橋梁大直徑樁施工難點(diǎn)及其對策

橋梁大直徑樁施工難點(diǎn)及其對策李滿程楊斌莫建軍吳同鰲摘要：介紹了國內(nèi)橋梁工程樁基礎(chǔ)發(fā)展的概況和當(dāng)前大直徑樁施工方面所取得的巨大成就，總結(jié)了大直徑樁基的特點(diǎn)、施工工藝上的難點(diǎn)及國內(nèi)成功的解決方法。

關(guān)鍵詞：大直徑樁；發(fā)展；特點(diǎn)

20世紀(jì)80年代，橋梁工程向“長、大跨徑、輕型結(jié)構(gòu)，重載”方向發(fā)展，對基礎(chǔ)支承能力需求的大幅增長，構(gòu)成了大直徑樁發(fā)展的原動(dòng)力。隨著成孔機(jī)械和成樁工藝及配套設(shè)施的改進(jìn)和提高，大直徑樁的概念也在不斷更新，當(dāng)前一般把直徑大于2.5m(含等于)的樁定義為常規(guī)意義上的“大直徑樁”，其空心者為“大直徑空心樁”(本文所指樁即以上兩種)，小于2.5m的樁統(tǒng)稱“常規(guī)直徑樁”或簡稱“樁”。1橋梁工程樁發(fā)展概況

在我國，鉆孔樁基的發(fā)展始于本世紀(jì)60年代，因其固有的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢、較強(qiáng)的地層適用性及顯著的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，在基礎(chǔ)工程中得到了迅速普及和推廣。70年代中期，在河南省鄭州黃河大橋首次利用國產(chǎn)BDM型氣舉反循環(huán)鉆機(jī)，刷新了成孔直徑達(dá)2.0m的記錄。70年代末期，江西九江長江大橋提出了雙壁鋼圍堰內(nèi)加鉆孔灌注樁基新結(jié)構(gòu)，取代了氣壓沉箱和深水管柱基礎(chǔ)，雙壁鋼圍堰成為目前深水、深基礎(chǔ)的主要施工臨時(shí)結(jié)構(gòu)。90年代前期，湖南省湘潭湘江二大橋在總結(jié)廣東省南海九江大橋無承臺(tái)、變截面大直徑樁實(shí)踐的基礎(chǔ)上，在90m橋跨、20.5m寬箱連續(xù)梁橋中，率先采用了500cm/350cm單排無承臺(tái)變截面大直徑雙樁雙柱結(jié)構(gòu)［1］。接著，安徽銅陵長江大橋、南昌新八一大橋先后按鉆孔和沉挖形式成孔，灌注成400cm大直徑樁。我國已建成的大直徑樁橋梁參見表1。表1大直徑樁橋梁一覽表樁直徑/cm橋名250瀘州長江大橋九江長江大橋常德沅水大橋三門峽黃河大橋宜城漢江大橋

錢塘江二大橋武漢長江公路大橋廣東斗門大橋280錢塘江三大橋銅陵長江大橋株洲馬家河大橋株洲朱亭大橋300黃石長江大橋江漢四橋珠海黃琴大橋益陽資江二橋350沅陵沅水大橋湘潭湘江二橋400銅陵長江大橋南昌新八一大橋500洞口大橋600天馬大橋

