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1、大連振興路跨海大橋深水基礎(chǔ)施工工藝論文概要，大連市振興路主線橋采用深水承臺開挖，基樁施工搭建海上作業(yè)平臺、水下安放鋼護筒、海上成孔灌注。本論文從深水基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)設(shè)計、方案實施、控制要點等方面進行了論證，并對大橋深水基礎(chǔ)施工的關(guān)鍵技術(shù)進行了研究分析,提出了具體解決方案，為有關(guān)單位提供了研究資料. 關(guān)鍵詞,深水基礎(chǔ),鋼套筒,箱梁，承臺 工程概況,本工程位于大連市振連路開發(fā)區(qū)，起點為大連灣和尚島,終點接赤峰街,主要穿越紅土堆子灣、濱海新區(qū)、金窯鐵路,總長3348.718m,橋梁總面積86810m2,引堤總面積5650m2.其中,橋梁段長2817。004m,引堤段長107。996m,沈陽路改造段長4232、.718m。本標段為主線橋梁，位于海上，雙向八車道標準,上下行兩幅橋梁分開布置形式,標準斷面橫斷面布置為0.5米，防撞欄桿,+15。5米（車行道）+0.5米（防撞欄桿）+1。0米(分隔帶）+ 0。5米，防撞欄桿，+15.5米(車行道）+0。5米（防撞欄桿),斷面全寬34米。本工程為海上作業(yè)施工,基礎(chǔ)為深水基礎(chǔ)，需要搭建海上作業(yè)平臺,設(shè)置鋼套筒，主體結(jié)構(gòu)為后張法預(yù)應(yīng)力箱梁結(jié)構(gòu)。 一、工程簡介 1。水文地質(zhì)情況 1 1.1地質(zhì)情況 工程場區(qū)地處黃海近岸海域，屬海濱地帶,水下海底面較平坦,標高變化在4。122。2米之間。水深25米,海水水面標高變化在-1。382。04米之間,根據(jù)鉆探揭露，場地地層自3、上而下為，淤泥、粉質(zhì)粘土、中砂和弱風化石灰?guī)r。 1。2水文氣象情況 本地區(qū)位于北半球的暖溫帶地區(qū),具有海洋性特點的暖溫帶大陸性季風氣候,春風和煦、夏無酷暑、秋高氣爽、冬無嚴寒。全年平均氣溫為8至10攝氏度，8月份最熱,月平均氣溫24.4 攝氏度,1月份最冷,月平均氣溫5。3攝氏度。年平均降雨量700。99毫米,多集中于79月份，多年平均蒸發(fā)量為1548。1 毫米，約為年降水量的2倍,相對濕度66%。多年平均最大凍深為6080厘米,最大一次凍深為93厘米。夏季主導(dǎo)風向SSE18度，平均風速4.7米/秒.冬季主導(dǎo)風向NNW20度，平均風速6.0米/秒,最大風速2830米/秒。 2.埋設(shè)鋼套護筒 本4、工程深水樁基礎(chǔ)需要埋設(shè)鋼套筒，目的是防止孔壁坍塌.當鉆孔較深時,在地下水位以下的孔壁土在海水靜壓力下會向孔內(nèi)坍塌，甚至發(fā)生流沙現(xiàn)象。鉆孔內(nèi)若能保持比地下水位高的水頭,增加孔內(nèi)凈水壓力,就能穩(wěn)定住孔壁,防止孔坍塌。鋼套筒除了起到這個作用外，同時還有隔離地表水，保護孔口地面，固定樁孔位置和起到鉆頭導(dǎo)向作用等。2 此工程采用鋼護筒,堅固耐用，不漏水,且內(nèi)徑比鉆孔直徑大,周轉(zhuǎn)方便。