广元白水大桥深水桩基施工技术

'西南公路2010年第4期西南公路XINANGONGLU3辅助掏槽孔装药量为5卷Φ32mm，长度为200mm的药单循环爆落岩石量约45m，其实际炸药单耗为卷。掘进孔设计药量均为4卷Φ32mm，长度为0.92kg/m3。实际爆破效果如图7、图8所示。广元白水大桥深水桩基施工技术200mm的药卷。光爆孔装药量为4卷Φ20mm，长度为200mm的药卷。为改善爆破效果，掏槽孔及掘进孔采用反向起66曹瑞柏兴伟姚德波冯强林449爆方法引爆孔内炸药，即起爆药卷置于炮孔下部。3345(四川路桥集团大桥分公司成都610041)3（2）炮孔堵塞12【摘要】通过白水大桥工程实例，介绍了在库区进行深水基础施工的新技术。采用自行研制的浮箱炮孔堵塞采用配比为1:3的粘土与细沙的混合物12拼设万能杆件龙门架，解决了水上吊装的难题；同时通过振动锤与冲孔钻进相结合的方法下沉护筒，以及或粘性较好的粘土堵塞。557300冲孔平台支撑体系的巧妙转换，解决了水上冲孔平台的架设难题。堵塞所用的炮棍采用木质或竹质材料制作。装图6上台阶掘进爆破起爆网络图【关键词】库区；深水桩基；施工技术药结构及炮孔堵塞如图5所示。【中图分类号】U443.15【文献标识码】B装药段002000河流，呈不对称的宽浅“U”型河谷形态。主墩位于040001010008空8801工程概况000河床中，河床水深最大达50m，表层第四系冲洪积层0281o“5·12”汶川特大地震给国道212线广元至姚淤泥质厚约1～4.2m，下伏基岩主要为志留系黄坪75o06004渡公路造成了严重病害，原白水大桥（3×90m拱组，岩性为绢云母千枚岩，岩层产状350∠65强风化6508005004001300堵塞段桥）地震后病害严重，需要在原白水大桥上游40m处层厚2.5～12m，中风化层中风化裂隙弱发育，无软弱图5装药结构及炮孔堵塞图单位：mm图7上台阶掘进爆破现场重新建造白水大桥。新建白水大桥设计为（102m+下卧夹层，岩层地基稳定性较好。4.3起爆网路168m+102m）连续刚构，桥梁总长388m，桥梁主墩1.2气象条件上台阶掘进爆破的起爆顺序为：由中间掏槽孔采用深水钻孔桩基础、高桩承台，桩基通过承台形桥区地处四川北部边缘山区，以内陆盆地气候至外围掘进孔逐排微差起爆，最后起爆光爆孔，同成独特的连续刚构排架墩，两岸桥台采用重力式桥为特点，属亚热带湿润季风气候类型，具有气候暖排炮孔同时起爆。相邻排的微差时间间隔不小于台，桥台采用扩大基础。主墩基础为5根直径为3m的和，雨量丰沛，四季分明，热量丰富，日照适宜，50毫秒，最后一排爆孔与光面爆破孔的微差时间不钻孔灌注桩，施工控制水位为582.5m，主墩承台顶标无霜期长等特点。据当地气象站资料统计：多年平均气小于100毫秒。高为588.5m，桩基顶标高583.5m，高于河床表面温13.7℃，最低气温-10℃；多年平均降水量在主爆区采用同次起爆、孔内分段延迟的非电导35～47m，形成排架墩结构。承台厚度为5m，截面1021.7mm，多年平均风速1.7m/s，历史最大风速28.0m/s。爆管起爆网路。同排炮孔用同段雷管起爆，每孔内图8上台阶掘进爆破现场16.6m×16.6m。主桥箱梁为纵向、竖向及横向三向预1.3水文条件装1发毫秒雷管。所有炮孔的导爆管起爆雷管采用簇6结论应力结构，采用单箱单室箱型截面。根部梁高桥址处于宝珠寺水库上游沙洲镇乔庄河口约并联方式连接，网路的传爆雷管采用电雷管或导爆10.5m，跨中梁高3m，顶板宽度10m，底板宽度1.0km。乔庄河属于白龙江右岸一级支流，多年平均管雷管爆炸激发。（1）南溪长江大桥锚洞采用台阶法进行爆破掘36m，两边悬臂长度2m（见图1）。流量12.3m/s。