水下巖質河床雙層鋼護筒鉆孔灌注樁施工工藝1前言河床上覆蓋層經常被流水沖刷，在這種環境下進行樁基礎施工，極易導致鋼護筒無法打入、位置偏移、孔內涌沙或漏漿。因巖層強度較高，鉆孔施工效率低下，嚴重影響施工進度，為保證城市橋梁水下鉆孔灌注樁施工安全，大橋水下樁基施工時，通過解決施工過程中的實際問題，摸索總結出了水下巖質河床雙層鋼護筒鉆孔灌注樁施工方法。該方法利用雙層鋼護筒套打、內護筒水下混凝土固定止水的方式，有效解決了后續樁基沖孔過程中泥漿外漏、塌孔、卡鉆等問題，確保了大橋水中墩樁基礎施工的順利完成。此方法在類似水下巖質河床鉆孔灌注樁施工中具有廣闊的市場應用前景。2方法特點2.0.1縮短工期：采用雙層鋼護筒套打、內護筒水下混凝土固定止水的方式，保證了其密封性和穩定性，節省工期。2.0.2經濟合理：材料循環利用、優化工序，節省施工成本，提高工作效率。2.0.3簡單易行：施工過程簡單易行，對現場施工人員進行一些簡單的技術、安全交底，即可順利完成施工。2.0.4安全可靠：施工過程中不需要人工進行水下作業等危險作業，確保了施工人員的人身安全。2.0.5文明環保：引孔鉆渣少許外漏，減少了對河流的污染。3適用范圍本方法適用于各種類型跨江、渡河等（水深小于15m）水域無覆蓋層巖質河床下放鋼護筒完成鉆孔灌注樁施工的工程。4工藝原理結合地質條件和水文狀況，下放引孔鋼護筒，進行沖擊鉆引孔，引孔施工結束后下放主樁沖孔鋼護筒，利用兩鋼護筒構建封底混凝土模板，向內外鋼護筒之間空隙內澆筑水下混凝土穩固鋼護筒，從而完成水下無覆蓋層巖質河床鉆孔灌注樁下放鋼護筒的工藝。5工藝流程及操作方法5.1施工工藝流程具體施工流程如圖5.1所示。圖5.1施工工藝流程圖5.2施工操作要點5.2.1制作導向架依托鉆孔平臺下方的臨時施工操作平臺安裝導向架，設置導向架的主要目的是確保鋼護筒的垂直度和定位。5.2.2引孔鋼護筒制作引孔鋼護筒長度應滿足施工要求（即鋼護筒頂端高出常水位3m以上）、直徑（樁徑+50cm）、壁厚10mm，通過卷板機加工焊接。根據施工區域地質資料，需要對鋼護筒底口進行補強。在加工鋼護筒時在底部直接焊接一圈加筋環撐。同時，為了鋼護筒施工順利進行，將護筒刃腳部位加工成刃形，在護筒內部每4m均勻設置“十字形”內支撐。5.2.3引孔鋼護筒定位下沉鋼護筒在起吊下放時采用扁擔吊，利用定位導向架下放引孔鋼護筒，著床后在平臺柱梁板上安放兩個20t手拉葫蘆進行鋼護筒下放后的微調，以保證鋼護筒位置的精準性。5.2.4沖擊鉆機就位鉆機設備拆分后用拖車運送至主墩鉆孔平臺，用汽車吊配合組裝鉆機，為提高鉆進效率，節省勞動力，在原有的沖擊鉆機上安裝智能控制裝置。5.2.5引孔節段鉆進成孔待樁機定位完成后開始引孔節段開孔鉆進。為防止鉆渣流入河流中，在鉆進過程中利用高壓水泵抽取懸浮鉆渣，利用運渣船運至指定的鉆渣處理地點，起到保護水質的作用。5.2.6引孔節段終孔與清孔引孔鉆進深度2.5m，在孔深達到要求后采用高壓水泵清孔，清孔完畢后使得孔底沉渣厚度不大于5cm，否則進行二次清孔直至鉆渣厚度指標達到規范要求。5.2.7下放樁基鋼護筒在上述引孔鋼護筒施工完畢后，在其內部下放樁基鋼護筒，待樁基鋼護筒著床后，同樣在平臺柱梁板上安放兩個20t手拉葫蘆進行樁基護筒下放后的微調，以保證鋼護筒位置的精。5.2.8灌注護筒間封底混凝土采用導管法及時向已下放完成的引孔鋼護筒與主樁鋼護筒間隔內澆筑有效深度為2.5m的C30水下混凝土，來穩固主樁鋼護筒。在混凝土澆注過程中，將孔內泥渣抽至運渣船內，運送至指定位置處理，保護環境。