[转贴]：7m嵌岩桩施工技术

coolboyman

永嘉下浦大桥位于柄溪工中下游地段，上部构
造为预应力T梁，下部结构桥墩为钢筋混凝土灌注
桩。1号墩位于下浦山体陡坡处，坡度成40。，地质
为硬质凝灰岩，表面无覆盖层。该桥河床受潮水影
响，平潮时水深8m，高潮位时可达14m，同时桥位处
为沿海洪水多发地区，主要在每年6—9月台风季
节。其中1号墩桩径为1．5m，校长设计要求嵌岩
7m。本文就该桩的施工技术作一探讨，供同行
参考。
1  施工方案的选择
    针对该桩所处的地理环境及桩的施工特点，提
出了两种施工方案：
    (1)钻机平台选用2艘100，船只连接成整体，利
用已建成的0号台和2号墩用锚陡板和钢丝绳固定
船只，搭设临时工作平台。护筒埋设则在乎潮时依
靠护筒的自重放在桩位上，同时用编织袋装土防护
护筒底脚，护简顶四周用锚徒锚固。
    (2)就地取卵石，先用卵石将河道填起一便道，
厚约8m，宽10m，上游抛大片石护坡。临时便道则
用打入十27．3cm钢管桩作为基础。用30号工字钢
搭设临时工作平台。护筒埋设在填筑的便道上，施
工方法与旱地一样，深度则要达到基岩面为止。
    方案(1)中假设埋设的护筒直径为1．75m，则平
潮时，河中水流速度按2心s计，施工水深取12m，1
根钢护筒上所承受到水流的冲击力将达280kN，护
简顶端将产生的弯矩达116kN·m；同时还要考虑受
洪水冲击，仅靠纺织袋护脚难以保证护筒的稳定性，
极易将护筒冲垮。加之受潮水影响，大潮与平潮水
位高差约5m，加上洪水来时，水流速度可达4心s，这
样使船只搭设的平台易摆动、不稳、施工难度大。
    方案(2)中护筒埋设好后，水流的冲击力主要由
临时便道承受，护简较安全，但洪水来时易将临时便
道上部分卵石冲走，需及时将卵石补回。这样的施
工平台较稳定，施工作业安全方便。
    经对以上两方案的经济性、可行性及操作性进
行比较后，采用了方案(2)。
2  施工工艺
2．1  埋设护筒
    先将直径2m的外护筒埋入临时便道的卵石
中，深度到岩石为止，然后用直径1．8m冲击锤将岩
石斜面冲平，再用直径1．7m内护筒在外护筒之内
埋入，最后用水泥浆封底，当水泥浆强度达到要求后
即可钻孔。
2．2  冲击机具选用
    钻机选用配有5，双滚筒卷扬机的冲击钻，钻头
为重4．5t十字冲击锤。
    (1)锤要求重心低(下部70cm的重量占总重的
70％)，冲击时平衡，冲击过程接触岩面时不摆动，冲
击力大，锤高为2．2mo
    (2)由于该处为硬质凝灰岩，刚开始采用轨道钢
作牙齿，然而只工作1台斑便开裂脱落。后改用耐
磨合金钻头，1付钻牙可完成1根桩。
    (3)牙齿长度采用13cm，直径8cm，牙齿沿十字
锤底部以间距15cm均匀分布。控制牙齿与岩面的
接触面，使锤既可进入岩石，又可将辟石击细便以
浮起。
    (4)硬质凝灰岩受冲击时，表面棱角较硬，易磨
损锤。经实际施工，发现每钻进1m，锤要磨损8mm，
同时孔径也相应缩小，如采用回填片石重新扩孔，易
出现卡钻，效果差，只有加大锤的直径。以钻进岩石
7m计，在岩石入口处锤夹直径要求为1．55m，在原
锤四周要加耐磨合金钢块。
2．3  钻孔
    (1)因岩体表面成40。斜角，则采用粘土和片石
(比例1：1)将岩体表面垫平，再用十字锤进行冲击，
直到将斜面冲平。
    (2)内护筒埋设好后，由于护筒周围是新回填卵