该河为典型的山区雨洪型河流，流量为达到各炮孔的排间微差时间要求，上台阶掘进的方案是可行的，上台阶采用1.8m单循环进尺掏槽随季节变化大，暴雨季节易诱发山洪，自然河道河进开挖按图示序号①-②-③-④-⑤-⑥顺序起爆，所掘进爆破，在实际的应用过程中能得到良好的爆破流冲刷能力强，在宝珠寺水电站堵水成库后桥址常用的雷管断别分别为3、5、7、9、11、13。最后1段效果，基本满足施工要求。为类似的锚洞开挖提供年处于库水淹没范围，其水文特征基本受宝珠寺水雷管起爆光面爆破孔的主传导爆索。了一个可以借鉴的实例。库库水水文特征的影响。库区设计水位为588m，汛光面爆破孔采用导爆索起爆，即药卷绑扎在导（2）按照本文给出的上台阶爆破参数进行上台期限制水位583m。爆索上，各孔的起爆导爆索连接在主传导爆索上。阶掘进开挖，能保证炮孔利用率达到90%以上，爆破上台阶掘进爆破起爆网路如图6所示。岩块的块度适中，便于铲装、运输，锚洞开挖边界2深水桩基施工技术平整，有效的保护了围岩稳定性，比较充分的发挥5爆破效果分析图1白水大桥效果图在水电站的库区进行桥梁桩基施工，面临诸多了围岩的自稳能力。1.1工程地质条件困难，如施工水位深，有时甚至超过长江中下游枯在进行上台阶掘进爆破开挖时，其单循环进尺参考文献桥址地貌属于宝珠寺水库上游沙洲镇乔庄河段侵期的施工水位；覆盖层浅，根本不能像长江中下游基本达到1.8m，爆破块度较小，大部分爆堆位于距掌[1]张继春主编.工程控制爆破[M]成都:西南交通大学出版社.2001:99蚀河谷地貌，桥址跨越河槽漫滩、阶地，与两岸侵蚀基础施工时那样打插钢管桩，无法形成稳固的冲孔子面3m范围内，岩块的最大水平抛距小于10m。开挖[2]郗庆桃.隧道爆破震动控制技术[J]爆破.1998.15(4):83-87岸坡衔接。桥址所跨河流乔庄河属于白龙江右岸一级平台；无浮吊设备，也无可供施工使用的船只来拼边界平整、光滑。未出现明显的超挖及欠挖现象。[3]陈华腾,钮强,等.爆破计算手册[M]沈阳:辽宁科学技术出版社.1991:498687 西南公路设龙门架。水下抛锚角度小得多，因此龙门架受水位变化产的针对这些困难，分别进行了研究，制定出有效拉缆受力、平面位置影响较小，可以满足一定水位的桩基施工新技术，保证了白水桥深水桩施工基顺变化下持续施工，而不调整索力。同时，本桥在岸利完成。边挖锚有成本低、施工难度低等有利因素。2.1浮箱的设计（3）龙门架就位。在岸边用吊车拼装完成后，进行深水桩基施工，不可缺少的就是船只。库在锚碇上设置卷杨机，采用4台3t的卷杨机将水上龙区没有船只，我们用浮箱替代。为适应库区施工的门架牵引准确就位并锚固（见图3）。要求，经过反复研究，我们自行设计加工出了具有以下特点的浮箱：（1）取消常规封闭形式，在箱体顶面设置人洞，可以随时检查浮箱的渗漏情况，以便于及时检修。（2）承载能力大，采用了单向的槽钢梁，节省了自重，单个自重为3.2t，浮力为24t，能安装大型吊装设施；（3）能随意组拼，满足各种桥梁桩基施工；图3水上龙门架构造（4）便于运输，能作为非机动设备储存、保养。2.3护筒安装因此，设计的单个浮箱为：长4m×宽3m×高护筒采用厚2cm的钢板进行卷制，内径3.3m。主2m，面板采用δ=5mm钢板，上下底板采用10#槽钢、墩桩基钢护筒共10根，每根长50m。考虑到护筒施工转角处采用100×100×10角钢加强，采用专用销子及转运的难度影响，护筒加工成每段6m长，在水面进行浮箱之间的连接。使用实践表明，我们自行设上分段接长。计的浮箱运输方便，安装快捷，对桥梁桩基施工要护筒每节中间设一道型钢加工的“米”字撑加求适应性好（见图2）。强刚度，顶端用钢板加工两个吊板以备吊装。第一段由于没有加对接连结板，可以临时外侧焊牛腿，以便于将护筒放置在平台上。