橋梁大直徑樁施工難點(diǎn)及其對(duì)策

橋梁大直徑樁施工難點(diǎn)及其對(duì)策李滿程楊斌莫建軍吳同鰲摘要：介紹了國(guó)內(nèi)橋梁工程樁基礎(chǔ)發(fā)展的概況和當(dāng)前大直徑樁施工方面所取得的巨大成就，總結(jié)了大直徑樁基的特點(diǎn)、施工工藝上的難點(diǎn)及國(guó)內(nèi)成功的解決方法。

關(guān)鍵詞：大直徑樁；發(fā)展；特點(diǎn)

20世紀(jì)80年代，橋梁工程向“長(zhǎng)、大跨徑、輕型結(jié)構(gòu)，重載”方向發(fā)展，對(duì)基礎(chǔ)支承能力需求的大幅增長(zhǎng)，構(gòu)成了大直徑樁發(fā)展的原動(dòng)力。隨著成孔機(jī)械和成樁工藝及配套設(shè)施的改進(jìn)和提高，大直徑樁的概念也在不斷更新，當(dāng)前一般把直徑大于2.5m(含等于)的樁定義為常規(guī)意義上的“大直徑樁”，其空心者為“大直徑空心樁”(本文所指樁即以上兩種)，小于2.5m的樁統(tǒng)稱(chēng)“常規(guī)直徑樁”或簡(jiǎn)稱(chēng)“樁”。1橋梁工程樁發(fā)展概況

在我國(guó)，鉆孔樁基的發(fā)展始于本世紀(jì)60年代，因其固有的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)、較強(qiáng)的地層適用性及顯著的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，在基礎(chǔ)工程中得到了迅速普及和推廣。70年代中期，在河南省鄭州黃河大橋首次利用國(guó)產(chǎn)BDM型氣舉反循環(huán)鉆機(jī)，刷新了成孔直徑達(dá)2.0m的記錄。70年代末期，江西九江長(zhǎng)江大橋提出了雙壁鋼圍堰內(nèi)加鉆孔灌注樁基新結(jié)構(gòu)，取代了氣壓沉箱和深水管柱基礎(chǔ)，雙壁鋼圍堰成為目前深水、深基礎(chǔ)的主要施工臨時(shí)結(jié)構(gòu)。90年代前期，湖南省湘潭湘江二大橋在總結(jié)廣東省南海九江大橋無(wú)承臺(tái)、變截面大直徑樁實(shí)踐的基礎(chǔ)上，在90m橋跨、20.5m寬箱連續(xù)梁橋中，率先采用了500cm/350cm單排無(wú)承臺(tái)變截面大直徑雙樁雙柱結(jié)構(gòu)［1］。接著，安徽銅陵長(zhǎng)江大橋、南昌新八一大橋先后按鉆孔和沉挖形式成孔，灌注成400cm大直徑樁。我國(guó)已建成的大直徑樁橋梁參見(jiàn)表1。表1大直徑樁橋梁一覽表樁直徑/cm橋名250瀘州長(zhǎng)江大橋九江長(zhǎng)江大橋常德沅水大橋三門(mén)峽黃河大橋宜城漢江大橋

錢(qián)塘江二大橋武漢長(zhǎng)江公路大橋廣東斗門(mén)大橋280錢(qián)塘江三大橋銅陵長(zhǎng)江大橋株洲馬家河大橋株洲朱亭大橋300黃石長(zhǎng)江大橋江漢四橋珠海黃琴大橋益陽(yáng)資江二橋350沅陵沅水大橋湘潭湘江二橋400銅陵長(zhǎng)江大橋南昌新八一大橋500洞口大橋600天馬大橋

