深水裸岩及斜面岩河床钻孔灌注桩钢护筒施工

曾 治 平

(湖南省郴州公路桥梁建设有限责任公司，湖南 郴州 423000)



深水裸岩及斜面岩河床钻孔灌注桩钢护筒施工

曾 治 平

(湖南省郴州公路桥梁建设有限责任公司，湖南 郴州 423000)

以S903资兴至永兴青界山公路东江大桥工程为背景，针对裸岩河床钻孔灌注桩钢护筒筒底口卷边和串浆等问题，采用了钢护筒外植筋做辅桩预固定钢护筒，钢护筒外套套筒和套筒内浇筑水下混凝土的处治方案，实践证明，该处治方案可靠有效，可为今后类似工程的施工提供借鉴。

深水裸岩，斜面岩，钻孔灌注桩，钢护筒

自20世纪60年代我国开始使用钻孔灌注桩，钻孔灌注桩因地质适宜性强、对周边环境影响小、桩体承载力大等优点，而在桥梁基础工程施工中被广泛使用。然而，由于地质情况的复杂性给钻孔灌注桩施工带来了诸多的挑战，如深水中裸岩、斜面岩河床上进行冲击式钻孔灌注桩钢护筒的施工时，由于其河床上无覆盖层，且处于斜面位置，在钢护筒埋设时，常常发生钢护筒筒底口卷边、筒底口串通，甚至钢护筒产生滑动，因而不能保证泥浆的质量和泥浆的正常循环，导致钻孔施工时难以进尺。为解决此问题，许多工程项目[1-3]在施工时采取各种方法进行处理，取得了良好的效果。本文结合S903资兴至永兴青界山公路东江大桥工程深水中冲击式钻孔灌注桩的钢护筒施工，对深水中裸岩、斜面岩河床冲击式钻孔灌注桩钢护筒的施工技术进行探讨。

1 工程概况

S903资兴至永兴青界山公路东江大桥中心桩号位于K25+151.8，桥梁上部结构为2×20 m预应力混凝土空心板+7×40 m预应力混凝土T梁，空心板先简支后桥面连续，T梁先简支后结构连续。下部结构桥台采用柱式台，桥墩采用柱式墩，墩台均采用桩基础，桩基按嵌岩桩设计。桥面宽度18 m，桥梁全长326.52 m。桥梁跨越东江河，桥梁轴线与水流方向右夹角为90°，水深8 m～12 m。桥梁平面位于直线上，桥面横坡为双向2%，纵断面位于R=6 500 m的竖曲线上。

2 钢护筒施工

在水中沉设护筒时，宜采用导向架定位，并应采取有效措施保证其平面位置、倾斜度的准确。并保证护筒接长连接处的焊接质量，焊接处的内壁应无凸出物。且应耐拉、压、不得漏水，确保护筒底口不致漏失泥浆。

2.1 深水裸岩河床冲击式钻孔灌注桩钢护筒施工

S903资兴至永兴青界山公路东江大桥4号墩位、5号墩位正处于河道中间，河道因多年采捞河砂，导致河床无细砂、砂卵石等地质结构层，河床上一般是大粒径卵石，或者是凹凸不平的裸岩面。钢护筒埋设时，采用振动锤振动安装，但钢护筒底口发生卷边现象，不能嵌入岩面，导致钢护筒一侧被孤石、裸岩顶住，另一侧悬在空中，护筒内外串通，泥浆不能正常循环排渣，钻孔难以进尺。经对项目地质、地貌特点和项目施工条件进行分析，决定在钢护筒外套一个无底钢套箱，再在箱内浇筑水下混凝土的处置方案。施工示意图如图1，图2所示。

具体施工顺序如下：

1)安装钢护筒。钢工作平台施工好后，测量确定各桩位位置，再在钢工作平台上做好骑马桩，焊接钢护筒并安装导向架，吊装钢护筒下沉至河床。2)制作、安装无底钢套箱。用测绳测量钢工作平台四周河床高程，每隔50 cm测量一处，绘制钢工作平台四周河床地面线，根据地面线起伏情况加工无底钢套箱底口。将加工好的钢套箱运至钢工作平台上，组装并下沉至河床。3)封堵无底套箱底口。在无底套箱四周抛弃袋装砂卵石，之后由潜水员下水检查砂卵石封堵情况，并完善局部缺口。4)浇筑水下混凝土。在钢套箱内浇筑C25水下混凝土，混凝土浇筑厚度以保证最薄处不少于1 m为准。5)待水下混凝土达到一定龄期后，进行冲击钻孔灌注桩钻孔施工。