利用龙门吊，起吊第一段，用钢护筒夹具将护筒放置在平台工字钢上，再将运至的第二段钢护筒接至其上，焊接，下放，同样的方式下放余下几段。护筒的垂直度控制，是使吊点在中心位置，并利用其自重来实现。当护筒下放到一定深度时，在岸边用全站仪测量水面上护筒的上下两个测点，通图2组拼后的浮箱2.2水上龙门架过调整使其在一条铅锤线上。当护筒处于竖直度和（1）龙门架的设计。水上龙门架设计为本桥的中轴线偏移满足设计要求和规范时，下放着床，进一个重点，水上龙门架用于护筒、冲孔设备、以及行振动锤插打作业。后期钢筋笼的转运等工作，而钢护筒下放吨位为由于河床覆盖层浅，插入深度极为有限，护筒90多吨。由于采用的是浮箱，龙门架的受力会受到插打到岩面后还不能可靠地锚固，因此采用冲击成较大的沉降的影响而产生变化，因此采用了各向受孔护筒跟进的方法，在浮式平台上安装冲孔卷扬机力较好的万能杆件，满足龙门架的稳定性，同时万进行冲孔。当冲孔达到一定深度时,再采用振动锤震能杆件拼装形式可以多样化，满足了设置水上平台动下沉。当5根护筒震动下沉到位后，实施平台转的特殊要求。移，即在护筒上焊接牛腿，将平台的支点转换到护（2）锚碇系统的设计。本桥利用了在岸边设置筒上，由浮箱支撑改为护筒支撑，形成与海上石油地锚，这样形成的缆风定位系统接近于平面，相比钻探平台类似的、独特悬空的冲孔平台（见图4）。88 西南公路曹瑞柏兴伟姚德波等：广元白水大桥深水桩基施工技术设龙门架。水下抛锚角度小得多，因此龙门架受水位变化产的装的孔口，慢慢下放，适时割去笼内“米”字撑，针对这些困难，分别进行了研究，制定出有效拉缆受力、平面位置影响较小，可以满足一定水位当放至上端接头位置处时，将钢筋笼临时固定于平的桩基施工新技术，保证了白水桥深水桩施工基顺变化下持续施工，而不调整索力。同时，本桥在岸台上松去吊点。利完成。边挖锚有成本低、施工难度低等有利因素。用龙门架吊运相邻的另一节钢筋笼到孔口，然2.1浮箱的设计（3）龙门架就位。在岸边用吊车拼装完成后，后与临时固定平台上的第一节钢筋笼对接。对接进行深水桩基施工，不可缺少的就是船只。库在锚碇上设置卷杨机，采用4台3t的卷杨机将水上龙时，应先对正有标记的一根主筋，然后调整其余主区没有船只，我们用浮箱替代。为适应库区施工的门架牵引准确就位并锚固（见图3）。图4冲孔平台转换后与海上石油钻探平台比较筋对正，将最先相接触的几根主筋套筒对中拧紧，要求，经过反复研究，我们自行设计加工出了具有2.4成孔工艺然后逐一拧紧所有主筋的套筒。在拉好临时抗风以下特点的浮箱：每个主墩基桩5根，分两批施钻，每墩安排3台钻后，拆除龙门架吊点，转移到门架吊点上，然后逐（1）取消常规封闭形式，在箱体顶面设置人洞，机。冲击式钻机的外形尺寸为3×9m，直接将钻机台步下放，如此循环至钢筋笼全部接好下沉到位，然可以随时检查浮箱的渗漏情况，以便于及时检修。座按梅花形布置在钻机平台上。首先用全站仪对钻头后将钢筋笼顶口固定在护筒上，避免钢筋笼在自重（2）承载能力大，采用了单向的槽钢梁，节省中心点精确定位，然后将钻机底座与钻孔平台进行固作用下出现顶端转动下沉。了自重，单个自重为3.2t，浮力为24t，能安装大型吊接，确保钻机在施钻过程中的稳定。在水上放置储量2.6水下混凝土的灌注装设施；333为6～8m的泥浆箱池，作为泥浆循环用。后场设置理论产量为75m/h的拌和站和25m/h的（3）能随意组拼，满足各种桥梁桩基施工；图3水上龙门架构造钻孔基本上为强风化、中风化千枚岩。为防止拌和站各一套，准备两台砼输入泵，保证浇筑需（4）便于运输，能作为非机动设备储存、保养。2.3护筒安装发生粘锤，可少加粘土，采用低冲程冲击，如遇粘要。将内径Φ300mm的导管准备120m，其连接方法因此，设计的单个浮箱为：长4m×宽3m×高护筒采用厚2cm的钢板进行卷制，内径3.3m。