在路上埋設(shè)鋼套筒時，套筒底部及周圍一定范圍內(nèi)夯填粘土,借助粘土壓力及隔水作用，保持套筒穩(wěn)定，保護孔口地面,在黃海海水中埋設(shè)套筒時,先打入導(dǎo)向架，再利用錘擊加壓將套筒沉入海水中。護筒深度則根據(jù)海底土質(zhì)和海水流速確定。護筒平面位5、置的偏差不得大于5mm,傾斜度同時不得大于1。 二、施工技術(shù) 1。準備工作 該大橋在施工前應(yīng)做準備工作,即檢查樁基礎(chǔ)鉆孔的直徑,深度,孔型等是否符合設(shè)計要求。鉆孔的直徑、深度和孔形直接關(guān)系到成樁質(zhì)量,是鉆孔樁成敗的關(guān)鍵.為此，除了鉆孔過程中嚴謹操作、密切觀測監(jiān)督外,在鉆孔達到設(shè)計要求深度后,應(yīng)采用適當器具對孔深、孔徑、孔形等認真檢查,符合設(shè)計要求后，填寫“終孔檢查證”。清孔的目的是抽、換孔內(nèi)泥漿,清除鉆渣和沉淀層,盡量減少孔底沉淀厚度，防止樁底存留過厚沉淀土層而降低樁的承載能力，其次，清孔還為灌注水下混凝土創(chuàng)造良好條件,使測深正確,灌注順利。清孔應(yīng)緊接在終孔檢查后進行,避免隔時過長引起泥漿沉淀6、過厚,導(dǎo)致孔壁坍塌。該大橋清孔的方法采用有抽漿法,現(xiàn)場同時有5臺泥漿泵進行抽漿，此方法是施工前得樁孔清理徹底。對于孔壁易坍塌的63號鉆孔,清孔時操作要細心，3 防止坍孔。 2。海上成孔灌注樁 本工程采用海上成孔灌注樁,即使采用錘擊方法將鋼管沉入海底,然后在管內(nèi)灌注混凝土，隨灌隨拔并最終形成灌注樁,鋼管下端應(yīng)設(shè)活瓣樁尖,并保持樁尖在樁管中線上.預(yù)制混凝土樁尖的混凝土標號為C40。在拔管過程中，拔管速度應(yīng)均勻,樁管內(nèi)應(yīng)至少保持高約2m的壓頭混凝土。對于易坍塌的土層，壓頭混凝土還應(yīng)提高.在淤泥及含水量飽和的軟土層中振動拔管時，應(yīng)采用反插法施工,即指樁管灌入混凝土后,先振動再開始拔管,每次拔管高度0.7、5一1.0 m,往下反插深度0.30.5 m，同時應(yīng)分段添加混凝土，保持管內(nèi)混凝土面始終不低于地表面，或高于地下水位1.01。5 m以上。拔管速度不得大于0.5 m/min穿過淤泥夾層時，應(yīng)適當放慢拔管速度，并減小拔管高度和反插深度。 本工程中有一部分樁為混凝土充盈系數(shù)小于1。0的樁，對于錘擊沉管灌注樁的混凝土充盈系數(shù)小于1.0的樁,應(yīng)采用全部復(fù)打處理,對于斷樁及縮頸部位明確的樁,可采用局部復(fù)打處理，其復(fù)打深度必須在斷樁層或縮頸區(qū)1.0 m以下。復(fù)打施工必須在第一次灌注的混凝土初凝前進行，前后兩次沉管的軸線應(yīng)重合。其余群樁基礎(chǔ)施工時,施工鄰樁的間隔時間不得超過本樁混凝土的實際初凝時間，使本樁的8、混凝土尚有隨鄰樁振動的可塑性,混凝土樁身不致開裂。該工程因4 此選用沉管灌注樁，其顯著的一個優(yōu)點是完全排除了坍孔的危險，并且可以將樁的底部清理得十分干凈,適用于本工程粘性土、砂類土和小粒中、密的碎石類土地層。 3。水下混凝土的質(zhì)量檢查 3.1混凝土的強度 本工程水下混凝土強度應(yīng)不低于設(shè)計強度。除檢查灌注過程中預(yù)留試塊的抗壓強度外，還應(yīng)鑿平樁頭，鑿取樁頭混凝土試塊做抗壓強度試驗,一般可按基樁總數(shù)的5-10抽查,大橋的鉆孔樁，應(yīng)以地質(zhì)鉆機鉆取樁身混凝土芯樣做抗壓試驗，同時檢查樁尖沉淀土實際厚度和樁底土層情況，鉆取的芯樣直徑應(yīng)不小于70 mm。 