石，会渗水。护筒底用水泥浆封底，当受到冲击后会
出现裂缝脱落而漏浆，故保持孔底泥浆浓度是关键。
我们先将粘土用水拌成团，抛入孔中，再用锤冲击，
如果由于漏浆而使孔底泥浆浓度变淡则应再加粘土
冲击。刚开始施工时，围护筒底泥浆浓度不稳，进尺
很慢，每24h约10—15cm，当进入基岩50cm以上后，
则进尺可达50c心d左右。
    (3)只有保证足够的泥浆浓度，才能将钻渣浮
起，加快钻进速度。从孔底取出的渣来看，一般直径
为5—30删，如要浮起30删岩石，则泥浆浓度必须
不少于3．0kR／m；。
    (4)为将孔底钻渣清理出来，每工作台斑要换浆
1次。由于护筒漏浆，不能采用正反循环，只能采用
掏渣法，即将折砂桶直接放入孔底，掏出含钻渣的泥
浆倒至孔外，再向孔内添加清水，同时将搓成团的黄
泥抛入孔内，用锤自行造浆，保证孔内泥浆浓度。
    (5)冲击时采用冲程3—4m。
    (6)由于锤牙冲击岩石时会开裂脱落，如不及时
取出，则会沉积至孔底，形成锤牙冲击铁块的现象。
要求每天在换浆后用最大吸力1咖kg的吸铁石将
孔内的铁块吸出，才可继续施工。
2．4  清孔
    当钻至设计标高后，要进行清孔，方法仍是掏渣
法。当清孔至孔底泥浆中无2—3mm的大颗粒，含
砂率符合要求为止。由于护筒漏浆，为安全起见，在
清于L后向孔内投入一些粘土团，用冲锤低冲程反复
拌浆，使孔底不易沉渣。当钢筋笼安放好后，再将直
径0．8m掏渣筒放在钢筋笼内(钢筋笼内径1．0m)进
行第2次清孔，当孔底清至沉淀、厚度、泥浆密度、含
砂率、粘度等符合规范要求后即可下放导管，灌注混
凝土。
2．5  水下混凝土灌注
    灌注水下混凝土时配备的设备应能满足桩孔在
规定时间内灌注完成。灌注时间不得长于首批混凝
土初凝时间，必要时掺入缓凝剂。由于该桩基的孔
深较深，桩混凝土数量大，若用350L搅拌机，平均每
1．5加n一拌合，每拌合约0．24m3，则c＝56．5／0．24x
1．5／60＝5．9h，这大大超出首批混凝土的初凝时间，
所以在配制水下混凝土级配时考虑采用缓凝剂。如
不采用缓凝剂，则需要加设350L搅拌合机一台，人
员配置加倍。同时为防止钢筋骨架上浮，采用以下
措施：①将钢筋笼固定在施工平台上；⑦尽量缩短混
凝土灌注时间；③当混凝土面灌注到要接近钢筋骨
架底面时，保持导管埋置深度比钢筋笼底面深，并徐
徐灌入混凝土，减少混凝土向上冲力；(9当孔内混凝
土面进入钢筋骨架1—2m后，适当提升导管，减小
导管埋置深度，增加混凝土对钢筋骨架的握裹力。
2．6  外护简回收
    当混凝土灌注高度比外护筒底高出1m时，则
可拔外护筒。将4只10t葫芦沿护筒四周挂在平台
上，另一端拉着护筒，使葫芦拉紧同时受力，直至将
护筒拔出为止。
    冲击钻机施工简便，每台钻机仅需配置4人，每
根桩从开始至钻到设计标高需15do
3  结语
    对于浮水陡坡无覆盖层嵌入基岩较深的桩基施
工，应注意以下几点：
    (1)根据地理环境及气候条件选择较理想的施
工方案。
    (2)嵌岩桩施工中，锤头牙齿的选择是关键，只
有当牙齿的硬度、大小、长短、间距等比较适合时，才
能使施工顺利完成。
    (3)开孔时，在倾斜岩石上冲击，且护筒底漏浆，此
时进度很慢，需要有耐心，当进入基岩后便会转好。
    (4)如遇到孔较深，桩基混凝土量较大时，水下
混凝土的灌注应满足桩孔在规定时间内灌注完毕。
    (5)做好钢筋笼上浮的预防措施。