海上超大口径超深钻孔灌注桩新工艺施工探索[
[摘 要] 上海洋山深水港东海大桥工程主通航孔钻孔桩直径达φ2500、桩长为110m,海上施工条件差、施工难度高,作为国内第一座跨海大桥,海上超大型钻孔灌注桩尚无施工先例。本文针对工程特点和难点,探索出一套切实可委的施工艺,取得了理想的施工效果。
[关键词] 导管钢围堰 减压钻进 直螺纹 预拼装 海工混凝土 桩端后注浆
1 概述
东海大桥工程是上海国际航运中心的集装箱深水港重要的配套工程,起始于浦东南汇区芦潮港,跨越杭州湾北部海域,止于洋山港区交接点,工程全长31.5km。
东海大桥Ⅴ标段主通航孔为主跨420m的钢混结合梁斜拉桥,主墩(Pm335、Pm336)桩基础均采用直径为2500mm的大口径钻孔灌注桩。每个主墩桩数38根,桩长为110m,砼强度C30;钢筋笼总长度118.55m、总重量52.4t,主筋φ32,最大根数120根。
桥址位置地层主要为粘土层和砂层,分布较为稳定。上部粘土层土质较软,呈饱和、流塑状态;下部砂层坚硬、密实,分布厚度大,标贯击数较大。
工程所在位置海区属非正规半日浅海潮区,最大潮差为5.14m,平均潮差为3.20m,年平均浪高0.8m,区内最大风力一般7~8级,最大风速23m/s。
2 工程特点和难点
1)结构复杂、施工难度大 桩径达2.5m,桩长为110m,同时具备大口径超深特点(图1);钢筋笼为内外双层结构,主筋数量多、连接困难、制作要求高;砼设计对电通量和氯离子渗透系数有特殊要求。
2)施工条件差 施工区海况恶劣,风浪较大,对钢护筒施打定位精度影响较大;巨大的涨落潮差对成孔施工有一定影响;施工平台场地狭小,泥浆循环系统布置困难;海水对钢筋有弱腐蚀作用,海水配置出的泥浆具有稳定性差、易沉淀的缺点。
3)施工工期紧 根据进度计划,安排钻孔桩施工工期仅5个月,由于场地条件制约,每个主墩平台上只能布置3台钻机、两台吊机、堆放一套钢筋笼。考虑设备进出场、施工准备、保证跳孔施工以及后期部分钻机施工任务不足等因素,成桩时间应控制在8天左右;为确保合理施工流程,钢筋笼制作、安装必须控制在60h以内。
3 施工方案优化和实施
3.1 施工平台和钢护筒设计