3。2樁身的質(zhì)量 樁身混凝土無斷層或夾層，鉆孔樁樁底不9、高于設(shè)計標高，樁底沉淀厚度不大于設(shè)計規(guī)定。應(yīng)仔細檢查分析所有各樁徑的混凝土灌注記錄，并用無破損方法檢驗樁身,認為其中某些樁的質(zhì)量可疑,則應(yīng)以地質(zhì)鉆機鉆通全樁取芯樣，檢查該樁有無夾泥、斷樁、混凝土質(zhì)量松軟,并做芯樣的抗壓強度試驗. 4.事故的處理方法 由于該大橋建設(shè)地點為黃海,且受潮汐條件影響較大，在鉆孔時形成一些問題,如坍孔、鉆孔偏斜、擴孔與縮孔、鉆孔漏漿、掉鉆落物、糊鉆以及形成梅花卡鉆、鉆桿折斷,5 等等。 本工程施工單位根據(jù)事故形成原因，將處理方法總結(jié)如下, 4。1坍孔 該大橋主線橋36號樁孔遇有坍孔事故，在遇見坍孔時,應(yīng)認真分析原因和查明位置,然后進行處理。坍孔不嚴重時，可回填至坍孔位置10、以上，并采取改善泥漿性能，加高水頭、埋深護筒等措施,繼續(xù)鉆進。坍孔嚴重時，應(yīng)立即將鉆孔全部用砂或小礫石夾粘土回填，暫停一段時間后，查明坍孔原因,采取相應(yīng)措施重鉆。坍孔部位不深時,可采取深埋護筒法，將護筒周圍土夯填實，重新鉆孔. 4。2孔身歪斜及縮孔 遇有孔身偏斜、彎曲時，一般可在偏斜處吊住鉆錐反復(fù)掃孔,使鉆孔正直.偏斜嚴重時,應(yīng)回填粘性土到偏斜處,待沉積密實后重新鉆進。遇有擴孔、縮孔時，應(yīng)采取防止坍孔和鉆錐擺動過大的措施。縮孔是鉆錐磨損過甚、焊補不及時或因地層中有遇水膨脹的軟土、粘土泥巖造成的。對前者應(yīng)及時補焊鉆錐，對后者應(yīng)用失水率小的優(yōu)質(zhì)泥漿護壁。對已發(fā)生的縮孔,宜在該處用鉆錐上、下反復(fù)掃孔11、以擴大孔徑。 4。3鉆孔漏漿及鉆頭失靈 鉆孔漏漿時，如護筒內(nèi)水頭不能保持，宜采取將護筒周圍回填土筑實、增加護筒埋置深度、適當減小水頭高度或加6 稠泥漿、倒入粘土慢速轉(zhuǎn)動等措施;用沖擊法鉆孔時,還可填入片石、碎卵石土,反復(fù)沖擊以增強護壁.由于鉆錐的轉(zhuǎn)向裝置失靈、泥漿太稠、鉆錐旋轉(zhuǎn)阻力過大或沖程太小，鉆錐來不及旋易發(fā)生梅花孔（或十字槽孔,多見于沖擊鉆孔）,可采用片石或卵石與粘土的混合物回填鉆重新沖擊鉆進。 4.4埋鉆現(xiàn)象 糊鉆、埋鉆常出現(xiàn)于本工程使用的回轉(zhuǎn)鉆進和沖擊鉆進中,遇此,應(yīng)對泥漿稠鉆渣進出口、鉆桿內(nèi)徑大小、排渣設(shè)備進行檢查計算，并控制適當?shù)倪M尺。若已嚴重糊鉆，則應(yīng)停鉆,提出鉆錐，清除鉆渣.沖擊鉆錐糊鉆時,應(yīng)減小沖程、降低泥漿稠度,并在粘土層上回填部分砂、礫石。遇到坍方或其他原因造成埋鉆時，應(yīng)使用空氣吸泥機吸出埋鉆的泥砂,提出鉆錐。 結(jié)論 綜上所述,由于該橋位處水文地質(zhì)條件較差的黃海中，最大水深可達60m,通過深水基礎(chǔ)的施工,特別是總結(jié)深水樁基礎(chǔ)的技術(shù)要點，有效防止了塌孔等事故的發(fā)生,保證了工程質(zhì)量,其所采取的深水混凝土施工工藝及處理施工事故的辦法對其他單位具有很好的借鑒意義。 7