帕克西大橋下部結構施工-鉆孔樁篇

1、2022-3-51孟加拉帕克西大橋下部結構施工鉆孔樁篇中鐵大橋工程局集團公司孟加拉帕克西橋項目經理部2022-3-52帕克西橋鉆孔樁施工的特點n孟加拉帕克西（PAKSEY）橋跨越恒河，是一座公路橋，全橋長度1786m，橋跨結構分為17孔：71.75m+109.5m15孔+71.75m，共有16個橋墩，2個橋臺。n橋址處地質條件為粉、細、中、粗砂層及少量砂礫層。枯水期的最大水深23m，洪水期的最大流速4.8m/s，流量75800m3。 n橋梁基礎為混凝土鉆孔灌注樁，全橋共68根。其中東、西橋臺每臺為2根2.5m鉆孔樁，樁距8m，樁頂標高+13.42m，樁底標高-55.0m，樁長68.42m；P1

2、P16墩每墩為4根3.0m鉆孔樁，橫橋向樁距10.0m，順橋向樁距9.0m，樁頂標高+2.0m，樁底標高-89.0m，樁長91.0m。考慮到雨季時河床沖刷嚴重，鉆孔樁上部有鋼護筒，橋臺樁鋼護筒設計為直徑2.5m，橋墩樁鋼護筒設計為直徑3.0m。以橋墩樁為例，護筒頂面標高+2.0m，護筒底面標高-50.0m，護筒長52m。從標高-50.0m -89.0m為泥漿護壁鉆孔成樁。2022-3-53鉆孔樁鋼護筒的制造和施工n鋼護筒在工地的鋼結構車間內制造，材質標準為AASHTO M270 (ASTM A709) Grade 50，板厚分別為20mm和25mm。為減少現(xiàn)場焊接工作量和便于運輸，在車間內將鋼

3、護筒分別拼焊成33m長（東岸灘地墩用）和15m長（水中墩用）出廠，在現(xiàn)場焊接接高后放入預鉆好的孔中。2022-3-54n鋼板焰割下料2022-3-55n卷制護筒2022-3-56n在旋轉臺架上焊環(huán)向接縫2022-3-57n拼焊成護筒成品2022-3-58n接成長度為33.8m的鋼護筒2022-3-59n鋼護筒出廠運往工地2022-3-510鉆孔樁鋼筋籠的制造與安裝n橋墩樁鋼筋籠全長為94m，重達150t（包括聲測管和壓漿管）。其特點是主筋粗、強度高、分布密、管路多。 n鉆孔樁鋼筋籠主筋36mm，箍筋20mm；鋼筋材質標準為AASHTO M31（ASTM A615）Grade 60；屈服強度42

4、25kg/cm2；極限強度6330kg/cm2。部分截面為雙層鋼筋籠，并且主筋為兩根一束，徑向4層布置，同一截面主筋多達240根。n合同技術規(guī)程中要求對鉆孔樁的完整性和混凝土的質量進行超聲波檢測，因此在鋼筋籠內側圓周向均勻通長了布置6根聲測管、12根壓漿管，在鋼筋籠的底部設有壓漿噴口。2022-3-511n鋼筋籠在長線臺座上分成四節(jié)制造。由于鋼筋密、重量大，鋼筋籠內每隔2.5m設一只加勁環(huán)，以使鋼筋籠在制造和起吊時有足夠的剛度。主筋的搭接處采用U形螺栓卡具進行連接。n由于設計中要求在鉆孔樁施工結束后進行樁底壓漿以提高單樁承載力，因此安裝鋼筋籠時要求其底部盡可能貼近孔底，以便于進行壓漿。為此在鋼

5、筋籠底部安裝有觸底指示燈開關。n由于鋼筋籠鋼筋密、重量大，為便于在孔口拼接，特別設計制造了一套鋼筋籠懸掛固定系統(tǒng)，包括卡具和懸吊鋼筒。2022-3-512n東岸鋼筋籠制造場2022-3-513n在鋼筋籠制造胎模上安放鋼筋2022-3-514n安裝鋼筋籠加勁環(huán)2022-3-515n安裝內層主筋2022-3-516n在主筋搭接處使用U形螺栓卡具連接2022-3-517n安裝并固定外層箍筋2022-3-518n鉆孔樁鋼筋籠雙層雙根鋼筋布置區(qū)段2022-3-519n鉆孔樁鋼筋籠的底部2022-3-520n安裝在鋼筋籠底部的觸底開關2022-3-521n鉆孔樁鋼筋籠頂部鋼筋布置2022-3-522n鋼筋

6、籠吊離制造胎模2022-3-523n鉆孔樁最大的一節(jié)鋼筋籠（長35m，重77t）裝上軌道運輸車送往墩位2022-3-524鉆孔及灌注混凝土施工n由于橋址處的地質為砂質土，基礎為特大超長鉆孔樁，為避免施工時間過長孔壁土壤被泥漿浸泡松軟，以及泥漿中的固體顆粒粘附在孔壁上形成過厚的泥壁削弱樁身摩阻力，以及減少孔底沉碴厚度，使其樁端承載力能夠正常發(fā)揮，帕克西橋的合同技術規(guī)程中要求鉆孔樁施工必須保持連續(xù)性，盡量縮短成孔后孔壁浸泡在泥漿中的時間，以減少泥壁厚度，保證鉆孔樁的設計承載力。n基于上述理由，合同技術規(guī)程對鉆孔樁施工提出了非常嚴格的時間限制：（1）從永久鋼護筒底口鉆孔開始至混凝土填充至永久鋼護筒底

