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桥梁工程中的水中基础施工技术探讨

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桥梁工程中的水中基础施工技术探讨

1.工程概况

本项目共计桥梁主要工程有大中桥3座、分离立交桥4座、天桥8座、互通A匝道分离立交一座。本工程多处于山间凹地地貌，河谷平原地形，地形标高为50～100m，主要分布在锦江及其支流沿岸和山间谷底。区内有高安、宜丰-上高盆地，各盆地平坦开阔，边缘略高，微向河谷或盆地中部倾斜。各盆地的分布和排列均受构造带控制，展布方向与构造线基本一致，发育有河流冲积阶地。其中本工程重难点在于桥梁工程的水中桩基施工。

2.桥梁工程施工方案

钻孔桩基础采用冲击钻机成孔，导管灌注水下砼；墩台、盖梁采用拼装式大块整体钢模施工；预应力砼空心板、箱梁在预制场集中预制，架桥机架设安装；砼在拌合站集中拌合，砼运输车运输，砼输送泵灌注，机械捣固成型，无纺土工布覆盖保湿洒水养护。桥面铺装砼采用三辊轴砼摊铺整平机摊铺整平，振捣器辅助振捣。当桩基处在水中时采用草袋围堰方案，待施工完毕后恢复原有面貌。

鉴于水中桩基施工需要耗费较多工期，因此为了能有效地确保桥梁施工工期，本工程采取以下措施：钻孔桩施工采冲击钻机，提高工效，加快进度。在桩基施工完成后，立即开始承台、墩身的施工技术、测量放样等工作。每完成一个墩台的桩基工作立即进入承台、墩身施工中。桥梁墩身混凝土模板采用整体钢模，20m以下一次立模，整体浇注。混凝土采取拌合站集中拌合，混凝土输送泵浇注，确保浇注质量和速度。由于本工程桥梁数量大、工期短。且钻孔桩基础决定着桥梁工程的工期，为此钻孔桩基础安排冬季开始施工。

3.水中基础施工技术

本标段出露地层岩性为白垩系砂岩、砾岩及泥质粉砂岩，上覆盖第四系粉质黏土、黏土。选用冲击式钻机成孔。

3.1护筒埋设

由于地表层为杂填土，土质较差，为防止孔口塌落，保证孔内水位，需埋设钢护筒。钢护筒直径：φ120cm的桩，护筒直径140cm；φ150cm的桩，护筒直径170cm；φ160cm的桩，护筒直径180cm；壁厚5mm，护筒长2～4m，根据地表土质的实际情况确定。护筒采用人工与机械相结合的方法施工，陆上桩在钻机就位前先人工挖孔到深度后，将护筒就位，在护筒周围用人工将土夯实。

3.2护壁泥浆

本工程护壁采用粘土泥浆，在桩孔位置设置泥浆池，作灌注桩的泥浆循环系统。钻机开钻前，先在泥浆池中进行人工造浆，作钻孔前期的护壁作用，每个泥浆池平面尺寸约4×8m，分为沉淀池、储浆池和吸浆池，从钻孔中流出的带有钻渣的泥浆经泥浆槽流入沉淀池，由沉淀池经初步沉淀后流入储浆池，再由储浆池流入吸浆池供泥浆泵吸入，经高压软管、钻杆进入孔底冲击土层。本工程在不影响泥浆沉淀的前提下，因场地有限，将储浆池和吸浆池合并。泥浆池中沉淀池和吸浆池中各安装一台泥浆泵，沉淀池中泥浆泵起排除多余泥浆及钻渣作用，吸浆池内泥浆泵与高压软管相联接，起循环作用。

3.3钻孔

以上工作准备就绪，经监理工程师同意后方可开始钻孔。钻孔刚开时暂不落杆，先行空钻以加强孔口的护壁固孔作用，等孔内造浆达到设计要求后，再开始钻进。钻孔时的进尺速度及钻速取决于土层分布情况，每台钻机的首根桩钻孔时以摸清土层分布为基准，钻进速度比正常速度减慢。钻孔过程中始终保证孔内泥浆高度，及时检查孔泥浆质量。对照设计图纸中地质分布图，详细记录实际土层分布，如有与设计不符情况，应详细注明，并留取泥浆样品及指标，便于比较复核，同时上报现场监理工程师签认。

钻孔过程中泥浆指标控制在：相对密度1.05～1.45，粘度16～22秒，含砂率4～8%。土质较好的粘土层泥浆应略稀；遇有土质较软的土层时，应上下提升钻头，进行扫孔，同时适当增大泥浆浓度，以防缩孔；如遇有砂土层时，除增大入孔泥浆内浓度，加强保护壁外，在出浆处泥浆沟内，不断注入少量清水，或将泥浆沟改道加长，加速钻渣沉淀。

密切注意土层变化，按要求做好钻孔记录和换班记录，钻孔记录上有每层土的起止标高及对应泥浆指标、钻孔历时等，换班时上一班当班人，在记录上签字。钻孔深度以钻杆加钻头的累计高度及钻机平台标高控制，钻孔前根据业主所交水准点引测机架平台高程，结合孔底设计标高及超钻深度（≥30mm）计算该桩需接钻杆数及钻至孔底时主动杆上应留尺寸来控制钻孔深度。并用标有刻度的测绳配合吊锤测量复核。

3.4安装钢筋笼

（1）钢筋笼制作。本工程对于基础所采用的钢筋笼实行现场分节制作，主筋与加强筋全部焊接，螺旋筋与主筋采用隔点焊加固，钢筋笼制作符合设计要求外，还需要满足表1规定。制作好的钢筋笼，即进行逐节验收，合格后挂牌存放。

（2）钢筋笼孔内安放。钢筋笼在孔口焊接，单面焊10d，焊缝高度≥0.3d，焊缝宽度≥0.7d。两段笼子应保持顺直，同截面接头不得超过配筋的50%，间距错开