主锤可加少量小片石。冲击过程中注意孔内液面的变采用快速丝口接头，灌注之前应先分段做水密试验。2m，面板采用δ=5mm钢板，上下底板采用10#槽钢、墩桩基钢护筒共10根，每根长50m。考虑到护筒施工3化，防止上部松散层的垮塌。遇到岩层裂隙时要及首批砼储料罐按20m准备。调整好砼的配合比转角处采用100×100×10角钢加强，采用专用销子及转运的难度影响，护筒加工成每段6m长，在水面时采取堵漏措施，添加黄泥、片石等堵漏材料。每避免发生离析，确保砼灌注质量。在储足首批砼数进行浮箱之间的连接。使用实践表明，我们自行设上分段接长。3～4h循环一次泥浆，泥浆比重控制在1.25～1.45之量、将其灌注入孔底后，立即测量孔内砼面高度，计的浮箱运输方便，安装快捷，对桥梁桩基施工要护筒每节中间设一道型钢加工的“米”字撑加间，泥浆性能不能达到设计要求时要及时调节泥浆计算出导管的初次埋深，如符合要求，即可正常灌求适应性好（见图2）。强刚度，顶端用钢板加工两个吊板以备吊装。第一性能。注。首批砼灌注正常后，应紧凑地、连续不断地进段由于没有加对接连结板，可以临时外侧焊牛腿，施工期间密切钢管和护筒的不均匀沉降以及整行灌注，严禁中途停止。灌注过程中，应注意观察以便于将护筒放置在平台上。个钢平台的偏移情况。测量组每天进行观测一次，导管内砼下降和孔口返水情况，及时测量孔内砼高利用龙门吊，起吊第一段，用钢护筒夹具将护筒并详细作好记录，以备及时的根据平台的情况进行度，正确指挥导管的提升和拆除，保持导管埋深在放置在平台工字钢上，再将运至的第二段钢护筒接至相应的调整措施。2～6m之间的合理范围内。其上，焊接，下放，同样的方式下放余下几段。2.5钢筋笼的安装为确保桩顶处砼密实，砼在浇注高度应高于桩护筒的垂直度控制，是使吊点在中心位置，并由于桩身长近90m，使钢筋笼重达130t，采用龙顶标高60～80cm。利用其自重来实现。当护筒下放到一定深度时，在门架下放不能满足要求。因此特制一门架，分节下在浇注时，钢护筒内自量集度增大，其侧向稳图2组拼后的浮箱岸边用全站仪测量水面上护筒的上下两个测点，通放钢筋笼（见图5）。定性将减弱，此时平台可能出现水平移动，应加强2.2水上龙门架过调整使其在一条铅锤线上。当护筒处于竖直度和测量，每隔半小时测量一次，并随时不定时抽测，（1）龙门架的设计。水上龙门架设计为本桥的中轴线偏移满足设计要求和规范时，下放着床，进以便及早发现问题及时处理。一个重点，水上龙门架用于护筒、冲孔设备、以及行振动锤插打作业。3结语后期钢筋笼的转运等工作，而钢护筒下放吨位为由于河床覆盖层浅，插入深度极为有限，护筒90多吨。由于采用的是浮箱，龙门架的受力会受到插打到岩面后还不能可靠地锚固，因此采用冲击成随着四川各地水电站建设的遍地开花，大量高速较大的沉降的影响而产生变化，因此采用了各向受孔护筒跟进的方法，在浮式平台上安装冲孔卷扬机公路和其他公路桥梁将跨越库区，基础施工时都存在力较好的万能杆件，满足龙门架的稳定性，同时万进行冲孔。当冲孔达到一定深度时,再采用振动锤震着水深、无运输船只、无水上吊装设备的难题。白龙能杆件拼装形式可以多样化，满足了设置水上平台动下沉。当5根护筒震动下沉到位后，实施平台转图5钢筋笼下放图江库区白水大桥深水桩基施工技术研究并成功应用，的特殊要求。移，即在护筒上焊接牛腿，将平台的支点转换到护钢筋笼在运到墩附近时，采用龙门架的两个吊如采用浮箱承载龙门架技术、超长护筒承载冲孔平台（2）锚碇系统的设计。本桥利用了在岸边设置筒上，由浮箱支撑改为护筒支撑，形成与海上石油点，将第一节钢筋笼将吊立竖直，然后运到需要安技术等，为同类工程提供了有益的经验。地锚，这样形成的缆风定位系统接近于平面，相比钻探平台类似的、独特悬空的冲孔平台（见图4）。889289'