冶河大橋大直徑灌注樁施工技術
發布時間：2010-01-14 共3頁
1 工程概況
冶河大橋位于河北省井陘縣境內，是連接井陘縣東西兩大動脈307國道和石太高速公路的連接線完善工程。全長550米，寬18米，雙向四車道。線路起點位于縣城微礦路上，與307國道形成菱形立交，然后跨越307國道、冶河、石鐵分局井陘鐵路貨場及石太鐵路正線，終點與石太高速公路連接。全橋設計為直線，15墩2臺，基礎為Φ1.8m和Φ1.5m樁基礎，上部采用裝配式預應力砼簡支梁，橋跨布置為1*30m＋1*40m＋9*30m＋3*40m+1×50m＋1×40m，共計16孔128片梁。1#~15#墩采用Φ1.8m端承樁35根計604延米，0#、16#橋臺采用Φ1.5m端承樁16根計320延米。樁端支承于破碎的弱風化白云質灰巖層上，樁底嵌入巖層深度大于1.7m以上，樁身為C25普通硅酸巖混凝土。
橋址處地層主要為填土、卵石及奧陶系中統白云質灰巖。自上而下分為3層，分別如下：
a 素填土：褐黃色，稍濕~濕，稍密~密實。土質不均，成分以粉土為主，夾粉質粘土薄層。該層在河槽地段缺失，在307國道附近厚2~3m，在5#、6#孔地帶厚7m左右，層底標高209.91~213.18m。
b 卵石：雜色，中密~密實。卵石成分以灰巖、砂巖為主，一般粒徑5~15cm，局部含大量漂石，充填物為礫石、砂粒及粘粒土，層厚11.60~16.20m，層底標高195.45~199.70m，容許承載力[σ]=400~600kPa。
c 弱風化白云質灰巖：灰色，隱晶質結構，中厚層狀構造。巖石不完整，有溶蝕跡象，規模較小，裂隙發育，其間局部充填粘性土，巖溶發育厚度一般在基巖面下2.00~3.00m，容許承載力[σ]=1500~2500kPa。
2 施工方案的選擇
由于地質情況復雜，且冶河為季節性河流，根據地質勘察報告，自然地表下8~10m以下富含地下水，且裂隙貫通，滲透速度較快，其上均為砂卵石層，干燥無水，易坍塌。根據現場實際情況，整體河床干涸，僅10#、11#墩位于主河槽處有少量流水。通過多種方案經濟分析比較，決定采用人工挖孔與沖擊鉆成孔相結合的施工方案。即從自然地坪開始先進行人工挖孔作業(混凝土護壁)，至8~10m左右(地下水位線處)，然后采用沖擊鉆進行泥漿護壁機械成孔。樁身砼采用導管水下灌注。
3 關鍵技術
3.1 人工挖孔
根據樁直徑大，土質較松散，為沖積卵石土層，地表以下8~10m內無水(地質勘測報告)，上部采用人工挖孔方法施工。：
3.1.1 平整場地、定樁位
在施工現場的控制網及高程復測完畢之后，利用| 3.1.2 安裝提升系統
提升架采用三角轆轤，將其置于樁孔之上，并將腳架的三條腿埋入土中不得少于30cm，以保證在使用過程中架子不會傾覆，埋完后在支腿周圍壓上重物。
3.1.3 樁孔挖土1m深并清底
中心樁位引護完畢后，用人工從上至下逐層開挖。孔內挖土人工用鍬、鎬進行，首先用鎬對土進行松動，然后用鍬將土翻起。如遇卵石及大量漂石時，用鑿石機將其松動破碎后再挖。當挖至1m深時對樁底進行清理，將松動土全部鏟起放入桶中，通過提升轆轤將余土提出樁孔外直至清完。
3.1.4 綁扎一節鋼筋
孔底清理干凈并將余土運出后，開始綁扎護壁鋼筋。先在樁孔壁上劃出加強鋼筋的位置，然后打入相應數量的鋼筋頭并將橫向加強筋固定其上；加強筋固定后，開始綁扎豎向筋，鋼筋設置為φ8＠200，采用鐵絲梅花綁扎法進行。
3.1.5 支一節模板
模板采用一節組合工具內定型鋼模板，用尺寸350×900mm弧形鋼模及拼裝板組成，用U形卡連接，上下各設一道兩半圓的8號槽鋼內箍頂緊，不另設支撐，以便井下作業，拆上節支下節，如此循環。
3.1.6 澆一節護壁砼
護壁厚15cm(允許誤差±30mm)，采用C20砼，砼護壁縱向搭接10cm。為保證接縫嚴密，砼在澆注過程中振搗密實，上部100mm高澆灌口澆注完畢后用砼堵塞，防止有地下水沖壞土壁。砼澆注過程中，隨時用小錘敲擊模板外側以檢查砼是否澆注到位。
3.2 機械成孔
根據現場地質情況，為克服大粒徑卵石、漂石層的鉆孔困難，選用CZ-30型沖擊鉆機。對于Φ1.5m樁采用外徑1.5m十字型沖錘一次成孔，Φ1.8m樁采用二次成孔工藝，即先用外徑1.5m十字型實心沖錘沖擊成孔，再用外徑1.8m圓筒空心沖錘擴孔到設計孔底，用圓形掏渣筒掏渣，并選用合理的鉆進參數。
