桩基础施工总结

新建铁路南京至杭州客运专线站前i标段南旺坝特大桥桥梁全长1198.81m，起迄里程dk69＋951.1～dk71＋149.

91，桥梁线路位于溧阳境内竹箦镇，地处丘陵地带。桥址区场地地貌单元较简单，场地无特殊岩土，无滑坡、泥石流等不良地质现象。

该处交通便利，跨越s341省道及乡村道路，水塘零星分布。

本桥范围内，地表水及地下水具有二氧化碳侵蚀性及氯盐侵蚀性，百年水位以上墩台部分及梁部为碳化环境，环境作用等级t2；墩台百年水位以下部分及基础环境作用等级分别为h3和l2。

南旺坝特大桥桥址地层主要为：（1）第四系人工填土层（q4m1）；(2)第四系全新统冲积（q4a1）；（3）第四系上更新统冲积层（q3a1）；（4）上白垩系赤山组砂岩（k2c）。各岩土层地层岩性分述如下：

1)：填土，主要为黄褐色，松散，主要以粘性土为主；

2)：q4a1粉质粘土，主要为褐黄色，软～硬朔；σ0=150kpa；

3)1：q3a1粉质粘土，褐黄色，硬塑σ0=200kpa；

3)3：q3a1细圆砾土，褐黄色，中密；饱和，σ0=400kpa；

4)1：泥质粉砂岩，主要为棕红色，全风化；σ0=200kpa；

4)2：泥质粉砂岩，主要为棕红色，强风化；σ0=300kpa；

4)3：泥质粉砂岩，主要为棕红色，弱风化；σ0=400kpa。

客运专线、双线、设计速度350km/h，正线线间距5.0m，基础采用钻孔桩基础，桩径1.0m，桩长19～26m，采用c45混凝土，群桩基础，矩形和梅花形布置，钢筋采用hpb235钢筋，环境作用等级分别为h3和l2。

基础采用钻孔桩基础，桩径1.0m，桩长19～26m，采用c45混凝土，桩体原材采用水泥、中粗砂、碎石、粉煤灰、矿粉、高效减水剂与水混合而成，群桩基础，矩形和梅花形布置，钢筋采用hpb235钢筋，环境作用等级分别为h3和l2。本段桥梁桩基础设计为摩擦桩。

桥梁共37个墩台，基础设计为钻孔桩基础，全桥共设计有钻孔桩308根，6956m，桥台12根桩，1号～22号、25号～35号每个墩8根桩，23号、24号每个墩10根桩，桩径1.0m，单桩最大孔深26.0m，最小孔深19.

0m。hpb235钢筋：328.

3t；c45水下混凝土：5463m3。

根据地层和地下水情况，以及周边环境问题，宁杭客运专线南旺坝特大桥桩基施工采用了冲击钻机成孔、旋挖钻机成孔两种不同的施工方法，其钻机型号及其主要技术参数如下表：

1)冲击钻机成孔法：采用宏源cz-9型冲击钻机。钻机参数见下表：

cz-9型冲击钻机主要性能参数表。

2)旋挖钻机成孔法：采用宇通ytr230型旋挖钻。钻机参数见下表：

ytr230型旋挖钻主要性能参数表。

场地平整将直接影响钻机就位，钻机就位不合理将推迟桩基的完成，以及导致工程进度滞后，在平整场地时必须测量放洋整体规划，应考虑：钻机就位的先后顺序，泥浆的排放，以及机械的停放进出，还有电线、电缆的布置等。电缆布置时如遇到道路时，将尽量在靠近桥梁内侧位置设置，以防相互交叉施工影响机械等施工时的不便。

根据特大桥布设的cpii导线控制网定出桥墩钻孔桩(#号墩#号桩、#号墩#号桩)孔位坐标，并根据孔位中心放出骑马桩护桩点，作为钻中桩使用过程中控制孔位偏差。

护筒采用φ1.4m钢护筒，每2m一节，采用5mm钢板制作，护筒埋设时高出施工地面0.35m，护筒埋设时护筒外侧与地层之间用粘土进行人工夯实，地质较软弱时，在粘土中掺入适量水泥粉进行夯实，以保证护筒的牢固，不至于在钻孔过程中由于水的浸泡发生“串皮”现象，护筒发生位移。

护筒埋设过程中应在护桩上拉上十字线，根据中心点随时进行调整，保证桩为中心线与护筒中心线一致，误差控制在2cm以内，值得一提的是，校正护筒时不能一味地以护筒上口为准，也要对底边缘进行控制。

冲击钻机成孔在桩基中适用范围比较广，不受地层、地下水等因素的影响，在宁杭铁路南旺坝特大桥桩基施工中，部分桩基施工均采用该方法，但是冲击钻机成孔缺点是施工周期长、泥浆污染大、扩孔系数大、桩位偏差较大，其工艺流程如下：

1、钻机就位。

1）钻机就位前，应对主要机具及配套设备进行检修，合格后开始安装钻机及起吊系统，钻机底盘找平后在护筒顶部就位。

2）在钻进过程中要经常检查钻盘，如有倾斜或位移，及时纠正。安装钻机的同时安装供电、供水、泥浆循环等管路。钻机安装就位后，应对相关的设备进行试运转，保证开钻后所有设备能正常使用。

