水中斜孔嵌岩桩施工技术

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1、水中斜孔嵌岩桩施工技术何中华（中铁上海工程局，上海200000）文章对水中斜孔嵌岩桩施工技术难点进行了分析，并介绍了主要施工方法。关键词：嵌岩桩；工程施工；技术1工程概况1.1工程规模及结构特点。某工程位于岸边，设计为一座长360m,宽20m的舾装码头。码头通过一座宽10m的引桥与长江大堤连接，码头和引桥均采用高桩梁板式结构，码头设计停靠最大船型为5万吨级空船。码头排架间距8m,分段长度60m,各包括8榀排架及两侧各2.0m的悬臂段。每榀排架布置6根桩，其中括一组斜度为6:1的叉桩和4根直桩。其中岸侧三排钢护筒壁厚&delta

2、;14mm，叉桩组δ12mm，最后一排δ10mm。码头桩基均采用Φ1000mm的灌注型嵌岩桩，根据设计灌注桩施工前先施打内径Φ1000mm的钢护筒。钢护筒沉桩采用D100柴油锤二挡锤击，贯入度控制，标高校核，终锤贯入度小于2cm;码头嵌岩灌注桩桩基持力层选择中等风化粉砂岩，位于岩面低于-16.0m的桩，其桩底进入中分化岩层不小于3.0m,其他地段的桩其桩底进入中风化岩层不小于5.0m,灌注桩砼强度等级C35。码头桩共288根，其中直桩192根，斜桩96根，斜桩扭角为20°和25&

3、deg;。1.2工程地质条件。1.2.1地形地貌。该工程长江水流由W向E，近岸边坡较陡，坡角30〜40°左右，后为1级阶地，阶地不太发育，宽50〜200m,标高19.60〜21.30m（黄海高程）为居民区及旱地分布，阶地前缘有砼浇筑的防洪堤，堤顶宽1.2m,标高22.70〜23.60m。1.2.2地层分布。工程位置地质土层自上而下为：(1)素填土：灰、黄褐等杂色，稍湿-饱和，大空隙，由粉质粘土夹少量灰岩及砂岩块石冋填而成，厚0.00〜5.20m;(2)粉砂：灰色，饱和，松散状，颗粒均匀，层厚0.00〜2.20m;(3)

4、粉质粘土：浅灰夹褐黄色，软塑状，干强度中等，任性中等，切面光滑，局部夹薄层粉砂或粘土，层厚0.00〜28.60m;(4)细砂：灰黄色，饱和，主要成分为石英，见少量云母，层厚3.00〜7.60m;(5)角砾：灰色，饱和，成分为砂岩，层厚0.00〜10.00m;(6)粉质粘土：褐黄色，可塑状，干强度中等，底部夹少量砂岩角破，层厚0.00〜18.50m;(7)强风化粉砂岩：褐黄-灰色，泥质胶结，裂隙发育，岩质次坚固，层厚0.00〜12.30m;(8)中等风化粉砂岩：灰-青灰色，泥质胶结，裂隙较发育，岩质坚固，平均值Rb=35.5MP

5、a,标准差7.43,变异系数0.209,标准值32.8MPa。属较硬岩，岩体基本质量等级为IV级，岩体完整程度为破碎。1.2.3地下水。码头底部地下水主要含水层为：松散岩类孔隙水及基岩裂隙水两种类型。2施工难点分析2.1由于该工程斜孔嵌岩桩外设δ12mm的钢护简，护简相对为薄壁结构，虽然在护简制作过程中底部增设了δ=10mm，L=350mm的加强箍，但沉桩过程中按终锤贯入度控制，因而斜桩护筒可能会出现底U卷边情况。2.2为保证斜孔钻机施工安全，必须对码头施工钢平台进行局部加固，以满足施工承载要求。2.3

6、斜桩设计为6:1斜度，在成孔过程中必须保证钻机与护简冋斜度施工，钻进过程中严格控制钻杆的推进速度，以防卡钻和断杆。2.4该码头嵌岩深度较深(位于岩面低于-16.0m的桩，其桩底进入中分化岩层不小于3.0m，其他地段的桩其桩底进入中风化岩层不小于5.0m)，必须保证钻进过程中钻杆的压力和扭矩。2.5由于本工程前期地勘探孔分布较稀疏，且在中下游位置有破碎带，岩质较软，判断入中风化岩面标准较困难。2.6成孔后的钢筋笼下放及砼浇筑过程不能按常规直孔方法施工。3主要施工方法3.1施工平台加固。本工程码头施工钢平台釆用横向铺设136工字钢

7、，纵向［25槽钢，另面层加设2cm木板底模，钻机就位钻孔过程中将产生较人的冲击振动，为保证钻机正常工作，在钻机工作区域需进行局部加固处理。冋转钻机钻孔吋，护简的自由长度较长，而钻机因自重己在桩顶上存在一定水平分力，在钻孔吋，钻机由产生较大的振动作用，为了保证安全和不使桩产生倾倒与变位，必须对钻机平台进行加固，加固方法：两斜桩间用［16槽钢加焊两道横撑，斜桩与同侧工字钢间用［16槽钢加焊斜撑两道，前后对称布置。图1护简加固方案3.2设备选型。满足斜孔机械成孔需要的设备主要有两种，一种为全液压斜桩设备，但施工费用较高；另一种为对现

8、冇直孔钻机改造,但施工效率较低，质量难以保证。另一种施工也可以采用人工挖孔方式成孔，施工质量可以保证,但施工安全隐患较多，危险性大。借鉴相邻单位施工经验，经我部综合考虑，选用两台ZSD-2000型液压冋转钻机，同吋配备两台L-11/7空压机通过气举反循环进行斜桩施工。由于该钻