克皮值得足說明補(bǔ)的是億：上型述樁屬基均惠為實(shí)乖心混薦凝土薦樁結(jié)啊構(gòu)，解施工那手段寧單一釀，施示工機(jī)神械配兇置及償技術(shù)臉組織匆水平弟要求痛較強(qiáng)抓。為靜充分碧挖掘知單位喬立方卵混凝勇土的瓶承載咬潛力嫌，梁8裙0我年代亞末，朋河南任省和挺交通狗部交愉通科米研所芬提出改了在“棋鉆埋欺預(yù)應(yīng)墨力空彈心孕樁友”穴的新傻型結(jié)膨構(gòu)蹤；泉19隸9府3緊年湖溝南省慶交通麥廳在槳承接繡交通群部五“鏡八錯(cuò)五蛾”循聯(lián)合賓攻關(guān)卡項(xiàng)魯目筆—滅—吳針對取軟土效地基妖的《勝洞庭流湖區(qū)茄橋梁嘩新技論術(shù)的抵開發(fā)脅和研膏究》盒中創(chuàng)斜造性百地引撤進(jìn)氏了醫(yī)“坐鉆埋巾預(yù)應(yīng)聚力空妹心樁怠結(jié)蜜構(gòu)封”快，結(jié)練合湖窮南省殲無承忍臺(tái)變腎截面重大直循徑鉆堂孔灌域注樁漿的特委點(diǎn)，墊先后灣建成怒常德燈石龜考山澧雙水大束橋、隔南華砍渡大返橋、紙啞巴肌渡大以橋等潮數(shù)座始大橋坦，累幫計(jì)完葬成賺30艘0久cm驚/碼25撫0庭c喚m針和壘50兩0劑cm臂/貝40阻0川c女m襪無承樣臺(tái)變括截面菜大直些徑鉆施埋預(yù)橡應(yīng)力宅空心餓樁涼2稀23褲9繪延米嘉。無猛承臺(tái)搶大直菠徑空第心樁漏例見爬表厚2皇。師睬表泡2賭無咬承臺(tái)柔大直貪徑空健心樁糕例表橋名橋型最大跨徑/m樁徑組成/cm累計(jì)樁長/m啞巴渡大橋主橋頂推連續(xù)梁2×30300/250105邊主橋頂推連續(xù)梁25300/250265南華渡大橋主橋獨(dú)塔斜拉橋2×53300/250210邊主橋滾移連續(xù)梁30300/250240石龜山大橋主橋懸拼連續(xù)梁55+3×80+55500/400(440)123邊主橋逐孔現(xiàn)澆連續(xù)梁30350/300480

咐奔注漿杜技術(shù)幣大大抗擴(kuò)展哈了挖攝孔樁茶的應(yīng)拿用范遭圍，跨目前脫我國儲(chǔ)采用份該技拘術(shù)已閘先后舅建成駝了湖壺南桃?guī)г淬溆钏笄鍢?、顏大庸預(yù)觀音佩大橋撇等杜6合7抵座大扣、中扣橋，途完成費(fèi)了欠50疫0諒cm者/梳25孕0荷c繁m窄和冊80液0碑cm肌/獲60嗽0濫c是m帝等沉和挖空群心讓樁導(dǎo)10置7義根，娃累計(jì)望樁析長刊2竄15邊6斜延米諸，參獸見漠表育3央。扭湊表吸3鬧挖吵孔大療直徑賀樁一蟲覽表結(jié)構(gòu)橋名結(jié)構(gòu)橋長/m橋?qū)?m跨徑/m樁徑/cm樁長/m樁數(shù)空

心

樁大庸觀音大橋石砌板肋拱250214×52500/250106桃源沅水大橋箱肋拱9441616×52500/2501534鋼管中承拱200232×100750/400204里耶酉水大橋雙曲拱390126×54600/300124洞口大橋石砌板肋拱280165×45800/500106瀏陽天馬大橋連續(xù)梁1652645+75+45800/600174常德南北引橋簡支梁6601840×16.5250/1801515實(shí)

心

樁湘潭湘江二大橋連續(xù)梁540206×90700/350182大庸二橋石砌板肋橋300216×48300/5008～1810廣州鶴洞橋斜拉橋800363603003022長沙南大橋連續(xù)梁10002485，50，20350/280/1801871南昌新八一大橋斜拉橋320262×160450/400172

線薪在實(shí)乒測經(jīng)混驗(yàn)和研理論辯推導(dǎo)蜜的基宗礎(chǔ)上凍，針辟對大父直徑總樁的麻受力慕特征士，湖魔南省紛提出杏了橋恰跨結(jié)螞構(gòu)下環(huán)樁基膨標(biāo)準(zhǔn)狂的荷軌載與培沉降豪曲線吸根據(jù)削現(xiàn)場破施工別條件貼的具燈體修君正方廉法，仍探索采出了射利用挑施工茄期間黃橋跨情恒載現(xiàn)加載鑒，進(jìn)科行施買工過惕程跟禽蹤監(jiān)蘇測的易一系歐列檢弊測方智法，掩為樁才基承津載能顯力的具檢定蔥闖出宅了新量路誼。萌2橋梁大直徑樁施工難點(diǎn)及處理方法

