大直径深长桩施工技术.pdf

湿陷性黄土地区大直径超长钻孔灌注桩施工技术摘要通过金水沟大桥钻孔桩采用气举反循环施工的实践,介绍桩基的施工工艺及主要施工技术,提供了大直径超长钻孔灌注桩在湿陷性黄土地区的施工经验。关键词大直径超长桩湿陷性黄土气举反循环施工技术禹(门口)阎(良),桥全长855m,宽28m, 共有6个墩,两个台,其中2#墩高93m,4#墩高98m, ,为预应力砼刚构连续箱梁桥。基础为钻孔灌注桩,群桩基础,,1#至6#设计桩长分别为78、71、、46、95、77m。尤其是5号墩的24根基础桩每根设计长度为95m,加上承台,每根桩需钻孔约108m。这种大直径深长桩,在国内桥梁建筑史上极为罕见。该桥施工还被中国铁道建筑总公司列为2003年度重点科技攻关项目。 1地质条件该墩位于金水沟西岸的黄土台塬上,工程地质状况为:上部为黄土层,中部为亚粘土,底部为粘土岩。尤其是黄土层,湿陷性大,且陷穴繁茂。 2工程特点典型的大直径超长桩,施工难点是: (1)成孔难度大,主要表现在:○ 1桩长且直径大,对钻机的型号、钻杆的刚度要求高。○ 2对成孔工艺要做谨慎选择。○ 3由于黄土湿陷性和粘性小的特点,对泥浆的质量要求高,且根据施工进展情况, 随时调整。○ 4防斜保直不容易。(2)砼灌注难度大,主要表现为:○ 1桩长桩底水压大,初灌砼灌不下去,容易发生初灌失败;○ 2 导管长且水压力大,对导管的强度和密封性能高; ○ 3对砼质量要求高,要有较好的流动性,尤其是塌落度随时间损失小,初凝时间要长。 3施工工艺及设备 ,由于大直径桩孔中钻杆与孔壁之间空隙大,泥浆上返流速慢,携渣能力差,孔底不容易清干净,会影响成桩质量(达不到无沉渣的要求);而泵吸反循环由于泥浆的循环完全依靠砂石泵抽吸产生的负压来维持, 有效吸程较小,不适应长度大于50m的桩。而气举反循环利用空压机将压缩空气送入钻杆内与泥浆混合形成比重小于1的掺气泥浆,在钻杆外泥浆压力作用下钻杆内掺气泥浆携带渣屑返回地面,通过调整气压,克服桩长度与直径大的影响。只有气举反循环是唯一选择。 (1)钻机:选择钻机除需满足钻孔直径、钻孔深度要求外,尚应根据地质条件确定所需钻机的转盘扭矩等技术性能参数确定钻机型号及钻进方式。因为桩长长,我们初步设想为选择大直径大扭矩钻机配小直径钻头。如GPS-20型旋转钻机。其技术参数如下表1。表1GPS-20型旋转钻机技术参数表钻孔直径(mm)2000 钻进深度(m)80 转盘扭矩()30 转盘转速(正转和反转)(r/min) 功率(kW)(砂石泵)30 钻机功率(kW)37 从上表可看出,GPS-20型旋转钻机具有扭矩大,钻进深度深的特点,,是目前机械中最佳选择。(2)钻头:由于桩基入岩较深,在风化粘土岩层中选择牙轮钻头较为适用本工程;在黄土层中使用鱼尾钻头。(3)导管:导管安装前应进行组拼并进行水密承压和接头抗拉试验,严禁用压气试压。,。p可按式下列公式计算: p=γ ch c-γ wHw式中:p—导