钻机安装的精度要求如下：

a、底盘四个支点高差≤3mm，用水平尺检查；

b、钻机水龙头中心与钻盘中心，误差＜1%，吊线检查；

c、钻机顶部的起吊滑轮缘与转盘中心的连线垂直，钻盘中心同钻架上的起吊滑轮在同一铅垂线上，钻孔位置偏差不得大于2cm。

3）就位自检合格后，通知监理工程师验收就位情况。验收后，将钻机与平台进行固定、限位，保证在钻进过程中不产生位移。

2、钻进。待钻机就位准确后开始钻进，初始钻进时，先在孔内注水，加粘土，小冲程制浆，进尺适当控制，在护筒底处小冲程、高频率反复冲砸，使护筒底处有坚实的泥浆护壁，钻至护筒底下1m后正常钻进。钻孔作业时，注意地质变化，在变化处取渣样，编号保存。

冲击一段时间后，将冲锤提起，掏渣筒掏渣。在开孔阶段，为使钻渣挤入孔壁，待钻进4～5m后再掏渣。进入基岩后适当减少冲程。

正常钻进时根据地质资料掌握土层变化，及时捞取钻渣取样，判断土层，记入钻孔记录表，并与地质资料进行核对，根据核对判定的土层调整冲程。钻进时连续进行，不随意中途停钻。钻进进程中和掏渣后严格控制和保持孔内水头稳定，并注意观察，发现情况及时处理，如实填写钻孔原始记录。

孔内水头始终保持在地下水位线以上2m，以加强护壁，防止塌孔。升降钻头时平稳，不碰撞护筒或孔壁。在钻进过程中，勤检孔、勤抽渣、勤检查钻具。

如发现孔偏、孔斜，用片石回填至偏、斜上方0.3～0.5m处重新冲砸造孔；遇到孤石时，用高低冲程交替冲击，将大孤石击碎或击入孔壁。

在钻进过程中，始终保持孔内水位高于地下水位2m左右，同时控制泥浆比重，在砂粘土地层钻进时，泥浆比重控制在1.05～1.15之间，既能获得较高的钻进速度，又能作到不塌孔；在易塌地层中钻进时，泥浆比重提高到1.

2左右，适当降低成孔钻速，必要时添加外加剂如cmc、纯碱等，以确保孔壁稳定。

桩孔钻至设计标高后，对成孔的孔径、孔深和倾斜度等进行检查，满足要求后请监理工程师进行检查，为清孔做好准备。

1、旋挖钻机施工主要特点：

1）旋挖钻机功率大、钻孔速度快、施工效率高、自动化程度高、定位准确，成孔质量可靠。

2）旋挖钻机适用范围较小，由于嵌岩困难，仅适用于各类粘性土、粉质土、砂土地层、砂卵石层及软弱岩石地层；同时，不宜用于易坍塌的饱和砂层并不能有超径的漂石、孤石等。但是根据南旺坝特大桥地质情况，该桥大部分均采用旋挖钻机施工。

3）旋挖钻机不能自身造浆，但制备的泥浆可以循环使用。

4）旋挖钻机移动方便，噪音小、环保，但自重大对场地要求高。

5）其施工工艺流程与冲击钻机类似。

2、施工方法。

1）钻机就位。

钻机就位前对钻机机座处进行平整并搭设钻机作业平台，对配套设备的就位及水电**亦应俱全。钻机就位后，检查钻杆、钻具是否同桩中心重合。

2）钻进。钻机开钻前，先启动泥浆泵，使之空转一段时间，低于护筒顶面0.3m后再正式钻进。开始钻进时，采用低速钻进措施，待钻至护筒底下1m后，再以正常速度钻进。

钻孔作业必须连续进行，不得中断。因故必须停止钻进，孔口必须加盖防护，并且必须把钻头提出孔口，以防塌孔埋钻。

钻孔的钻进速度及泥浆稠度根据土层情况分别确定：一般若地下水位在设计桩低以下且地质条件很好，可采用干钻法，相对钻进速度可适当加大，一般15m/h。若不能同时满足两个条件则采用湿钻，当通过砂、砂砾和含砂量较大的卵石层时，采用7～12r/min的低速钻进速度，并加大泥浆稠度，反复空钻使孔壁坚实。

当通过含砂低液限黏土等黏土层时，因土层本身可造浆，应降低输入的泥浆稠度，并采用低速钻进，防止卡钻、埋钻。当采用湿钻时钻进速度不宜过大，防止卡钻、冲坏孔壁或使孔壁不圆。因其他原因停机后再次开钻时，应由先低速钻进逐渐达到正常钻速，以免卡钻。

在钻孔过程中，根据地质资料不同情况，选择合适的钻头、钻速和泥浆指标等参数，在土层变化处捞取渣样，以判别土层，并记录表中，与设计地质资料核对；若发现实际岩层与设计有较大出入时，及时通知监理、设计做出变更设计。

在钻进过程中，随时补充损耗、漏失的泥浆，保证钻孔中的泥浆比重，并定时检测、记录泥浆比重和钻孔深度，防止发生坍孔、缩孔，超钻等现象。当钻孔达到设计标高时，对孔深、孔径、沉渣厚度等进行检查，填写好隐蔽工程检查证，经现场监理工程师签认后，立即进行清孔，以免间隔时间长，造成坍孔或钻渣沉淀超标。

3、施工要点。

1）由于钻机设备较重，施工场地必须平整、宽敞，并有一定硬度，避免钻机发生沉陷。

2）钻机施工中检查钻斗，发现侧齿磨怀，钻斗封闭不严时必须及时整修。

3）泥浆初次注入时，垂直向桩孔中间进行入浆，避免泥浆沿着护筒壁冲刷其底部，致使护筒底部土质松散。

4）因粘土层中钻进过深易造成颈缩现象，在钻机施工时应严格一次钻进深度。

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