長期以來，大、中跨徑橋梁深水樁基結(jié)構(gòu)大多采用有承臺(tái)、等截面、常規(guī)直徑群樁形式。常用承臺(tái)施工受地層、人力、設(shè)備和季節(jié)因素影響，工序繁多且受工期限制，無法實(shí)施工廠化(或稱裝配化)作業(yè)；清孔手段的限制，樁尖沉淀層的存在，降低了整樁的承載能力；樁身缺陷事故往往難于避免，由事故帶來的巨額處理直接費(fèi)使施工單位蒙受巨大經(jīng)濟(jì)損失，何況即使處理成功，對承載潛質(zhì)的損害也會(huì)造成結(jié)構(gòu)性能的大打折扣。無承臺(tái)、變載面、大直徑空心樁(包括沉挖空心樁和鉆埋空心樁等)撇除了上述弊端，樁基結(jié)構(gòu)與受力狀況更合理，結(jié)構(gòu)抗彎剛度大大增加，荷載穩(wěn)定性、防撞能力將大大改善；施工工序急劇減少，為加快工程進(jìn)度創(chuàng)造了有利條件。通過結(jié)構(gòu)空心化，大大減少了結(jié)構(gòu)的圬工體積，社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。

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樓聾綜上啦所述腐，無赴論是刑施工楚工藝裝水平杰還是桐施工僑機(jī)械踢設(shè)備禽能力夾，大費(fèi)直徑移樁基竭已經(jīng)案完成妥了它逢走向傅成功垮的發(fā)逝展歷同程。譯表明叛：歷寨經(jīng)我滴國橋晝梁工身程界祝長期永奮發(fā)奇研究私、不緩懈實(shí)謙踐的拔大直卸徑樁技基施專工技辰術(shù)，貧已完初成了扶它走熔向空傾心化絹、裝驗(yàn)配化除的首有創(chuàng)過低程。

膝2.數(shù)2佩變勝截面銀、無冠承臺(tái)扎樁

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忌唇值得洞說明乘的是岸：無善承臺(tái)弱、變憐截面乳樁基掀礎(chǔ)形糖式是砌大直裕徑樁渣的必孕然推呆出，站也是璃大直幣徑樁斯基經(jīng)剝濟(jì)性說的具尾體體澡現(xiàn)。賽單用覽大直合徑樁炸而同色時(shí)加器以承蓮臺(tái)或邁等截揭面的任作法芝，如舍非結(jié)徒構(gòu)需存要只饑能是豈一種鄰誤用虧。任解何分抖割兩未者依末存關(guān)腥系的電作法舅都是謀不科冤學(xué)的抵［便3睜］旁。3大直徑樁基本形式和分類

無承臺(tái)、變截面、大直徑樁基礎(chǔ)的產(chǎn)生和發(fā)展，為橋梁樁基工程領(lǐng)域灌注了新的活力，產(chǎn)生了一系列具有繼承和發(fā)展意義的樁基工藝和結(jié)構(gòu)。

1)單樁(雙樁)雙柱結(jié)構(gòu)。大直徑樁的產(chǎn)生，使單樁承載能力有了成倍的提高，從而為橋墩斷面樁數(shù)的減少創(chuàng)造了條件；同時(shí)，無承臺(tái)、變截面結(jié)構(gòu)使結(jié)構(gòu)受力更加合理，外形簡潔，施工便利。目前，單樁(或雙樁)雙柱結(jié)構(gòu)幾乎成為大多數(shù)長、大跨徑橋梁下部構(gòu)造的首選型式。如湖南湘潭二大橋(5×90m)、石龜山(3×80m)、桃源沅水大橋(2×54m和2×100m)、南華渡大橋(主跨84m)等。在近5年的時(shí)間內(nèi)，該結(jié)構(gòu)的應(yīng)用跨徑近乎成倍增長的事實(shí)足以顯示其應(yīng)用前景。

2)鉆埋空心樁。它是裝配式組合基礎(chǔ)的一種形式，樁殼厚度較薄，一般在14～20cm左右。樁殼縱向用普通螺紋鋼筋，通過專用工具加工成錐形端螺紋，用專業(yè)開發(fā)HZLM錨具將縱向預(yù)制的樁殼節(jié)段拼接，這一施工工藝為橋梁樁基礎(chǔ)裝配化創(chuàng)造了有利條件。受吊裝能力制約時(shí)，應(yīng)用拋填石壓漿也可形成混凝土樁基結(jié)構(gòu)。鉆埋空心樁施工技術(shù)畢竟是多項(xiàng)工藝手段的綜合運(yùn)用，施工技術(shù)和基本設(shè)備相對要求較強(qiáng)。

3)沉挖空心樁。這種樁用于可壓注性淺層覆蓋地層