5.2.9拔出引孔鋼護筒待封底混凝土澆筑完成后即可將外側引孔鋼護筒拔出，隨后開始后續鉆孔灌注樁施工。5.3勞動力組織表5.3勞動力組織情況表（單根樁基）6材料與設備6.1材料表6.1主要材料表（單根樁基）6.2設備表6.2主要機械設備表（單根樁基）7質量控制7.1應遵循的國家行業標準7.1.1鋼結構焊接規程GB50661-20117.1.2建筑樁基技術規范JGJ94-20087.1.3城市橋梁工程施工與質量驗收規范CJJ2-20087.2質量控制要求7.2.1鋼護筒焊接要求鋼護筒豎向焊縫及管節拼接環縫焊接要求為二級焊縫，加勁箍焊接采用三級焊縫要求，焊接焊縫外觀缺陷的允許范圍和處理方法如表7.2.1所示。表7.2.1焊接焊縫外觀缺陷的允許范圍和處理方法7.2.2鋼護筒加工精度及埋設要求1、管節外形尺寸的允許偏差（如表7.2.2所示）。表7.2.2管節外形尺寸的允許偏差2、管節對口拼接時，相鄰管節管徑差不大于3mm。3、管節對口拼接時，相鄰管節對口的板邊高差不大于3mm。4、鋼護筒成品的縱軸線彎曲矢高的允許偏差不大于總長的0.05%，并不得大于20mm。5、護筒埋設允許偏差：頂面中心偏位宜為5cm。護筒傾斜度宜為1%。7.2.3鉆進過程中的注意事項在鉆進過程中沖程大小按通過的地層的具體情況確定：1、基巖層時，最大沖程控制在2m～3m以內，破碎基巖。最大沖程不宜超過3m，防止卡鉆、沖壞孔壁。2、由于基巖較破碎，裂隙發育，為保證孔底基巖的完整性，在距離終孔標高50cm時，必須控制沖程，逐步減小，控制進尺。3、在掏渣后或因其它原因停鉆后再次開鉆時，由低沖程逐漸加大到正常沖程。在鋼絲繩上油漆長度標志保證正確提升鉆錐的沖程。7.2.4鉆孔允許偏差控制鉆孔允許偏差控制見表7.2.4。表7.2.4鉆孔允許偏差控制值7.2.5灌注水下封底混凝土的要求1、灌注水下混凝土之前，應再次檢查孔內泥漿性能指標和孔底沉渣厚度，如超出規定，應進行二次清孔，符合要求后方可灌注水下混凝土。2、水下混凝土原材及配比必須滿足規范要求。3、澆筑水下混凝土的導管內壁應光滑順直，使用前要進行試拼試壓，導管埋深宜控制在2-6m。8安全措施8.0.1對現場施工人員進行培訓，增強現場施工人員安全意識，能夠應對突發狀況并采取急救措施。8.0.2對進場鉆孔及其配套設備進行全面檢修，保證機械的正常運轉，鉆孔及灌注過程做到隨時檢查。8.0.3各種泥漿池邊設置安全標志及防護網，防止人員落入其中。8.0.4鉆進及灌注過程中配備專職安全員，全程監控施工安全。8.0.5規范現場施工用電，保證各種機械設備的用電安全，防止觸電。8.0.6汽車吊取得相應使用證，司機持證上崗，吊裝時有持證信號工負責指揮。8.0.7規范現場施工人員，做到施工人員持證上崗。8.0.8高空人員應系安全帶，水上施工人員穿救生衣，水上設備應做好帶纜工作，加強雨季、汛期的防洪意識，并安排專人值班。8.0.9施工車輛進入鋼棧橋或施工作業平臺，必須將車輛停放在指定的位置，不得超載進入和超度行駛，不得違規轉彎、倒車等。9環保措施9.0.1認真調查周邊環境，制定相應的環保措施，并遵照執行。9.0.2施工中各種材料堆放整齊，必要時加蓋保護，防止吹散污染環境。9.0.3施工中多余的混凝土、雜物不準隨意丟棄，應在指定的地點堆放，再將其轉移到地面。9.0.4施工過程中，加大管理力度，定期對施工人員進行培訓，增強其環保意識。9.0.5引孔鉆進過程中，及時將泥渣抽至運渣船，避免泥渣直接流入河流中。10效益分析10.0.1