深水基础钻孔平台、浮吊与钻孔灌注桩施工技术

深水基础钻孔平台、浮吊与钻孔灌注桩施工技术,深水,基础,钻孔,平台,浮吊,灌注,施工,技术 总第 9 4期 2 0 0 4 年第 3 期 西部探矿工程 WES TCHI NA E xPI 0RAT1 0N ENGI NE I NG Ma n 2 0 0 4 文章编号：1 0 0 4 5 7 1 6(2 0 0 4)0 3 0 1 3 7 0 2 中图分类号：U4 4 3 1 5 4 文献标识码：B 深水基础钻 孔平 台、浮 吊与钻 孔灌注桩 施工技术 刘春 明 (中铁十一局集 团第三工程有 限公 司，湖北 十堰 4 4 2 0 1 2)摘要：武宁大桥是一座 2 1 孔 4 0 m预应力简支葙形梁公路桥，深水基础采用钻孔灌注桩。介绍了深水基础桩基施工平 台、浮 吊钻孔灌注桩施 工技 术。关t词：深水基础；钻孔 平台；浮 吊；钻 孔桩；施 工技 术 1 工程况 我公司承建的武宁大桥位于江西省武宁县境 内，大桥位于 柘林库区，跨越修水河，全长 8 4 6 m。大桥为 2 1 mX4 0 m预应力简 支箱梁，除两个桥台在岸上外，其余 1 9 个桩号均位于库区中，常 年有水，库区常水位深 1 5 m，最高水位达 2 5 m深，枯水季节水深 在 1 0 m 以下。大桥每个桩号两根j z 1 8 m钻孔灌注桩，设计均为柱桩，嵌 岩深度在 2 0 m 以上，平均桩长 3 5 m。河床地质依次为淤泥、粘 土、粗砂、卵石、砂岩等。其 中卵石层中粒径 2 0 4 0 c m漂石 占 5 0 以上，：1 0 0 k P a，钻进困难。砂岩中夹杂部分砾石，强度 最高达到4 0 MP a，非常坚硬。2 施工机具、设备 2 1 钻孔设备 钻孔采用普通国产 C 2 0反循环钻机，由主机、钻头、砂石泵、泥浆泵及套管等几部分组成。在淤泥及粘土层钻进过程中，采用 普通双导向圈笼式钻头，钻进平稳，方向性好，不会钻成斜孔。在 卵石层钻进过程中，钻头换成冲抓锥，可捞出大块漂石，加快卵石 钻进速 度。在岩层钻进过程 中，换 上新型滚动钻头，加 压钻进，可 取得 明显效果。2 2 施工平台 桩基施工在冬季枯水季节进行，水深平均在 1 0 m左右，根据 现场施工实际情况，当时考虑三种施工方案：第一种是施打钢管桩作为平台。在每个桩号打设 4根钢管 桩，钢管桩入土 6 7 m，在钢管桩上焊接牛腿，搭设工字钢，拼装 作业平台。护筒打入覆盖层中 3 m左右，上端固定在平台上。这 种施工方案简便、快捷、稳定性好，所需设备为钢管桩振动桩棰、大型水上高吊等。第二种是采用水上浮箱作为钻机作业施工平台。因武宁大 桥位于库区，基本为静水施工，当地气候 比较稳定，大风天气少，所以可考虑采用水上浮箱作为作业平台。浮箱作平台受外界 自 然影响大，要给予足够配重，使浮箱保持一定的吃水深度，将外界 因素对浮箱的影响降低到最小。这种施工方案所需设备为浮箱，水上浮 吊等。第三种方案是采用贝雷片拼装固定平台。因基础施工期间 为冬季枯水期，库区水位平均 1 0 m，采用贝雷片拼装固定平台能 够满足水深要求。并且固定平台施工特点是稳定性非常好，受外 界因素影响非常小，并移位方便。1 0 m平台 自重在 4 5 t 左右，能 够满足水上起吊要求。施工设备为贝雷片、水上浮吊等。综合比较以上三种施工方案，根据施工现场现有条件，我公 司决定选用第三种施工方案。第三种施工方案不仅施工简便，而 且所用材料贝雷片在大桥其余施工过程中可反复使用。在墩柱、盖梁施工中，可用贝雷片拼装桁架作为支架使用；在上部构造施 工中，可用贝雷片拼装架桥机，架设箱梁。这样可以尽量少进设 备，降低了施工生产成本。平台拼装成长 1 5 m，宽 6 m，高 1 5 m，中间留有两个 3 rex6 m的空档供钻孔使用。平台每层重约 6 t，7 层平台重 4 2 t(详见图 1)。平 面圈 立 酉 圈 面 圈 叠1 施工平面叠(单位，c m)2 3水上浮 吊 水上浮吊由贝雷片拼装而成。门架安装在两艘 1 2 0 t 铁驳船 上，船尾部用型钢横向连接牢固。