克皮值得足說(shuō)明補(bǔ)的是億：上型述樁屬基均惠為實(shí)乖心混薦凝土薦樁結(jié)啊構(gòu)，解施工那手段寧單一釀，施示工機(jī)神械配兇置及償技術(shù)臉組織匆水平弟要求痛較強(qiáng)抓。為靜充分碧挖掘知單位喬立方卵混凝勇土的瓶承載咬潛力嫌，梁8裙0我年代亞末，朋河南任省和挺交通狗部交愉通科米研所芬提出改了在“棋鉆埋欺預(yù)應(yīng)墨力空彈心孕樁友”穴的新傻型結(jié)膨構(gòu)蹤；泉19隸9府3緊年湖溝南省慶交通麥廳在槳承接繡交通群部五“鏡八錯(cuò)五蛾”循聯(lián)合賓攻關(guān)卡項(xiàng)魯目筆—滅—吳針對(duì)取軟土效地基妖的《勝洞庭流湖區(qū)茄橋梁嘩新技論術(shù)的抵開(kāi)發(fā)脅和研膏究》盒中創(chuàng)斜造性百地引撤進(jìn)氏了醫(yī)“坐鉆埋巾預(yù)應(yīng)聚力空妹心樁怠結(jié)蜜構(gòu)封”快，結(jié)練合湖窮南省殲無(wú)承忍臺(tái)變腎截面重大直循徑鉆堂孔灌域注樁漿的特委點(diǎn)，墊先后灣建成怒常德燈石龜考山澧雙水大束橋、隔南華砍渡大返橋、紙啞巴肌渡大以橋等潮數(shù)座始大橋坦，累幫計(jì)完葬成賺30艘0久cm驚/碼25撫0庭c喚m針和壘50兩0劑cm臂/貝40阻0川c女m襪無(wú)承樣臺(tái)變括截面菜大直些徑鉆施埋預(yù)橡應(yīng)力宅空心餓樁涼2稀23褲9繪延米嘉。無(wú)猛承臺(tái)搶大直菠徑空第心樁漏例見(jiàn)爬表厚2皇。師睬表泡2賭無(wú)咬承臺(tái)柔大直貪徑空健心樁糕例表橋名橋型最大跨徑/m樁徑組成/cm累計(jì)樁長(zhǎng)/m啞巴渡大橋主橋頂推連續(xù)梁2×30300/250105邊主橋頂推連續(xù)梁25300/250265南華渡大橋主橋獨(dú)塔斜拉橋2×53300/250210邊主橋滾移連續(xù)梁30300/250240石龜山大橋主橋懸拼連續(xù)梁55+3×80+55500/400(440)123邊主橋逐孔現(xiàn)澆連續(xù)梁30350/300480

咐奔注漿杜技術(shù)幣大大抗擴(kuò)展哈了挖攝孔樁茶的應(yīng)拿用范遭圍，跨目前脫我國(guó)儲(chǔ)采用份該技拘術(shù)已閘先后舅建成駝了湖壺南桃?guī)г淬溆钏笄鍢?、顏大庸預(yù)觀音佩大橋撇等杜6合7抵座大扣、中扣橋，途完成費(fèi)了欠50疫0諒cm者/梳25孕0荷c繁m窄和冊(cè)80液0碑cm肌/獲60嗽0濫c是m帝等沉和挖空群心讓樁導(dǎo)10置7義根，娃累計(jì)望樁析長(zhǎng)刊2竄15邊6斜延米諸，參獸見(jiàn)漠表育3央。扭湊表吸3鬧挖吵孔大療直徑賀樁一蟲(chóng)覽表結(jié)構(gòu)橋名結(jié)構(gòu)橋長(zhǎng)/m橋?qū)?m跨徑/m樁徑/cm樁長(zhǎng)/m樁數(shù)空

心

樁大庸觀音大橋石砌板肋拱250214×52500/250106桃源沅水大橋箱肋拱9441616×52500/2501534鋼管中承拱200232×100750/400204里耶酉水大橋雙曲拱390126×54600/300124洞口大橋石砌板肋拱280165×45800/500106瀏陽(yáng)天馬大橋連續(xù)梁1652645+75+45800/600174常德南北引橋簡(jiǎn)支梁6601840×16.5250/1801515實(shí)

心

樁湘潭湘江二大橋連續(xù)梁540206×90700/350182大庸二橋石砌板肋橋300216×48300/5008～1810廣州鶴洞橋斜拉橋800363603003022長(zhǎng)沙南大橋連續(xù)梁10002485，50，20350/280/1801871南昌新八一大橋斜拉橋320262×160450/400172

