灌河斜拉桥大直径长桩的施工技术探讨

刘玉卿阳华国

(中交一公局第--I程有限公司，北京市100000)

工程技术

睛要】以灌河特大桥主桥索塔桩基为钢，介绍了大直径深孔长楗施工的一些关键技术。实践表明，采用这些施工技术很好地深证了该桥桩基的施工质量。取得了较好的经济效益。

饫|键涧斜拉桥；大直径深孔长桩；施工教术

1工程概况

灌河特大桥是连云港至盐城的一座特大型桥梁，主桥采用钢一混

凝土组合梁双塔双索面斜拉桥，索塔基础由32根直径Z5m、长95m

的钻孔灌注桩组成，实际钻探深度达103m，单桩需要混凝土

466．3m3，钢筋295吨。索塔桩基位于河漫滩上，少部分桩位已侵^河

床，索塔桩位处地质情况复杂，分别由淤泥质粘土、亚粘土、粉砂以及

硬质老粘士等土层组成，工期紧、旌工任务重，加上又是关键路线上的关键工序，如何保证桩基按妍蝴i高效地完成是舡过程中面临的一大难题。本文主要介绍施工过程中的新工艺、新材科、新设备、新技术等

四新技术，从而保证了索塔大直径深孔长桩的顺利施工。

2大直径深孔长桩施工的关键技术

1)-t-,#1t的选型及成孔工艺。钻机型号的确定是技术攻关的第一步，直接关系到成孔工艺、成孔质量以及工期。主要考虑两个因素：最

大输出扭矩≥IO O K N：最大钻孔深度大于100m、最大钻孔直径大于3．0m。通过实地考察、分析比较，选择G S一500和Q S一300型反循环回转钻机两种型号。通过后来钻孔证明，两种钻机非常适合于本桥施工。从试桩的结果来看，两机型成孔时间分别为8天、10天，成孔垂直度分别为1／3700、111920，达到了施工要求。通过对全桥索塔桩基成孔时间进行分析得出，G S一500成孔时间平均为248小时，Q J一300成孔平均时间为254小时。2)采用J J D一1C孔径检测仪进行孔径检测。采用JJ D一1C型灌注桩孔径检测系统对成孔进行检测，克服了成孔检测时间花费时间长，孑I壁泥皮易刮蹭，破坏了泥皮护壁效

果，垂直度只是—个非常模糊的定性检测的缺点。由于本桥桩基施工图

要求垂直度不大于1，200，故项目部购置了JJ D-1C灌注桩孔径检测系统。该设备可以有效地检测成孔的孔形、孔径、垂直度、沉淀层厚度等指标。检测时间一般为45分钟，不需要吊车或钻机配合，大大地节

省了时间，也减少了机械投入，数据准确、质量高、从孔径曲线上可以明确地知道在什么深度扩孔、缩孔等情况，为珊改进钻速以及控{5玎钻头的有效直径提供了依据，索塔64根桩平均检测孔径为265c m，根

据实际灌注混凝土方量推算平均孔径为261．5c m，误差仅为3．5c m，

节约了混疑土成本，取得了较好的经济效益。3)主筋采用镦粗直螺纹连接技术。索塔桩基钢筋骨架由50根主筋组成，按9m定尺钢筋下料计算，接头将达到370个之多，特别是在孔口进行节间连接时，50个接头连接将花费大量的时间，而目停滞时间太长对孔壁将造成巨大的威J}k为了解决这一突出的问题，经与业主、设计院协商同意，主筋采用镦粗直螺丝纹连接。孔口连接缩短为每节连接约45分钟，连接接头的质量大大提高了，为减少二次清孔时间以及保证成孔质量起到的积极作用。4)胎架上制作加工钢筋笼。胎架上制作加工钢筋笼是本项目的一个刨新，传统的钢筋笼—般均在地面E垫方映直接加工成型，但由于本桥钢筋笼重量达28吨，加上孔口工作笼长度，笼体达1(M m长，钢筋笼加工时极易引起变形，另外镦粗直螺纹莲接特别是孔口连接精度要求高，如何解决这两个问题成了制约钢筋笼加工的重中之重。在借鉴似类桥梁施工经验的同时，特别是在参观苏通大桥工地后，项目部根据本桥桩基的特点，自行加工制作了钢筋笼加工胎架，如图1所示。～次可加工50m长的钢筋笼，一套钢筋笼分两次即可成型，加工方便，笼体不变形，具有进行流水作业以及成型质量高的特点。

圈I钢筋笼施工胎榘

5)井字框架实现大吨位钢筋笼的吊挂。钢筋笼在孔口进行节间连接时，须将下段笼体吊挂在孔口，但365吨重的大吨位笼体如何实现吊挂是一大难题。依据传统的工艺进行施工，即在孔口采用工字钢或槽钢担在孔口无法满足要求；若用长钢棒代替，经计算需直径达30c m，由于主筋间距只有12．5c m，加强箍无法承担如此大的集中荷载，无法满足；若直接挂于钢护筒上，由于钢护筒较短(按4．5m、6m施工)，摩擦力太小，同样无法实现。经过仔细研究考虑，自行设计力03-了井字框架，如图2所示，用长度为60cm，直径为8cm短钢棒活动卡销实现吊挂，巧妙地解决了该问题。

图2并孚框架吊挂钢筋笼

6)水下泵送混凝土的设计。混凝土配合比设计主要考虑有利于泵送以及初凝时间长两个因素，外加剂采用南京博特J M一9缓凝高效减水剂，初凝时间为18～20小时，坍落度控制在18～22cm，通过试配及优化，C25水下泵送混凝土的配合比为水泥：黄砂：碎石：水：外加剂=400：721：1037：196：36，由于设计合理，混凝土各项性能非常好，泵送自蜾也很好，极少发生堵管现象。7)桩端压浆工艺。通过东南大学在本桥进行的桩基承载力自平衡测试技术的应用，试桩端压浆后，桩基极限承载力大幅度提高，提高量为14000kN，比设计值约提高30．4％。考虑到索塔基础应有必要的安全储备，同时防止索塔塔身产生过大的不均匀沉降，根据索塔处桩端地质有利于桩端压浆的实际情况，设计要求索塔桩基采用桩端压浆工艺来提高桩基极限承载力。

钢筋笼加工时，在声测管底部制作安装一个单向压浆阀，即在底部距端部10cm处沿四周钻8个直径约5m m的小孔，用普通图钉堵住，外面包裹橡胶带密封。混凝土浇注完毕凝固前采用注浆泵或氧气瓶高压打开压浆溷，之后才制顿利实现压浆。压浆采用压浆量与压力双控的原则，以压浆量控制为主，压力控制为辅，水泥浆标号为20号，单根桩压浆置{：殳i十为5吨，工作压力为2B M pa，控制压力为6．5M pa。

3结语

在大直径索塔桩基旌工过程中，积极采用新设备、新工艺，大胆创新施工和总结了一整套大直径深孔长桩旌工工艺及技术，通过进行桩基检测，全部为A类桩，受到了业主及监理的一致好评，提前完成了施工任务，可供今后劐以工程借鉴。

作者简介：刘玉卿，男，1967年生，学士。高级工程师，主要-从事土木工程施L

与管理。