卵石漂石层地质深水桩基础护简埋设

维普资讯 http://www.cqvip.com Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆Ｅｃｏｎｏｍｙ　ｉｎ　Ａｒｅａｓ　ｏｆ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ　交通科技与经济　２００８年第４期（总第４８期）　卵石漂石层地质深水桩基础护简埋设　曹世勇　（江苏华宁交通工程咨询监理公司，江苏南京２１ＯＯ１８）　摘要：结合工程实际，介绍了温州洞头半屏跨海大桥施工中利用双护筒（即内外两层护筒）方法解决深水钻孔灌注　桩基础施工，对卵石漂石层地质情况下的护筒埋设进行介绍，通过地质水文条件对护筒埋入的影响分析，得出采用　外护筒方法进行施工的结论。　关键词：深水桩基础；卵石漂石层；护筒埋设　中图分类号：Ｕ４４５．５５　１　文献标识码：Ａ　文章编号：１００８－５６９６（２００８）０４—００１９－０２　Ｔｈｅ　Ｇｕａｒｄｉｎｇ－Ｃａｎｉｓｔｅｒ　Ｉｎｂｕｉｌｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｇｅｏｌｏｇｉｃ　Ｃａｉｌｌｏｕｔｉｓ—Ｅｒｒａｔｉｃ－Ｂｏｕｌｄｅｒ　Ｄｅｅｐｗａｔｅｒ　Ｐａａｌ　Ｕｎｄｅｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ＣＡＯ　Ｓｈｉ—ｙｏｎｇ　（Ｊｉａｎｇｓｕ　Ｈｕａｎｉｎ　Ｔｒａｆｆｉｃ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｃｏｕｎｓｅｌｉｎｇ　Ｓｕｐｅｒｖｉｓｉｎｇ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｎａｎｊｉｎｇ　２１ＯＯ１８，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｔｈｅｓｉｓ　ｄｅｓｃｒｉｂｅｓ　ｔｈｅ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　ｕｓｉｎｇ　ｂｉ—ｇｕａｒｄｉｎｇ—ｃａｎｉｓｔｅｒ（ｏｎｅ　ｉｎｓｉｄｅ　ａｎｄ　ａｎｏｔｈｅｒ　ｏｕｔｓｉｄｅ）ｔｏ　ｓｏｌｖｅ　ｔｈｅ　ｐｒｏｂｌｅｍ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｇｕａｒｄｉｎｇ——ｃａｎｉｓｔｅｒ　ｉｎｂｕｉｈ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｇｅｏｌｏｇｉｃ　ｃａｉｌｌｏｕｔｉｓ—・ｅｒｒａｔｉｃ－ｂｏｕｌｄｅｒ　ｄｅｅｐｗａ｛ｅｒ　ｐａａｌ　ｕｎｄｅｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｔｈｅ　ｄｅｅｐｗａｔｅｒ　ｐａａｌ　ｕｎｄｅｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；ｔｈｅ　ｇｅｏｌｏｇｉｃ　ｃａｉｌｌｏｕｔｉｓ—ｅｒｒａｔｉｃ—ｂｏｕｌｄｅｒ；ｔｈｅ　ｇｕａｒｄｉｎｇ－ｃａｍｓ—　ｔｅｒ　ｉｎｂｕｉｈ　目前，在桥梁深水基础施工中一般采用的施工方法是围　根据公式可以看出，（矗＋Ｈ）基本为固定值即泥浆顶面　堰，围堰的目的是在围堰内进行施工，并使围堰外的水和泥　至海底面高度，Ｌ的最大值应是在Ｈ最小值时。首先可以　土不至于大量涌入堰内。它是一种临时性结构，基础、墩台　假定护筒底端埋置于卵石漂石层，卵石漂石层的孔隙比取为　修筑出水面后即可将其拆除，围堰大致有以下几种：钢板桩　０．４５，卵石漂石层的相对密度ｅ取２．７，在卵石漂石层钻孔的　围堰、双壁钢围堰、异型钢围堰、双层薄壁钢筋混凝土围堰、　泥浆比重最小应在１．３以上。钻孔桩护筒示意图如图１所　钢吊箱围堰、锁口钢管桩围堰等。本文结合围堰的特点对洞　示。　头半屏跨海大桥桩基施工中利用护筒替代围堰的具体施工　方法进行论述。　１　１　工程简介　—　温州洞头半屏跨海大桥全长３８９　ｖｉｉ，桩基４８根，水中３８　３ｎ　根。因半屏大桥跨洞头岛与半屏岛之间的海峡两侧均为宽　三三：　一　阔海面，桥梁建造处水流很急。该潮区属于半日潮型，涨潮　频繁，受潮汐影响，潮水最低水位一１．６８　Ｉｎ，最高潮位６．２７　ｖｉｉ，潮水高差最大为６．７５　ｖｉｉ。　钻孔桩位置处的地质构造无覆盖层，直接进入卵石层，　卵石含量为５Ｏ　～７５　，卵石含量大，粒径一般为２～　４　１２　ｃｍ、８－－１２　ｃｍ，而且上部含有飘石，粒径在２０－－４０　ｃｍ。