鄂东长江大桥钻孔灌注桩水下混凝土施工技术

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    钻孔灌注桩的施工大部分是在水下进行的，其施工过程无法观察，成桩后也不能进行开挖验收。施下中任何一个环节出现问题，都将直接影响到整个工程的质量和进度，甚至给投资者造成巨大的经济损失和不良的社会影响。因此，要求严格按照JTJ041--2000((公路桥涵施丁技术规范》的要求[1]，加强施工质量管理与控制，密切注意抓好施工过程中每一个环节的质量，力争将隐患消除在成桩之前。

    1.工程概况

    湖北鄂东长江公路大桥位于长江中游黄石市与鄂州市交界区域，是沪蓉国道主干线湖北省东段和国家高速公路网规划中大庆到广州公路湖北段的共用过江通道。鄂东长江公路大桥主桥为预应力混凝土一钢箱梁混合式主梁斜拉桥，主桥桥跨布置为：(3×67.5+72.5+926+72.5+3×67.5)m双塔双索面混合梁斜拉桥，其中南索塔主6号墩位于长江南岸外滩，桩基布置为4x7共28根夺2.5m钻孔灌注桩,均按摩擦桩设计。桩闻中心距6.25m，桩长76m，孔深达84m，每根桩需浇筑C35水下混凝土373m3。

    按照设计要求和钻孔安全考虑，相邻两根桩不得同时成孔或灌注混凝土。相邻孔灌注混凝土后，强度达到5MPa才能开孔，以免扰动孔壁，发生串孔、断桩事故。故钻孔施工顺序如图1所示。

    注：圆圈内数字代表桩号，A、B、C、D、E、F分别代表每台钻机的各自钻孔顺序。 　　

    2.埋设超声波检测管

    钻孔灌注桩施工是一项质量要求高，须在一个短时间内连续完成多道工序的地下隐蔽工程，施丁程序如下：施工准备——测量放线——钢护筒制作、下沉——钻机钻孔——泥浆处理——首次清孔、换浆——提钻移机——检孔——制作、安放钢筋笼——水下混凝土施工——桩基质量检测。

    为检测钻孔桩质量，按设计要求主6号墩每根桩埋设4根超声波检测管。检测管的安装在钢筋笼制作过程中同时同槽制作。与钢筋笼用钢筋箍连接。固定在钢筋笼主筋上与钢筋笼一同下放，接头位置设在钢筋各节接头位置处，便于接长时操作。检测管采用加大一号的外接头进行接长，接头上口焊接接头管，下节检测管直接插人上节检测管接头管中，再将接头管与下节检测管接缝处焊接；接头管长15cm，焊接材料采用J422焊条。焊接时采用小电流施焊，防止管道烧穿。接头管与管道的焊缝结实、可靠，且无夹渣、孔洞现象。检测管在每一节焊接完后，管内要灌水，由于主 6号墩孔深84m，如果所灌水含泥量有1%。则经过一个多月沉淀，检测管内就有1m多的探头下不到位，故施工时用来灌检测管的水不能直接用江水(尤其汛期江水含泥量高)，要经过净化处理后才能用来灌检测管，来达到预防探测管底部堵塞、超声波检测不到位的目的。检测管施工时接头焊接要牢固，不得漏浆，顶、底口封闭严实，检测管与钢筋笼连接可靠，确保声测管根根能够检测到底。检测管上下端用钢板封堵。

    3.水下混凝土施工

    3.1导管下放

    (1)导管水密试验

    本工程水下混凝土灌注采用直升导管法[2]。导管采用φ273x8mm无缝钢管制成，接头为快速接头。使用前必须做水密试验[1-3]。

    以主6号墩为例计算导管可能承受的最大内压力Pmax如式(1)：

     水密试验方法是把拼装好的导管先灌满水，两端封闭，一端焊接出水管接头。另一端焊接迸水管接头，并与水泵出水管相接，启动水泵给导管注入压力水，当水泵的压力表压力达到导管须承受的计算压力时，稳压10 min后接头及接缝处不渗漏即为合格。

     (2)导管下放

    钢筋笼下放定位完成后，及时下放混凝土浇筑导管。导管下放前检奄每根导管是否干净、畅通、有无小孔眼以及止水“O”型密封圈的完好性。导管接长时采用两根工字钢加工而成的活动卡盘固定，逐节吊装接长下放，导管底标高要求控制在距桩底标高以上40cm处。下放过程中注意垂直快速，并保持与孔位中心线一致。导管接长中要检查“O”型密封圄的完好性和涂抹黄油，保证导管密封性和拆除方便。