的地质条件来确定深水基础施工方案;如果没有覆盖层或者覆盖层很浅时, 可以采用方案一, 如果覆盖层很厚, 可以采用方案二。在进行钢围堰的施工要尽量避开洪水期, 因为水文条件也是影响深水桩基础施工的一个重要条件, 枯水期与洪水期的水位和流速差都比较大。
参考文献
[1]肖旭.浅谈岩溶地区公路桥梁深水桩基础施工技术[J].科技资讯, 2007, 3 (24) :26-29[1]肖旭.浅谈岩溶地区公路桥梁深水桩基础施工技术[J].科技资讯, 2007, 3 (24) :26-29