该　层厚度为７．８　ｍ，厚度较厚。根据护筒埋置深度公式计算　Ｌ—Ｉ（矗＋Ｈ）／＇ｗ—Ｈｒ０　Ｉ／（ｒｄ～／＇ｗ）．　式中：ｒｗ为护筒内泥浆容重（ｋＮ／ｍ３）；／＇ｏ为海水的容重　（ｋＮ／ｒｎａ）．ｒｄ为海底地层的饱和容重（ｋＮ／ｍ３）。　１．护筒内泥浆位置；２．护筒；３．护筒外海水位置；　一（△＋８）／（１＋ｅ）一２．１５　ｋＮ／ｍ３．　４．海床表面；５．护筒底部。　式中：△为卵石漂石的相对密度，ｅ为饱和卵石漂石孔隙比。　图１钻孔桩护筒示意图　若直接打入钢护筒，根本无法施工，因为卵石漂石层的　收稿日期：２００８—０３—２４　作者简介：曹世勇（１９７９￣），男，助理工程师，研究方向：公路与桥梁　厚度只有７．８　ｍ，钻孔桩护筒必需穿过上部的飘石及卵石　维普资讯 http://www.cqvip.com ・２Ｏ・　交通科技与经济　第１Ｏ卷　层，进入卵石漂石层下的强风化凝灰岩层，才能保证护筒埋　范要求。内护筒下放完毕后，要对其加固，防止其摆动。随　后将内外护筒之间用黏土封填，要求高度一般在５～６　ｍ，主　要是充填内护筒埋入时的间隙，减小漏浆的可能，并可以稳　固内护筒。　好后冲孔时不漏浆，水下混凝土灌注时卵石层不会被混凝土　的压力压穿而导致水下混凝土漏掉。　２地质水文条件对护筒埋入的影响分析　从上面的地质情况和计算可以得出，用钻机直接冲孔把　护筒埋设到１Ｏ．５８　ｍ的位置，根本无法实现。原因如下：　１）地质条件差。卵石层的塑性差，直接冲孔最多冲进　１～２　ｍ，如继续冲孔，四周的卵石层（或飘石层）会坍塌，冲孔　不可能再进尺，也根本不可能把护筒埋设到预期深度。　２）潮水流速大。该处位于洞头岛与半屏岛中间的海峡，　海峡一端连接大海，另一端也是很宽阔的海面，钻孔桩施工　恰好处于瓶颈位置，潮水流速很快，易冲刷造成塌方塌孔。　３）海水比重小，悬浮能力差。海水的比重为１．０３，几乎　与淡水一样，不能把钻机锤头破碎的卵石或飘石的石渣浮　起，也就不可能有进尺，无法把护筒埋入到预期深度。　３施工方法选择　结合地质水文条件和对钻孔桩护筒埋设的影响分析，最　后决定采用外护筒施工方法来取代以往的其它的围堰施工　方法。外护筒的具体作用和围堰施工的作用基本相同，使外　护筒内的水或泥浆相对静止不动，为埋设内护筒的二次冲孔　创造条件。具体施工方法为：　１）用全站仪放出钻孔桩的桩位，钻机移至该位置。　２）采用比外护筒直径大ｌｏｂ１５　ｃｍ的锤头在钻孔桩的　桩位处直接冲孔，在海床底冲出一个１～２　ｍ凹坑。　３）凹坑冲出以后，下放导向架，导向架加工时注意要比　护筒直径大５～１０　ｃｍ，以免外护筒下放困难。安装导向架　时，一定要控制好其垂直度，并将其固定在施工平台上，使其　牢固。　４）导向架安装完毕，即可安放外护筒。外护筒安放焊接　时一定要顺直，轴线偏差要小于２　ｃｍ，保证外护筒能顺利安　放。　５）外护筒内用黏土填入，填入黏土的主要作用是在冲孔　埋设内护筒时使海底卵石或飘石的石渣悬浮在泥浆里，并保　护孔壁。　６）埋入内护筒冲孔的锤头直径要小于外护筒直径　３０　ｃｍ，并要略大于内护筒直径，防止在冲孔时锤头碰撞并损　坏外护筒而导致漏浆。冲孔时，要有泥浆船配合，外护筒内　的泥浆高度应随着潮起潮落抽入和抽出，防止外护筒内外的　压力差过大，导致孔壁穿孔漏浆。　７）内护筒埋入孔冲至要求深度时，开始进行内护筒埋设，　埋设前一定要对孔位精确测量，防止成桩后孔位偏差超出规　，外护　筒　淘　底底面线　一一一　一　０　０　图２双护筒示意图（单位：ｃｍ）　４　结束语　经实践证明，双护筒方案有效的解决了卵石漂石层地质　条件下水中钻孔桩护筒埋设的难题。双护筒方案充分利用　钻机本身的功能，从而节省了打设护筒所用的大吨位打桩锤　和打桩船的投入。降低了护筒制作的要求，减小了卷制护筒　所用钢板的厚度，节省了大量钢材，而且外护筒可以回收使　用，最后还可以改作内护筒，充分利用施工材料，节省了大量　资金，取得了良好的经济效益。　参考文献　［１］张晓宏．深水基础钢围堰堵漏施工技术［Ｊ］．铁道勘察，２００７（５）：　８９—９Ｏ．　［２］王立新．深水钻孔桩基础施工技术概述［Ｊ］．铁道建筑技术，２００２　（３）：１５—１８。４．　［３］陈三喜，李彬，黄家俊、阜东大桥深水基础施工技术［Ｊ］．公路与　汽运，２００２（３）：５１—５３．　［４］唐龙．栈桥深水基础桥梁施工技术［Ｊ］．山西建筑，２００１（３）：７２—　７４．　［５］宋刚．钢围堰下沉施工方法探讨［Ｊ］．交通科技，２００２（５）：２５—　２６．　［责任编辑：王欣］