石家渡漓江大桥桩基成孔施工工艺(投西部交通科技)

石家渡漓江大桥桩基成孔施工工艺(投西部交通科技)
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石家渡漓江大桥桩基成孔施工工艺(投西部交通科技)简介:

石板渡漓江大桥桩基成孔施工工艺通常涉及到以下几个主要步骤,这是一种常见的大型桥梁建设中的基础施工技术:

1. 测量定位:在施工开始前,首先需要精确测量和定位,确定桩基的位置,以确保桥梁的稳定和准确的建设。

2. 钻孔:使用钻孔设备(如旋挖钻机或冲击钻机)在选定位置进行钻孔。这一步骤的目标是创建一个深达设计要求的孔洞,以便放置钢筋混凝土桩。

3. 清孔:钻孔完成后,需要清理孔内残留的泥土和碎石,以保证桩基的承载力和混凝土的浇筑质量。

4. 钢筋笼制作与安装:在孔内放入预先制作好的钢筋笼,根据设计要求精确安装,形成桩身骨架。

5. 混凝土浇筑:将混凝土泵送入孔洞,通过振捣确保密实,然后养护,待混凝土达到一定强度后,取出钢筋笼。

6. 质量检查:每个阶段完成后,都需要进行严格的检查,以确保桩基的质量和安全。

7. 重复施工:如果桩基数量多,可能会重复以上步骤。

以上工艺流程是基于常规施工方法,具体施工工艺可能会根据工程地质、环境条件和设备等因素有所调整。如果要投西部交通科技,可能还需要考虑更先进的技术如旋挖冲击复合钻、振动锤等现代化设备,以及更严格的环保和安全措施。

石家渡漓江大桥桩基成孔施工工艺(投西部交通科技)部分内容预览:

桂林市桂磨公路石家渡漓江大桥,桥跨组成为5*12m+170m+4*20m,主跨为钢管混凝土中承式桁架拱,净跨径170m,双幅四肋6车道,引桥为5*12m和4*20m先简后连续预应力砼空心梁,全桥长361.86 m,宽41m。于2001年10月开工,2003年10月建成通车。

桥位处岩溶、裂隙发育多,地质复杂,是典型的喀斯特地型。大桥0#、10#桥台设计为Ф1.8m钻孔桩基础,1#、2#、3#、4#、7#、8#、9#墩设计为Ф1.5m钻孔桩基础,主桥5#台下游幅变更设计为12Ф2.0m桩基础。全桥共52根桩,桩长从9.0m至45m不等,全部为嵌岩桩,要求嵌入微风化岩层不小于2.0m,且岩层完整。

二、岩溶地区的地质特点

地质勘查资料显示,桥位处于岩溶准平原区,属隐伏型岩溶类型,基岩为石炭系下统硅质灰岩《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范 GB50736-2012》,灰色或灰黑色,层状构造,分布于全桥范围地层,分为弱风化层与微风化层两类型。

(二)裂隙和溶洞异常发育

由于溶蚀的作用,加上地下水丰富,桥位处岩溶非常发育,溶洞数量多,空间分布极不规则,属强发育岩溶区。根据地质勘察,全桥约有70%桩位下有溶洞。溶洞高度从0.10m~13.0m不等,存在为数不少的条带状和起立串珠状多层溶洞,溶洞边界很不规则。溶洞中填充流塑状粘土及少量卵石。溶洞大多数漏水或漏浆,在钻孔施工中若不及时补浆加固护壁,往往会发生孔壁塌陷甚至坍孔。

0#、1#~5#、7#墩(台)位处,覆盖层主要为卵石层、卵石层夹细砂层,卵石粒径2~15cm不等。其中卵石层大部分在地下水位以下,透水性大。8#、9#墩、10#台位主要为人工填筑土及黄色粘土夹卵石。

三、岩溶地区成孔工艺的选择

8#墩~10#台由于地下水位较低,覆盖层透水性较少,溶洞较小,选择人工挖孔。除8#墩1根桩挖到溶洞涌水翻沙后改为冲击钻冲孔成孔外,其他孔桩全部人工挖孔至成孔。

5#台下游幅采取人工明挖至设计标高后,基岩不完整、破碎,承载力不够,此时溶洞、裂隙涌水较大,改为冲孔施工。采取搭设钻孔平台,下沉钢护筒,浇注水下混凝土封底固结护筒脚,再用冲击钻冲孔成孔。

0#台~4墩、7#墩桩基有潜水钻机钻孔与冲击钻冲孔两种方案选择,但岩溶地区如采用潜水钻机钻孔方式,则存在着3方面明显不利因素:①设计要求桩端必须嵌入微风化岩2m以上,且要求其下2m范围内无溶洞,对顶板厚度小于4m的溶洞必须穿越,因岩石强度大,钻机往往难以穿透顶板;②岩溶地区岩层起伏一般较大,潜水钻机钻进时岩面接触不均匀,钻机振动强烈,易沿斜岩面倾斜造成斜孔,容易卡钻;而且钻头扭力很大,甚至扭断钻杆;③潜水钻机钻孔时不能挤土堵塞溶洞和裂隙来防止泥浆流失,混凝土浇注时容易大量扩散,不易保证桩身质量;④潜水钻机钻杆拆除相当缓慢,遇到溶洞开始漏浆时,不能及时提起钻头,易导致坍孔埋钻,而且绝大多数钻头提不上来。

