昌阳河大桥地下桩施工分析及处理

摘要：混沙淤泥质土地层不稳定、受力极易秘水变形坍塌，给地下桩施工带来很大难度。针对上述问题，提出了用履带吊和震动锤沉钢护筒的地下桩施工方案。经实践效果令人满意。

关键词：滩涂；混沙淤泥质地层；坍塌下沉；钢护筒拔出；成桩合格

Abstract: The mixed sand silt soil stratum instability, vulnerable to stress the secret water deformation collapse, underground pile construction to bring very great difficulty. Aiming at these problems, put forward a crawler crane vibration hammer and steel tube pile sinking of underground construction scheme. The practice effect is satisfactory.

Keywords: beach; mixed sand silt stratum subsidence; collapse; steel tube pile pulling out qualified;

中图分类号：S967文献标识码： A 文章编号：

1 工程概况

昌阳河大桥位于山东威海市文登海边新开发的一条海滨路，设计上部结构为20×20米后张法预应力混凝土简支板空心板，下部采用桩柱接盖梁桥台、柱式墩、钻孔灌注桩基础。共有钻孔桩126颗，两桥台桩底设计标为-25m、桩顶0m;其他墩号桩底设计标为-26.5m、桩顶为-1.5m，桩长都为25m。桥位位于文登昌阳河入海口，地表径流受大气降水和潮汐的双重控制，潮汐特性属规则半日潮类型，即一日两潮，最高潮水位约为2.5m。该处为沿海冲积、海积平原，海拔在0-10m左右，地面平坦，微向沿海倾斜。海积物多为海底细砂及淤泥，并有大量贝壳杂物，周围为大面积的海产养殖池，桥位在其中穿过，造成了地下桩施工处的地下水水位比较高。地质自上而下为：素填土、混砂淤泥质土、细砂、淤泥和强风化花岗岩等。表层混沙淤泥质厚度约为8m,该地层地下水位高导致该层更加不稳定，受力秘水极易变形，为软弱地基，强度极低，工程地质条件极差。钻机施工平台为风化石填筑的施工平台，填筑厚度约为1m，铺设面积尽量增加以利于整体稳定性。

2 试验桩施工出现问题及处理办法

2.1试验桩开钻时出现问题

由于首次在海内滩涂部位填筑岛进行地下桩施工，项目部积极组织试验桩的研究。首先采用2m护筒，入混沙淤泥层厚度约为1m.钻机钻进中出现下列情况：钻机钻进2米时，护筒周围下陷、底部透水；桩基周围5米整体振动，振动幅度近10cm；钻进过程中，钻机下沉并移位严重。针对上述情况采取措施：加长护筒至4米，入混沙淤泥层厚度约为3m,护筒采用挖机挖坑埋设，护筒外周采用黏土夯实挤紧。钻进过程出现问题汇总：钻进9米左右时（标高-7米），钻头出现摆动，进行提钻换浆，提至-5米左右时，钻头阻力很大，提出之后上面附着粉砂土，看土样明显为孔内塌陷的土层，孔内已经出现了塌孔现象并出现透水情况；钻机周围下陷、沉降厉害。地下桩施工无法继续，随后针对此现象项目部组织会议重新定制施工方案。

2.2施工方案探讨

2.2.1经过两次试验的探究，根据现场实际情况。项目部经研究决定提出如下施工方案：采用履带吊、振动锤下沉护筒施工工艺，护筒直径1.8米，使用12mm钢板卷制焊接而成。护筒下沉至细沙层，每个护筒长度8-10米，钻孔灌注桩施工完毕后，一个半小时内将护筒拔除完毕。拔出钢护筒后对试验桩进行检测，成桩连续完整，没有缺陷，验证了拔护筒的可行性。

2.2.2现场下沉护筒施工

（1）测量放样定位。用全站仪大体确定出桩的位置，为埋设护筒做准备。

（2）在放好样的位置用挖机挖出直径2米、深1.5米的孔。精确放样后履带吊用双股钢丝绳吊设护筒垂直在放好样的位置放好，挖机在其周围填实，固定住护筒。这样做的好处是履带吊在吊震动锤下沉护筒的时候在振动力的作用下，不容易偏位并且有利于直接上震动锤夹住护筒，保证了护筒定位的准确性。

（3）履带吊吊振动锤下沉护筒。为保证护筒的偏位在误差范围内，在下沉护筒时，必须保证护筒下沉时的垂直度。根据现场情况采用两个方向用经纬仪观察垂直度。

（4）现场采用9m护筒，用履带吊振动锤下沉护筒穿透混沙淤泥质土层直至砂层。护筒埋设好后，马上进行试验桩的测试，钻机钻进顺利，钻进过程中未见异常问题，2天后成孔并顺利灌注。

（5）灌注后护筒拔出。考虑到桩的质量及成本，地下桩灌注后决定采用拔出钢护筒重复利用。为了保证成桩的质量，试验桩灌注之后一个半小时之内拔出钢护筒，拔出的时候必须注意护筒的垂直度，防止护筒倾斜刮擦桩基钢筋，使钢筋偏位，给立柱施工带来不便；拔出的时候必须控制好速度，不能太快或太慢，防止护筒内混凝土出现断层或离析。

3 结语

（1）该地下桩施工难度的增加很大一部分来自于该桥位的位置在一个海产养殖池里，周围海水位比桥位处还要高50公分左右，地下桩施工处在一个很尴尬的施工场景；泥浆池的设立、孔内水头的保持都有一定的难度，相比沉钢护筒的办法能有效的解决由于地下水位高而带来的各种问题。

（2）由于地层所处位置的特殊性，海积物多为海底粉砂及混砂性淤泥，在此地层施工钻孔灌注桩，护筒埋设必须穿过粉砂层或混砂层。否则将会出现第一二次试验结果，护筒底口出现塌孔、护筒下沉的现象。

（3）在此地层施工，混沙淤泥质土层受力不稳定性决定了除沉钢护筒的办法外要想顺利进行地下桩施工必须增加筑岛填筑面积及增加筑岛的填筑厚度，增加筑岛的面积和厚度可以有效的减小下面不稳定土层的受力，防止钻孔过程中土层受力不稳定导致塌孔、扩孔等现象的发生，这样才能保证地下桩的顺利施工。

（4）钻孔灌注桩浇注完毕后，为了防止由于混凝土的初凝在拔出护筒时由于护筒对混凝土的撕扯出现断桩情况，应在在最短时间内，使用振动锤及履带吊将深入砂层的护筒全部拔除。后来经过专业单位检测，已施工完毕的钻孔灌注桩全部为I类桩。护筒拔除对成桩质量没有任何影响。

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