深水陡坡裸岩筑岛桩基施工

'深水陡坡裸岩筑岛桩基施工符瑞钦（广东省长大公路工程有限公司广州511430）摘要：本文介绍了广惠高速C4合同段东江主槽大桥主墩桩基深水筑岛施工，重点阐述了在水深、无覆盖层、岩面陡的地形上筑岛的方法及桩基成孔的方法。关键词：桥梁工程；深水陡坡；裸岩筑岛；桩基施工0前言东江主槽大桥位于惠州市东北方向的仍图镇，在河道下矶角处跨越东江，跨度组合为主桥55+100+55m（预应力砼刚构）+引桥12×25m预应力T梁+5×20m预应力宽幅式空心板。1地形、水文情况1#墩主墩位于仍图岸，其纵横向均有坡度，地形复杂，前面河水较深，如图1所示。桩位均位于弱风化砂岩上，施工水位标高约12m左右。该处岩石突出水中，使其上游形成一个河湾，故该处水流湍急，流水冲刷急烈，该处岩面陡峭，纵横均有坡度，最大达3/5的坡度。1#墩共设有8个桩，桩基直径为2.5m，其右半桥桩基基本位于岸上，1#、2#桩基位于岸上，3#桩基处水深1m，4#桩处水深2m；左半桥除1#桩外，其余均位于水中，且2#桩处水深4m，3#桩处水深5m，4#桩处水深6m，水下桩基处均没有覆盖层，为裸岩。2方案比较和选择2.1支撑式平台采用支撑式平台，即在前排和后排桩之间设一排支撑，用大工字钢悬臂伸至前排桩基，在前端设置斜支撑，形成斜撑式平台；2.2筑岛施工采用筑砂岛施工，采用石笼，河砂填筑砂岛。方案1，施工十分困难，支撑护筒难以固定，需设平衡重、钢斜撑等，工程成本大，水流湍急，桩基护筒定位困难；方案2，水流湍急，石笼、沙袋下沉定位难，筑岛的防滑较困难，但桩基护筒定位容易，且工程成本低，较经济。经过比较，我们决定采用了筑岛施工方案。3施工方法、方案常规的筑岛施工水深较浅，约3m以内，很少深以6m，另外基底为平地。而现刚好相反。图1方案施工难点主要是：第一，水中基岩为陡坡，筑岛的防滑较困难；第二，水流湍急，石笼及砂袋投放定位困难；第三，筑岛要承受钻机加其他荷载及成孔过程中的动载，第四，砂岛防冲刷困难等等。为克服以上的施工难点我们采取了一系列方法，如采用石笼底绑扎钢筋增加石笼的摩阻力、采用钻机而避免使用冲机减少成孔过程的震动对砂岛的影响、先进行平整场地，后筑岛施工，避免爆破施工对筑岛的影响、在成孔过程中采用有效的措施防止砂岛滑移对桩基质量的影响、采用定位的方法下沉石笼保证筑岛的稳定、采用预压及加强测量观测等等方法和措施。施工流程和方法如下:3.1平整场地由于该处地面主要为砂岩，在进行初步平整需爆破施工，爆破采用小型振动爆破，避免爆破对基岩的影响，在砂岛填筑后再用砂或粘土进行场地平整。3.2下沉石笼 为防止筑岛滑坡，筑岛底部须用石笼固定，石笼骨架采用毛竹，底部绑扎钢筋，以增加摩擦系数，竹笼尺寸为2.0m×1m，中间填石头或砂袋。下沉前由测量组放样出填筑位置，采用浮箱定位，石笼在浮箱上制作，沿已定位好的浮箱边缘下放，投放2层石笼后，约2m高。中间部分利用砂船运砂填筑，填筑至石笼顶面高度，利用钢管检测。砂袋填筑。砂袋装好后，用铁丝将之绑扎成捆，每捆约20个砂袋组成，投放方法同下沉石笼方法。当周边砂袋填筑约1.5~2.0m后。再利用砂船运砂填筑中间部位，填筑高度平砂袋位置，继续抛砂袋重复填筑至设计筑岛标高。共计使用了近8000个砂袋，填砂近4000m2。砂岛形成如右图2示。图23.3成孔机械设备的选择采用钻机施工，优点振动小，对筑岛影响不大。缺点进尺慢。采用冲机施工，优点进尺快，但振动大，对筑岛安全有所影响。考虑到筑岛的安全，防止振动对筑岛产生滑移，保证桩基质量，最终选择250型钻机施工。3.4预压砂岛筑砂岛施工完成后，利用冲机加重作预压处理，并停滞4天。经测量组观测，砂岛局部最大往水中位移约10mm，未发现整体滑移现象，为防止在施工中砂岛的滑移，我们在砂岛周围又抛了些砂袋作加固处理，砂袋每5~6个为一捆。3.5成孔为防止冲机成孔过程中震动对筑岛的安全及工程质量影响，我们采用逐一下护筒逐一成孔的方法施工。先施工右半桥桩基，施工顺序为1#—2#—3#—4#。然后施工左半桥桩基。由于1#桩基位于岸上，故采用人工挖孔1.5m，然后埋置好护筒，采用冲机成孔，利用水上泥浆船作泥浆的循环。浇筑1#桩基砼完成后，振动下沉2#护筒，然后,利用2I56工字钢与护筒1#连结，护筒入土深度约2m，岸上再埋置钢桩，用20槽钢将之与2#墩护筒连接，1#桩基砼完成10小时后，待砼终凝，方进行2#桩基的成孔施工，为防止在冲进过程中砂岛移动导致护筒偏位，影响桩基质量，成孔过程中每1~2台班检查1次偏位情况，另为减少振动对筑岛的影响，冲机冲程控制在1.5~3m。护筒脚的处理。由于岩面的倾斜，在冲进过程中若处理不当，会造成偏孔或漏浆，甚至塌孔事故。所以在该处投放片石，采用慢速钻进，反复投放片石，反复冲进，修正基底，另为加强护筒脚处护壁，在冲孔过程中投放适量水泥与黄泥，停滞8小时后继续冲进。2#桩浇注完成后，下沉3#、4#护筒，连结方法如上图示，成孔方法同2#桩基。由于右半桥桩基基本位于岸上，故该半桥桩基按常规方法施工。图34结语 虽然在成孔过程中曾出现砂岛前缘坍塌现象，但经过抛砂袋填砂等方法该处理，砂岛整体未出现滑移，能保证顺利施工。墩位桩基完成后，经测量复测，桩位偏差符合桥涵施工规范要求，经桩基无损检测均为Ⅰ类或Ⅱ类桩基，质量优良。同时，采用该方案施工，由于筑岛材料成本低廉，施工简便，从而降低了工程成本。参考文献：[1]公路施工手册：桥涵/陆仁达主编人民交通出版社1999.11ISBN7-114-03460-1[2]石振华桩基工程手册中国建筑工业出版社ISBN7-112-02552-4'