如果采用冲孔方式成孔,因冲锤能力大,穿透力强,较易穿透岩溶顶板,不受地下水影响,一旦出现漏浆、坍孔异常情况,可以马上以30m/min的提锤速度提升冲锤,避免发生埋锤事故。虽然对于砂砾层、岩面陡斜及遇溶洞、裂隙等地层,冲孔也有一定的难度,但通过采取适当的技术措施能够处理解决。

因此,0#台~4墩、7#墩桩基选择冲击钻冲孔工艺。

图1 石家渡漓江大桥桩基施工现场

四、岩溶地区冲孔施工特点及技术措施

冲孔施工时,因溶洞的存在,关键技术问题是如何保证成孔过程中不漏浆,即使产生漏浆,如何及时处理使不发生坍孔,保证桩孔顺利成孔。有效的方法是做好预防工作,防止坍塌事故的发生。在成孔过程中,采取了以下几个方面的技术处理措施:

由于岩溶地区地质情况异常复杂,虽进行了地质钻探,但也难以保证全面摸清地质情况,因此每个桩位钻机就位前,对钻机底座都要进行支垫加固,以有效防止坍孔时钻机下沉和倾斜。

埋设适当深度的护筒,对于岸上引桥桩孔,从节省成本出发,根据钻探地质情况埋设4m~6m护筒。

溶洞处理以做好准备工作为主,钻孔前在场内准备大量片石、袋装粘土及适当数量的袋装水泥。

冲孔至离溶洞顶板1m左右时,加大泥浆比重,选用小冲程进尺,逐渐将顶板击穿,防止卡钻。同时在击穿顶板之前,安排专人密切观察孔内泥浆面的变化,发现漏浆时应马上提锤、加补泥浆抛填片石、加填袋装粘土混合料(重量比1:1~:1.5)等使泥浆面不再下降并稳定后,采用小冲程轻打挤压形成泥石孔壁护孔。若桩孔仍继续漏浆,则改抛片、袋装粘土、袋装水泥冲击挤压到溶洞中,堵塞溶洞通道,如此反复操作,直到不再漏浆为止,转入小冲程冲孔固壁成孔,顺利穿越溶洞。

5.减少灌注时混凝土扩散流失

冲锤击穿溶洞顶板后,不论是否漏浆,不论溶洞原来是否填充或半填充,或溶洞内填充物为软弱粘性土或淤泥或卵石,进入溶洞后均应向孔内投入片石(加适量3~5cm的碎石),袋装粘土(比例约1:1),加填超过溶洞顶面2.5~3.0m,然后用小冲程冲击填入的混合物,不取渣,使其挤入裂隙、溶洞内,如此反复操作,多次挤塞溶洞通道加固孔壁,会大大减少灌桩时混凝土扩散流失量,降低桩基施工成本。

6.注意冲锤及钢丝绳工作状况

冲锤冲破溶洞时,冲锤可能会滑入溶洞中,提锤时易被溶洞枯板岩石卡住而造成掉锤、埋锤。施工时严禁在溶洞范围内大冲程冲击,应绷紧钢丝绳,采用小冲程进行低打紧击。一旦发现漏浆或异常情况,马上提升冲锤到孔口,然后采取其他措施。穿越溶洞时,要密切注意钢丝绳的情况,以便判断是否斜孔,若出现斜孔必须及时进行处理,按1:1的比例回填片石和粘土至弯孔处0.8m以上,用锤牙好的桩锤进行修孔。要求低打紧击DB34∕T 2575-2015 蒸压加气混凝土砌块(板)单位产品能源消耗限额及计算方法,慢慢地将陡斜岩面修整成水平台阶,直到整个冲锤施工接触面为匀质岩面时才结束修孔操作。

7.投入碱性材料中和岩溶水

岩溶水一般呈酸性,在成孔过程中,岩溶水一旦渗入碱性泥浆,会导致发生沉淀,这时应投入小苏打(或水玻璃)进行中和,以免孔壁因固结能力降低坍塌。

由于岩溶发育的无规律性,给嵌岩桩是否嵌岩的判断带来了相当大的难度。施工时,应注意根据地质勘察,结合以下情况作出综合判断:①实际地层是否与勘察资料相符?若不相符应以施工情况反映为主,必要时加补地质钻探;②注意终孔前后泥浆是否保持稳定,有无漏浆出现?依此判断有无可能存在溶洞,岩层是否完整;③冲孔进尺快慢如何或是否斜孔?一般在溶洞内部或其他软弱层,冲孔进尺较快;④岩样表面是否新鲜?是否有溶蚀面的存在?依此判断岩层是否完整。

经设计、监理检验,满足设计及施工规范要求后DB4403/T 203-2021 港口气象灾害防御服务规范.pdf,即可终孔。

图2 石家渡漓江大桥施工现场

桂林市桂磨公路石家渡漓江大桥桩基成孔技术,是通过摸索逐步积累总结形成的,取得了较好成果,经检验,桩基合格率100%,A类桩90%,B类桩10%。穿透溶洞时,采取抛填片石、碎石及抛填袋装粘土、袋装水泥措施,填堵溶洞形成土石固结孔壁代替钢护筒护壁,可有效防止地面塌陷及减少灌注时混凝土大量流失,施工操作相当便利,具有较好的经济效果。

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