浮吊上设 4个 6门 3 2 t 滑组，所以浮吊起重能力 F=1 2 8 t，主要用于起吊平台、钻机等大型设 备，并设有 5 t 电动葫芦一个，用于施工中小型设备吊装及施工中 维普资讯 http:/ 1 3 8 西部探矿工程 Ma r 2 0 0 4 NO 3 运输混凝土。浮吊桁架 自重 3 0 t，起吊高度 1 5 m，浮 吊q满 足施工要求。浮吊吊运平台、钻机也是十分方便快捷(详见图 2)。r，：0，一 、t、，、，、：，l l，。0 ；、一 ll 蔓、，畚、一L L _ ，一 一，_ 一 ，一 。=二 _一 一 j -7：_，磐ll 毒 一 一 _：毒 ；一 一 墨 i：-2 4 一 1 甾 1 侧面图 圈 2 水上浮吊圈f 单位：c n l 2 4 水上混凝土搅拌船 水上混凝土搅拌船由两艘 1 0 0 t 铁驳船横向连接而成。船上 分别设砂、石料及水泥堆放场地，并安装两 套 自动计 量混凝 ：搅 拌系统。每次浇筑混凝土之前，搅拌船满载各种材料到达施工现 场 所生产的混凝土 由浮 吊上的 电动葫芦运输。2 5 运输船 运输船采用一艘 5 0 t 的货船，船上安装一个 5 t 摇头扒杆 主 用于运送钢 筋笼、钻头、钻杆、钢 轨及枕木等各种施工工具。3 钻孔施工 3 1 平 台作业 平台在临时码头由浮吊协助拼装而成，拼装完成后由浮吊 运至水中，放置于施工地点。为防止在钻机作业过程中 平台陷 入河床淤泥中，拔 出困难，在平台底层垫满枕木，扩大底部 与河床 接触面积。在平 台安放前，测出各桩号附近河床地 势 对 于低处 抛以砂 袋人工找平，防止平 台放置后 过 于倾 斜无法 作业。在安 置平台时，由全站仪测量定位 使桩 位处于台两个空档之间。3 2 护简施 工 钻孔桩钢护简用 8 mm 钢板 由卷 板机 在施工 现场 卷制 加工 而成，每节护简长 3 m 直径 2 m，分节吊装焊接下入孔内。为保证 钢护简安置顺利不变形 采用先钻孔，后下护筒的方法。即平台 安放后 钻机先就位 用l。1 8 0 m小钻头开孔 入河床 3 m左右 然后移开钻机，下钢护简。下护筒过程中，要保持护筒的垂 直，并 用浮吊、倒链 电动葫芦对护筒进 行及 时校 正，护 筒上端 固定在 作 业平台上。3 3钻孔作业 3 3 1 造浆 在水中钻孔 为防止塌孔，不仅要保 持 1 5 m 左右水头，而且 造浆护壁也很关键。造出的泥浆要求相对密度低，粘度低，含砂 量少，含水量少，泥皮薄，稳定性好，固壁能力高，钻具回转阻力 小。在造浆过程中，根据实际情况，掺人了外加剂 C MC及锯末、石棉等纤维物质 有效地防护了孔壁并防止渗水。同时为了防止 从护简底部漏浆。在钻孔前护简底处造浆时加入水泥，可有效地 固结护简与河床结合 处 防止渗漏。实际钻孔中，卵石层泥浆浓度控 制在 1 O 6 1 1 O t m。之间 其余地层泥浆浓度控制在 1 O 4 1 0 8 t m 之间，清孔后要求控 制在 1 0 6 t m3 以内。3 3 ：钻孔(1)在钻孔过程中，要随时检查钻机水平，及时调整因平台 振动而产生位移，防止钻出斜孔。(2)在钻孔时根据不同的地层要控制好泥浆浓度。不仅要 有效地护住孔壁防止坍塌，同时也不能使浓度太浓，泥皮太厚清 孔困难或 清孔不彻底，太薄影响混凝土质 量。4混 凝 土 灌 注(1)混凝土灌注前要做 好一切准备工作，保证各种机械设 备 状态良好。不带隐患作业，灌注时各机修人员做好应急准备工作。(2)混凝土要连续快速进行，现场施工技术人员要严格控制 好混凝土配合比，防止有堵管、卡管现象发生。(3)灌注时现场技术人员要严格掌握混凝土灌注情况，控制 拔管速度和长度，防止超拔造成断桩。5 结束语 在武 宁大桥桩基础施工过 程 中，针对工 程特点，我们采用 公 路装配式钢桥贝雷片拼装钻机作业固定平台和水上大型浮吊，证明是非常成功 的。在施 工过程中，我们充分利 用 了现有 的各种材料，大 大降 低 r生产成本。同时在固定平台施工深水基础方面采用了新的施 工方法 积累了一定的经验，具有推广价值。营 一 一 委一 一 一 _ 维普资讯 http:/