水中基巖裸露地基樁基鋼護筒沖孔埋置施工技術

中國水電建設集團十五工程局有限公司 陜西省 710065

摘要：在河床或海床基巖裸露的特殊地質條件下施工水中橋梁鉆孔灌注樁時，埋設鋼護筒不像在有覆蓋層地質情況下施工那樣容易。本文以柬埔寨科普奧斯跨海大橋海中樁基施工為例，介紹了在水中基巖裸露的特殊地質條件下鋼護筒埋設的一種新穎的施工方法——鋼護筒沖孔埋置法，成功解決了水中裸露巖石地質條件下鋼護筒定位、固定和防滲困難的問題，有較好的參考價值和實用價值。

關鍵詞：水中；裸露；基巖；鉆孔灌注樁；鋼護筒；埋設

1 工程概況

柬埔寨科普奧斯大橋位于柬埔寨王國西南沿海城市西哈努克港，是一座連接科普奧斯海島與陸地的跨海橋梁，主橋為110m+200m+110m連續剛構。橋址處地質和水文條件特殊，海底無覆蓋層，砂巖裸露，最大水深17m，海水流向橫橋向，潮汐變化明顯，表面最大流速高達3.3m/s。最高潮位標高為1.85m，最大潮差1.10m，最大浪高約1.4m。海中主墩承臺樁基采用砼灌注樁，每個主墩承臺下設10根樁基，樁基直徑?200cm，最大樁長約35.5m，均為嵌巖樁。

2 鋼護筒的埋設和防滲施工技術

在海中樁基鉆孔施工前，先搭設鋼棧橋和施工平臺。由于砂巖相對堅硬，不適于采用正循環、反循環或旋挖鉆機施工，因此選用沖擊鉆機鉆孔。沖擊鉆機鉆孔前，先要設置鋼護筒。對于海底有覆蓋層的地基，鋼護筒采用振動錘插打埋置比較容易，但對于海底無覆蓋層、砂巖裸露的特殊地質，由于鋼護筒直徑比較大，無法采用振動錘直接插打鋼護筒，這也是在水中裸露基巖情況下采用沖擊鉆機鉆孔的一個技術難點。通過現場反復摸索和試驗，現場工程技術人員想出了以下辦法：先采用沖擊錘沖擊2.5-4m深的坑，然后將鋼護筒下入坑內，再采用履帶吊起吊振動錘插打鋼護筒，最后在鋼護筒內加入水泥和粘土（水泥和粘土按體積比按1：4拌合均勻），并用沖擊錘小沖程上下攪動水泥土，使水泥土將鋼護筒底端和基巖之間的空隙填充以達到密封的目的，防止沖擊鉆機鉆孔過程中鋼護筒內的泥漿漏漿。

鋼護筒外徑為?230cm，比樁基直徑大30cm，鋼護筒采用厚度14mm的鋼板現場卷制而成，鋼護筒每節加工長度9-12m（或按實際長度分節加工），焊接采用坡口雙面焊，所有焊接必須連續，以保證不漏水。為確保鋼護筒準確定位，在施工平臺上用槽鋼焊接鋼護筒導向架，導向架比鋼護筒外徑大5cm，50T履帶吊起吊鋼護筒通過導向架緩慢下放。鋼護筒頂標高比施工平臺面高30 cm，高出承臺頂面1.3米。

鋼護筒埋置后，沖擊鉆機鉆孔、清孔、下鋼筋籠、二次清孔、灌注水下砼和在陸地上施工方法一樣，在此不再贅述。不同的一點是，為防止清孔時鋼護筒內流水來的泥漿污染海洋，可用相鄰樁基的鋼護筒做為泥漿池，泥漿往復循環利用。

3 施工控制要點

（1）在深水中施工橋梁鉆孔灌注樁危險性大，鋼棧橋和工作平臺要經過專業設計，要確保50t履帶吊、砼罐車、沖擊鉆機等大型施工機械不利組合情況下的施工安全，并在是施工過程中安排專人對鋼棧橋和工作平臺進行安全監控。

