细砂填心坐板式桥台桩基挖—钻孔结合成桩技术

1、细砂填心坐板式桥台桩基挖钻孔结合成桩技术1 工程概况广珠西线高速公路石洲互通立交位于广东省珠江三角洲冲积平原，地层为典型的软土地基。其中A匝道桥7#台原设计为肋板式桥台，桩基础。原地面为鱼塘，常水位标高1.13m，塘底实测高-0.17m，塘底表层为厚约0.30.5 m的淤泥，呈流塑状态。因桥头路基处于软土地段，因此先进行填细砂挤淤，把细砂做为工作层，然后再填筑砂垫层，袋装砂井处理，铺设两层土工格栅，细砂填心，粘土包边和封层，最后用细砂做等载物和超载物，实现桥头软基堆载预压处理。在对桥台软基进行处理后，观测到路基沉降速率小于3cm/月后方可进行桥台桩基钻孔施工。2 变更桥台采用桩基础，其变形量远

2、小于台后路基沉降量，因此两者的连接处不可避免地发生不均匀沉降，导致桥头跳车病害。为尽量减少台后路基工后沉降，一般采取两种措施：一是对桥头路基进行堆载预压，以达到排水固结，提高地基强度目的；二是尽量压缩桥台施工反开槽范围，减少回填量以降低填土自密沉降的影响。A7桥台设计桩顶标高为-1.84m，桥头堆载填砂标高为9.24m，假如按此施工，在桩基开孔前就必须对桥头路基进行卸载，因相对高差高达11.08m，若按1: 1放坡则反开挖方量相当之大，回填量也随之增大，对减少桥台与台后路基的不均匀沉降非常不利，因此，业主要求设计方对桥台型式进行变更，取消台肋，把桩顶标高提至3.16m，将台帽直接置于承台上，即

3、改肋板式桥台为坐板式桥台。3 方案改坐板式桥台后断面型式如图1。反开槽施工标高控制在5.16m，与承台顶面齐平，反开槽纵断面如图2。从图2可见，因桥头路基采用细砂填心，要使护筒刃脚处不漏浆，必须深埋护筒穿透路基填砂层并使护筒刃脚嵌入淤泥不透水层0.30.5 m以上。根据本项目施工经验，钢护筒埋深若超过2米则难以直接回收，如果采用钢护筒穿透填砂层，则会因钢护筒无法回收重复使用而大大增加施工成本，经济不可行。考虑到桥头路基填砂截面大部分位于常水位之上，适合于人工挖孔作业，所以，我们拟先采用人工挖孔桩办法，人工挖孔形成混凝土护筒，然后再上回旋钻机成孔，结果令人满意，在此简单介绍施工方法。4 实施4.

4、1挖孔A7桥台有6根桩，桩径均为1.2米，桩长为30米，平面布置如图3：挖孔顺序制作两套模板，上圆外径为1.4m，比桩径大0.2m，下圆外径为1.5 m；加工手摇车，用于出土，配齐工具，由两个人配合施工，每套模板每天可周转一次，即两个孔每天可各成孔米。据此安排挖孔顺序为：前中、前右后左、后右前左、后中。这样的开挖顺序可使冲孔作业桩与挖孔作业桩作业面互相错开，增大施工安全度。挖孔及浇注护筒测量放出中桩，引出护桩，划出开挖范围并开挖，接着安装模板，对中、加固模板。模板顶面要比反开槽后的地面高出1520 cm，以防止孔外杂物坠入孔中伤及挖孔工人。复核模板形成的桩位、桩径和垂直度后，就可浇注护筒砼，砼

5、标号一般采用C20，粗骨料采用1-2cm石或瓜米石，细骨料采用中粗砂，拌制后的混凝土必须有良好的和易性，便于插捣密实。常温下一般在12h后就可拆模。第一节护筒高为1米，第二节以后每节都必须与上一节护筒咬合5cm以上，实际节高为0.95m，为加强护筒之间的竖向整体性，在浇注混凝土前可事先预埋一批竖向的抗拉钢筋或竹筋，预埋钢筋利用工地钢筋余料就行。护筒挖至嵌入原地表下不透水层即可，砼护筒成型后剖面见图4。4.2钻孔4.2.1 钻孔顺序钻孔顺序为前中前右后右后中后左前左。为防止钻进过程中相邻孔发生串孔，在开钻前都把相邻孔护筒注满泥浆或回填粘土；若相邻孔未开挖，则暂时不挖孔，如前中开钻前，把已挖好护筒

6、的前右用粘土回填、不安排后中和前左开挖，避免相邻孔因钻机动载引起井壁坍方，危及工人生命安全。4.2.2 钻孔由图4可看出，孔内泥浆水头比鱼塘常水位高出近4米，因此泥浆浓度不可过大，实际操作中取规范指标的低限，即1.20左右。钻头在砼护筒长度范围内时，应慢速钻进，逐渐调整泥浆浓度，待钻头全部进入不透水的淤泥层后方可加速钻进。钻进过程中要经常观察护筒内水头，保持稳定并经常对钻孔泥浆性能指标进行检测和试验，不合要求时，应及时改正。4.2.3 清孔钻孔至持力层承载力满足设计要求后就可终孔。终孔后进行第一次清浆，主要是清除钻头钻出来的残渣，此时要勤捞渣，对泥浆沟、沉淀池应派专人不停捞渣，避免残渣重新循环

7、至孔内。第一次清孔泥浆浓度不宜过小，一般在1.15左右，并应一直保持稳定的水头，防止清孔过程中坍孔。下完钢筋笼后应进行二次清孔，同时做好浇注水下砼的各项准备，二次清孔时应重点检查孔底沉淀厚度和泥浆性能指标，此时的泥浆相对密度取规范值中的高限，即1.10左右。4.2.4 浇注水下砼浇注水下砼与一般工艺没有区别，主要是第一槽料要足够多以保证导管埋深，浇注过程要一气呵成，连续无间断。5 结果检验通过这种方式，目前已完成A7桥台桩基施工，经检测类桩4根，类桩2根，桩身质量优良。6 结论实践证明细砂填心坐板式桥台桩基可先用人工挖孔桩方法形成砼护筒，再进行钻孔并成桩的技术是可行的，与传统的方法相比，它具有

8、如下特点：6.1安全性6.1.1 桥台路基填料为高速公路路基合格填料，有机物和有毒杂质含量都在容许范围之内，孔内不会因填料材质产生毒气，施工时不用专门采取排毒措施；6.1.2 砼护筒开挖深度一般在48米之间，不穿过流砂层或承压水层，一般不会坍方，开挖便利，安全性好。6.2经济性钢护筒壁厚5mm，1200 mm桩基钢护筒直径为1400mm，每米钢护筒购置款约为650元，而每米砼护筒只需投入约75元的料款，只相当于钢护筒料款的1/9。而且深埋钢护筒时需大型机械和振动锤配合才能埋设到位，人工挖孔桩成型砼护筒只需投入简易的小型机具则可，其经济性显而易见。6.3灵活性人工挖孔浇注砼护筒可灵活安排施工，不占用工期。6.4