实践结果表明，采用该方法处置后，有效地解决了深水裸岩钻孔灌注桩施工中钢护筒悬空、内外贯通的问题，极大地提高了施工效率。

2.2 深水斜面岩河床冲击式钻孔灌注桩钢护筒施工

S903资兴至永兴青界山公路东江大桥3号墩位、6号墩位正处于河岸边，河床岩面倾斜角度为30°～40°，且岩石强度较高。采用振动锤安装钢护筒时，钢护筒往河道中心方向滑动，且与岩石首先接触的一侧钢护筒底口卷边，另一侧悬在空中，筒内外串通，导致不能正常施工。经分析，决定采用植筋辅桩预固定钢护筒位置，再在钢护筒外面套上钢套筒，然后在内侧浇筑水下混凝土以锚固钢护筒和封堵钢护筒底口的处置方案。方案示意图如图3，图4所示。

具体的施工过程如下：1)测量定位。测设桩位，在钢工作平台上做好骑马桩。2)安装钢筋辅桩。用小型钻机在钢护筒四周均等、对称钻4个3 cm孔径、2 m深的孔，然后往孔里植入Φ28的钢筋。3)加工钢护筒和钢套筒。用测绳测量钢护筒四周河床地面线高程，每隔50 cm测量一处，绘制四周河床地面线，根据地面线起伏情况加工钢护筒底口。在钢护筒外侧对称焊接4块限位块。同样，根据地面线起伏情况加工套筒底口。4)安装钢护筒。将钢护筒沿着钢筋辅桩下沉至河床。5)安装钢套筒。将钢套筒沿着钢护筒外侧限位块下沉至河床。6)浇筑水下混凝土。在钢套筒内浇筑厚度不少于1 m的水下混凝土。7)待水下混凝土达到一定龄期后，进行冲击钻孔灌注桩钻孔施工。经采用该方法处置后，解决了深水斜面岩灌注桩施工时钢护筒内外串浆、钢护筒滑动等问题，保证了桩基施工的顺利进行，没有发生钢护筒滑动等现象。

2.3 成桩质量检测

S903资兴至永兴公路东江大桥3号墩～6号墩桩基通过上述方案进行了处置，经检测，12根桩基的检查结果均为Ⅰ类桩，且桩位准确。事实证明上述处置方案是可靠的、有效的。

3 结语

本文针对S903资兴至永兴公路东江大桥中深水裸岩、斜面岩河床钻孔灌注桩钢护筒的施工方法进行了分析研究，实践结果表明，采用在钢护筒外套无底钢套箱，套箱内浇筑水下混凝土的处治方案可有效解决深水裸岩河床钻孔灌注桩施工时钢护筒筒底口卷边和筒底口串浆等问题。采用钢护筒外植筋做辅桩预固定钢护筒，钢护筒外套套筒和套筒内浇筑水下混凝土的处治方案可解决深水斜面岩桩基施工时钢护筒筒底口串浆和钢护筒滑移的问题，处治斜面岩河床钢护筒施工滑动和筒底口串浆的问题。检测结果表明，该套方案可行、高效，可为类似工程提供借鉴。

[1] 潘荣联.基于斜面岩钻孔灌注桩施工工艺对比应用[J].华东公路,2016(5)：34-36.

[2] 游 斌，李维洲.深水无覆盖层地层钢护筒沉放关键技术[J].施工技术,2013(8)：88-89.

[3] 马树新.深水陡坡裸岩钻孔平台及桩基施工技术[J].工程质量,2007(1)：50-52.

Steel casing construction methods of uncovered rock in deep water and inclined riverbed bored pile

Zeng Zhiping

(Henan Chenzhou Highway Bridge Construction Co., Ltd, Chenzhou 423000, China)

Taking east river bridge engineering of S903 Zixing-Yongxing Qingjie mountain highway as the background, in light of uncovered riverbed bored pile steel casing bottom curling and grout leaking problems, the paper adopts steel casing reinforcement as assistant pile pre-fixing steel casing, and introduces external steel casing and internal grouting concrete processing scheme. Practice proves the above-mentioned processing scheme is reliable and effective, which will provide some guidance for similar engineering construction in future.

uncovered rock in deep water, inclined rock, bored pile, steel casing

1009-6825(2017)12-0078-02

2017-02-16

曾治平(1978- )，男，硕士，工程师

TU473.14

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