（2）由于場地限制和水流速影響，樁基鋼護筒定位比較困難，履帶吊下放鋼護筒時必須經過導向架，保證鋼護筒定位準確。

（3）鋼護筒底端要密封嚴實，防止鉆孔過程中鋼護筒內的泥漿外漏流失。

（4）水中施工橋梁樁基特別注意環保，根據不同現場采取有效的環保措施，防止泥漿直接排入河道或海洋造成環境污染。

4 結束語

采用沖擊鉆機施工海中橋梁鉆孔灌注樁時，將鋼護筒埋置和插打這兩種施工方法的特點相結合，并采用水泥和土形成的泥漿防滲，成功解決了在深海無覆蓋層地質條件下鋼護筒定位、固定和防滲困難的問題，為以后類似地質條件下水中樁基施工提供了借鑒經驗。

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冒氣泡為止，同時應避免引起離析或表面浮漿過分的現象產生。振搗棒插入間距為300mm，呈梅花狀布置振搗。澆筑開始2～3h后，混凝土初步按標高用長刮尺刮平。6h混凝土澆搗好后，從檐口到屋脊用平板振動器對混凝土進行二次振搗，來消除由于撓度而產生的裂縫，表面用木抹子打磨，并在混凝土初凝前，對混凝土進行二次抹壓，以控制混凝土早期塑性收縮裂縫。等混凝土表面收漿后，混凝土表面進行薄膜加2層毛毯覆蓋養護。養護時間不得小于14d，養護期間不得堆載和其他施工作業。

4.7 對鋼結構構件的保護

為控制混凝土漿液通過樓承板縫隙漏到下面的鋼結構構件上，導致鋼結構后期面層處理的問題，在澆筑前，采用發泡劑盡可能地密封所用縫隙（可以在白天從室內檢查，看到樓承板有亮光的地方就進行處理）。

在澆搗時，在室內利用移動操作平臺，派人在板底進行檢查，發現有漏漿的就及時清理，這樣就基本能保證鋼梁等構件不被污染。

5 結語

綜上所述，鋼筋桁架樓承板不僅可以有效地提高施工效率，降低施工成本，而且又可以做到綠色施工，實現環保的目標。這種方法基本棄用了傳統屋面樓板的施工方法，利用板下大梁及自身承載能力，消耗了現澆混凝土的負載，保證了建筑屋面樓板現澆樓板的施工質量，值得我們推廣應用。

參考文獻：

[1] 蔣曉燕，肖備，王彥理.GRF現澆混凝土空心樓板裂縫分析與防治[J].施工技術，2010.

[2] 王寰.淺談現澆混凝土空心樓板施工技術[J].中華民居旬刊，2013.

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4測量控制

4.1鋼管內混凝土達到標高的測量

對混凝土已達到的標高進行測量，以控制兩側的對稱加載。攪拌樓設專人記錄拌和的混凝土盤數，使兩側灌注速度相同。利用拱肋上錨箱的對稱性，拱上控制人員用錘敲擊鋼管，憑聲音判斷混凝土已達到的位置，并用對講機與相關人員聯絡，判斷兩側混凝土的對稱性。當兩對稱半跨的進度差超過1m時，進度快的一側應暫停泵送，等到進度滿足要求后再進行。

4.2拱肋軸線偏位測量

利用全站儀和拱肋軸線上緣貼反光膜進行拱肋軸線偏位測量。每根鋼管在灌注混凝土前、灌注至混凝土量1/2時、完成時、完成24h時，共4個工況進行測量，并做好記錄。拱肋軸線觀測采用對拱腳、1/8L、1/4L、3/8L、1/2L處對應拱肋軸線上緣共9個斷面鋼管貼反光膜進行觀測。

4.3拱肋標高測量

標高測量目的在于掌握混凝土灌注過程中拱肋標高變化情況，特別在灌注至1/2數量前后拱頂的上升和1/2半跨附近拱肋的下沉情況。利用全站儀和拱肋軸線上緣貼反光膜進行觀測標高。每根鋼管在灌注混凝土前、灌注至混凝土量1/2時、完成時、完成24h時，共4個工況進行測量，并做好記錄。

5鋼管混凝土質量檢測方法及補強

待拱肋混凝土強度達到設計強度的100%后并確保砼收縮穩定后，檢查拱肋鋼管混凝土是否密實。拱頂混凝土的密實質量檢查方法為超聲波無損檢測。對不密實的部位，采用鉆孔壓漿法壓注與混凝土等強度的微膨脹水泥漿進行補強，然后將鉆孔補焊封閉。

結束語

跨疏港高速公路特大橋1-64米系桿拱拱肋三次壓注混凝土的成功實施，積累了系桿拱橋施工經驗，培養和鍛煉了一批優秀技術人才，也為類似工程的施工提供了借鑒和參考。