7、口不得超過36小時。（2）從鉆孔至距樁底1.5m開始至填充混凝土覆蓋此1.5m的時間不得超過12小時。（3）樁身混凝土灌注時間不得超過6小時。 2022-3-525n合同技術規(guī)程對時間的限制十分苛刻，甚至超過了美國AASHTO規(guī)范的要求，這對施工方案提出了極高的要求。其施工難點如下：n由于鋼護筒底口距鉆孔施工平臺有近60m深，鋼護筒底口至樁底還有39m，從開始護筒底口以下鉆孔到灌注混凝土覆蓋至護筒底口的所有施工工序要求在36小時之內完成，這比在36小時內完成一根直徑3米、39米長的鉆孔樁的難度還要大。n距樁底1.5m的限制時間中的工作內容有：鉆孔1.5m深、換漿清孔、拆除長約100m的鉆桿并移

8、開鉆機、成孔質量檢查及沉碴厚度檢查、安裝鋼筋籠、安裝混凝土導管及灌注平臺、混凝土儲料及灌注。這些工作都要求在12小時之內完成。 n一根鉆孔樁混凝土量約650m3，要求在6小時之內完成，則灌注速度要求在110m3/h以上。2022-3-526n為滿足對施工時間的限制，要求91m長的鋼筋籠分二節(jié)安裝。這對吊裝鋼筋籠的起重設備的能力提出了極高的要求。n經過試樁施工實踐取得了經驗并與監(jiān)理工程師進行了技術交流，橋墩樁采用先在臨時鋼護筒內預鉆孔，再安裝永久鋼護筒，然后在護筒底口以下鉆孔和灌注混凝土成樁的施工工藝，施工時間按72.5小時計，鋼筋籠分四節(jié)安裝。n根據試樁中發(fā)現(xiàn)由于水下混凝土在樁身頂部雙層鋼筋籠

9、范圍內流動不暢造成該處鋼筋籠與鋼護筒之間發(fā)生混凝土夾雜、骨料離析等質量問題，施工中鉆孔樁頂部8m高的雙層鋼筋籠范圍內不灌注水下混凝土，而采用清除樁頭浮漿和軟弱層后在空氣中灌注混凝土并輔以振搗的施工方法，以保證樁身混凝土的質量。2022-3-527n測量定位后安裝臨時鋼護筒2022-3-528n預鉆孔準備安裝鋼護筒2022-3-529n安裝鋼護筒入孔（用450t履帶吊機）2022-3-530n安裝鋼護筒入孔（用165t龍門吊機）2022-3-531n現(xiàn)場焊接接高鋼護筒（東岸灘地墩）2022-3-532n現(xiàn)場焊接接高鋼護筒（水中墩）2022-3-533n用APE-400型振動打樁錘將鋼護筒下沉至設

10、計標高（東岸灘地墩）2022-3-534n用APE400型振動打樁錘將鋼護筒下沉至設計標高（水中墩）2022-3-535n永久鋼護筒底口以下鉆孔施工（KPG-3000型鉆機）2022-3-536n永久鋼護筒底口以下鉆孔施工（ZSD-300型鉆機）2022-3-537n水中墩施工平臺及鉆機、泥漿分離器和空氣壓縮機2022-3-538nZX-500型泥漿分離器正在工作2022-3-539n鉆孔結束后移除鉆具和鉆機2022-3-540n鉆孔樁成孔檢測2022-3-541n用三臺吊機豎起鋼筋籠2022-3-542n東岸灘地墩用450t履帶吊機拼接鉆孔樁第二節(jié)鋼筋籠2022-3-543n水中墩用165t

11、浮吊安裝鉆孔樁第二節(jié)鋼筋籠2022-3-544n用雙層工作平臺拼接水中墩鉆孔樁鋼筋籠2022-3-545n用雙層作業(yè)平臺拼接灘地墩鉆孔樁鋼筋籠2022-3-546n安裝鋼筋籠頂部的懸掛裝置2022-3-547n灌注鉆孔樁水下混凝土2022-3-548n清除樁頭浮漿及軟弱混凝土2022-3-549n鉆孔樁樁底壓漿管初裂2022-3-550n鉆孔樁樁底壓漿2022-3-551n樁身混凝土完整性超聲波檢測2022-3-552n干灌樁身頂部雙層鋼筋籠范圍內的混凝土2022-3-553鉆孔樁的混凝土生產n由于設計中鉆孔樁鋼筋籠鋼筋布置密集，部分節(jié)段為雙層雙筋布置，主筋間的最小凈距為81.2mm，不滿足美國AASHTO規(guī)范的要求（T36雙根成束布置時，凈距應為101.8mm）。這對混凝土的骨料粒徑控制、流動度、灌注強度等提出了很高的要求。n鉆孔樁采用C38混凝土，骨料最大粒徑為20mm。為改善混凝土的流動性，合同技術規(guī)程中要求延時12小時后（灌注水下混凝土的全過程）坍落度不得小于100mm，為此，混凝土出攪拌機時的坍落度要達到215240mm。 n為了保證混凝土的灌注質量，施工中對骨料粒徑、混凝土流動度等按合同技術規(guī)程的要求進行了嚴格的控制。 2222022-3-554n東西兩岸混凝土工廠的設計生產能力均為140m3/小時。灌注鉆孔樁水下