冶河大橋位于河北省井陘縣境內，是連接井陘縣東西兩大動脈307國道和石太高速公路的連接線完善工程。全長550米，寬18米，雙向四車道。線路起點位于縣城微礦路上，與307國道形成菱形立交，然后跨越307國道、冶河、石鐵分局井陘鐵路貨場及石太鐵路正線，終點與石太高速公路連接。全橋設計為直線，15墩2臺，基礎為Φ1.8m和Φ1.5m樁基礎，上部采用裝配式預應力砼簡支梁，橋跨布置為1*30m＋1*40m＋9*30m＋3*40m+1×50m＋1×40m，共計16孔128片梁。1#~15#墩采用Φ1.8m端承樁35根計604延米，0#、16#橋臺采用Φ1.5m端承樁16根計320延米。樁端支承于破碎的弱風化白云質灰巖層上，樁底嵌入巖層深度大于1.7m以上，樁身為C25普通硅酸巖混凝土。
橋址處地層主要為填土、卵石及奧陶系中統白云質灰巖。自上而下分為3層，分別如下：
a 素填土：褐黃色，稍濕~濕，稍密~密實。土質不均，成分以粉土為主，夾粉質粘土薄層。該層在河槽地段缺失，在307國道附近厚2~3m，在5#、6#孔地帶厚7m左右，層底標高209.91~213.18m。
b 卵石：雜色，中密~密實。卵石成分以灰巖、砂巖為主，一般粒徑5~15cm，局部含大量漂石，充填物為礫石、砂粒及粘粒土，層厚11.60~16.20m，層底標高195.45~199.70m，容許承載力[σ]=400~600kPa。
c 弱風化白云質灰巖：灰色，隱晶質結構，中厚層狀構造。巖石不完整，有溶蝕跡象，規模較小，裂隙發育，其間局部充填粘性土，巖溶發育厚度一般在基巖面下2.00~3.00m，容許承載力[σ]=1500~2500kPa。
2 施工方案的選擇
由于地質情況復雜，且冶河為季節性河流，根據地質勘察報告，自然地表下8~10m以下富含地下水，且裂隙貫通，滲透速度較快，其上均為砂卵石層，干燥無水，易坍塌。根據現場實際情況，整體河床干涸，僅10#、11#墩位于主河槽處有少量流水。通過多種方案經濟分析比較，決定采用人工挖孔與沖擊鉆成孔相結合的施工方案。即從自然地坪開始先進行人工挖孔作業(混凝土護壁)，至8~10m左右(地下水位線處)，然后采用沖擊鉆進行泥漿護壁機械成孔。樁身砼采用導管水下灌注。
3 關鍵技術
3.1 人工挖孔
根據樁直徑大，土質較松散，為沖積卵石土層，地表以下8~10m內無水(地質勘測報告)，上部采用人工挖孔方法施工。：
3.1.1 平整場地、定樁位
在施工現場的控制網及高程復測完畢之后，利用| 3.1.2 安裝提升系統
提升架采用三角轆轤，將其置于樁孔之上，并將腳架的三條腿埋入土中不得少于30cm，以保證在使用過程中架子不會傾覆，埋完后在支腿周圍壓上重物。
3.1.3 樁孔挖土1m深并清底
中心樁位引護完畢后，用人工從上至下逐層開挖。孔內挖土人工用鍬、鎬進行，首先用鎬對土進行松動，然后用鍬將土翻起。如遇卵石及大量漂石時，用鑿石機將其松動破碎后再挖。當挖至1m深時對樁底進行清理，將松動土全部鏟起放入桶中，通過提升轆轤將余土提出樁孔外直至清完。
3.1.4 綁扎一節鋼筋
孔底清理干凈并將余土運出后，開始綁扎護壁鋼筋。先在樁孔壁上劃出加強鋼筋的位置，然后打入相應數量的鋼筋頭并將橫向加強筋固定其上；加強筋固定后，開始綁扎豎向筋，鋼筋設置為φ8＠200，采用鐵絲梅花綁扎法進行。
3.1.5 支一節模板
模板采用一節組合工具內定型鋼模板，用尺寸350×900mm弧形鋼模及拼裝板組成，用U形卡連接，上下各設一道兩半圓的8號槽鋼內箍頂緊，不另設支撐，以便井下作業，拆上節支下節，如此循環。
3.1.6 澆一節護壁砼
護壁厚15cm(允許誤差±30mm)，采用C20砼，砼護壁縱向搭接10cm。為保證接縫嚴密，砼在澆注過程中振搗密實，上部100mm高澆灌口澆注完畢后用砼堵塞，防止有地下水沖壞土壁。砼澆注過程中，隨時用小錘敲擊模板外側以檢查砼是否澆注到位。
3.2 機械成孔
根據現場地質情況，為克服大粒徑卵石、漂石層的鉆孔困難，選用CZ-30型沖擊鉆機。對于Φ1.5m樁采用外徑1.5m十字型沖錘一次成孔，Φ1.8m樁采用二次成孔工藝，即先用外徑1.5m十字型實心沖錘沖擊成孔，再用外徑1.8m圓筒空心沖錘擴孔到設計孔底，用圓形掏渣筒掏渣，并選用合理的鉆進參數。
