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海湾滩地钻孔灌注桩施工

2019-06-17陈轩区

科技资讯 2019年6期
关键词:成桩钻孔灌注桩施工

陈轩区

摘  要:76省道复线南延楚门至大麦屿疏港公路工程芦浦特大桥属海湾滩地区域桥梁,受季风及海潮影响较大,地质多变。通过搭设固定式钻孔灌注桩工作平台和采取多项措施,保证了风暴潮影响时工作平台的稳定性,同时加强对混凝土配合比试验、试桩试验、泥浆指标试验和工程管理,桩基检测结果A类桩达到99%,为工程建成通车打下了坚实的基础。

关键词:海湾滩地  钻孔灌注桩  工作平台  成桩  施工

中图分类号:U445.4                                文献标识码:A                        文章编号:1672-3791(2019)02(c)-0047-03

海湾桥梁地处海域开阔,海上施工受水文、气象、地质影响较大,特别是台风季节,自然条件恶劣,桥梁基础施工受海洋环境影响最为突出。因此,对于海湾桥梁施工,水下基础的施工是关键。

76省道复线南延楚门至大麦屿疏港公路工程起于楚门丁岙村,与76省道复线相接,经楚门胡新村,跨漩门湾建桥,经建设中的玉环经济开发区银河大道至芦浦分水山,直穿太平塘至西滩、小普竹塘,然后利用县道西大线,穿隔门岭隧道,终于大麦屿火叉口。工程主线长约22.8km,其中芦浦特大桥是全线的控制工程,水下基础的施工是该工程的重中之重。

1  工程概况

芦浦特大桥全长2207m,上部结构形式为先简支后连续预应力T梁,下部结构为桩基接承台柱式墩、钻孔灌注桩基础,桥台采用U型桥台、扩大基础。施工部位大部分位于乐清湾滩涂上。

1.1 自然条件

芦浦特大桥桥址属于海岛平原及滩涂区,平原区沟河塘浜发育,纵横交织成网,河流密度较大;河道宽窄不一,河床平缓,河道连通江海,不同程度受潮水影响,属感潮型河流;滩涂属乐清湾水域。桥位区海域的潮波主要受东海潮波控制,潮波类型属于半日浅海潮型,每个潮波日有两次涨落潮,海流以潮流占主导地位。最大潮流速为1.0m/s。

滨海积滩涂区地貌,桥位区海域海滩较为平缓,高潮时水位深为+4.800m,海床标高平均为+1.500m。桥位区基地主要为淤泥、淤泥质黏土、中风化凝灰岩等,钻孔灌注桩选为中风化凝灰岩为持力层,上层为淤泥质黏土。

1.2 基桩设计特点

基桩设计主要考虑海洋环境对桩基质量的影响,主要有以下特点。

(1)桩基混凝土采用强度等级为C35的水下海工高性能混凝土;混凝土最大胶凝材料用量为 450kg/m3,采用电通量和非稳态氯化物快速迁移(RCM)法双标准评定混凝土抗氯离子渗透性,90d氯离子扩散系数<3×10-12m2/s,电通量<1500C。

(2)提高钢筋保护层厚度,净保层厚度达到85mm。

(3)为检验基桩质量,全桥桩基均采用声波透射法进行桩身完整性检测,判断桩身缺陷的位置、范围、程度。

(4)控制裂缝宽度,钢筋混凝土结构通过增加配筋,增大截面尺寸等措施限制裂缝宽度。

1.3 施工特点

(1)芦浦特大桥桥址每个潮波日有两次涨落潮,潮差高度和潮流速度大,需要施工工作平台具有一定的高度和稳定性;滨海积滩涂长,且远离陆地,机具、材料和人员调遣和运输距离长。

(2)桥位陆侧200m及海侧500m处渔民养殖有蛏子和鲍鱼,为防止环境破坏,影响渔民生产,项目部在桩位800m處租用了30亩废弃鱼塘作为泥浆废弃池,并铺设泥浆管,直接通过泥浆泵排入池中,较好地解决了对环境的损害。

(3)缺少淡水只能直接采用海水造浆,在海水中加入一定的外加剂确保泥浆的各项性能指标满足施工规范要求,同时还能清除海水中的氯离子的影响。

(4)考虑到海上恶劣施工环境的影响,桩基平面偏位控制在50mm以内。

2  钻孔灌注桩施工工艺

2.1 钻孔工作平台搭设

为了有效保证钻机平稳工作及成孔质量,水上钻孔浇筑应搭设固定式平台。经综合考虑,采用钢结构形式,逐墩搭设钻孔平台,并用钢栈桥同陆上相连,使水上施工近似与陆上施工。钻孔灌注平台的设计与施工时考虑了以下几点因素。

(1)受波浪作用,当考虑台风等风暴潮影响时,海浪冲击力巨大,经计算表明,除平台上部施工荷载外,波浪力是海上平台结构稳定性设计的控制荷载。

(2)因要考虑平台作业面避免受波浪影响和保持护筒内有足够的水头,平台顶面标高比一般平台要高。该海域最高潮位+4.800m,按高潮位加波高及桥位特点综合考虑,施工中平台设计普遍高度标高为+6.500m。

(3)因考虑50t履带吊作业及混凝土运输车的通道,平台面积比一般平台大。该工程平台平面布置如图1所示,施工照片如图2所示。

(4)施工平台设计,调查研究工程海域水文水力环境,地质构造,确定合适的设计风暴潮频率及平台钢管桩入土深度,是一个关系到安全、技术、进度、成本的重要问题。

(5)由于受风浪潮的影响,平台搭设十分困难,根据水文、气象、地质条件等特点,该工程采用了悬臂导向架插打钢管桩搭设平台方案,加快了施工进度,保证了施工安全。

2.2 钻孔桩成孔

2.2.1 护筒下沉

根据桥位处地质条件,护筒需穿过淤泥层,支承在密实度较好的淤泥质粘土层上,由于粘土层面标高较低,为节约成本,综合考虑泥浆护壁的作用,护筒底标高按入土深度保证10m以上的原则确定。按照施工技术规范要求,直径1.8m的桩基采用2.1m壁厚为8m的钢护筒,采用震动打桩锤插打。施工规范规定护筒的倾斜度不大于1%,由于受波浪的影响,要保证倾斜度的要求及位置准确是有一定的难度的。采取了以下措施。

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