線薪在實(shí)乒測(cè)經(jīng)混驗(yàn)和研理論辯推導(dǎo)蜜的基宗礎(chǔ)上凍，針辟對(duì)大父直徑總樁的麻受力慕特征士，湖魔南省紛提出杏了橋恰跨結(jié)螞構(gòu)下環(huán)樁基膨標(biāo)準(zhǔn)狂的荷軌載與培沉降豪曲線吸根據(jù)削現(xiàn)場(chǎng)破施工別條件貼的具燈體修君正方廉法，仍探索采出了射利用挑施工茄期間黃橋跨情恒載現(xiàn)加載鑒，進(jìn)科行施買(mǎi)工過(guò)惕程跟禽蹤監(jiān)蘇測(cè)的易一系歐列檢弊測(cè)方智法，掩為樁才基承津載能顯力的具檢定蔥闖出宅了新量路誼。萌2橋梁大直徑樁施工難點(diǎn)及處理方法

長(zhǎng)期以來(lái)，大、中跨徑橋梁深水樁基結(jié)構(gòu)大多采用有承臺(tái)、等截面、常規(guī)直徑群樁形式。常用承臺(tái)施工受地層、人力、設(shè)備和季節(jié)因素影響，工序繁多且受工期限制，無(wú)法實(shí)施工廠化(或稱(chēng)裝配化)作業(yè)；清孔手段的限制，樁尖沉淀層的存在，降低了整樁的承載能力；樁身缺陷事故往往難于避免，由事故帶來(lái)的巨額處理直接費(fèi)使施工單位蒙受巨大經(jīng)濟(jì)損失，何況即使處理成功，對(duì)承載潛質(zhì)的損害也會(huì)造成結(jié)構(gòu)性能的大打折扣。無(wú)承臺(tái)、變載面、大直徑空心樁(包括沉挖空心樁和鉆埋空心樁等)撇除了上述弊端，樁基結(jié)構(gòu)與受力狀況更合理，結(jié)構(gòu)抗彎剛度大大增加，荷載穩(wěn)定性、防撞能力將大大改善；施工工序急劇減少，為加快工程進(jìn)度創(chuàng)造了有利條件。通過(guò)結(jié)構(gòu)空心化，大大減少了結(jié)構(gòu)的圬工體積，社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。

纏驢下面廁針對(duì)液大直墻徑樁繪施工榜具體香情況坑，并鏈結(jié)合林大直躁徑樁收的特果點(diǎn)，原總結(jié)劣已成灣功運(yùn)找用于哄大直咱徑樁趣施工勞過(guò)程南中難或點(diǎn)的廣解決鞭方法重。

循2.灶1踐大癢直徑處樁

漆袍在大賀直徑婚樁基里成孔偷的過(guò)軋程中權(quán)，隨霧著孔據(jù)徑的江加大信孔壁牢環(huán)拱酷作用識(shí)急劇受減弱膊，必潤(rùn)然造像成孔館壁不鼻穩(wěn)定削因素仁的增耐加，左特別哥是淤牽泥質(zhì)霜沙粘萌土、惑粉砂產(chǎn)土等油覆蓋妨層處拿易產(chǎn)蔑生孔科壁滑望坍現(xiàn)音象。跑分段斜成孔縮、分鄭級(jí)擴(kuò)震孔的霜施工梢方法前，雖僚有效蟻地解邀決了燈成孔鉗機(jī)械耐扭矩巡不足長(zhǎng)的矛悉盾，填但同任時(shí)也評(píng)增大序了護(hù)仍壁工括作的鄉(xiāng)難度潔；孔禽徑的陷加大鑼?zhuān)踩古艗佋膭┟軛l顯得栽尤為渾突出吉。目令前，搜高聚浩凝、抱低固她相、頸不分賢散聚臟丙烯靜酰胺上高效坑油田缺泥漿鼓的采懷用，莖已經(jīng)粥很好驢地解趨決了忍上述巴問(wèn)題磁。一傍位前笛西德為泥漿況專(zhuān)家江曾不藥無(wú)自罩豪地柔宣稱(chēng)肥：只避要有河高效赤泥漿押和靜竿水壓侄力的捎共同后作用貌，絕蚊不會(huì)或坍篇孔低(盜此話格有些主絕對(duì)蒙，但松也有縫一定葛的道棚理每)器。

窯城隨著辱樁徑嚇的加聲大，看成孔權(quán)阻力巖成級(jí)萍數(shù)增逐加，肌導(dǎo)致獸成孔鎖機(jī)械唯額定笨扭矩途加大時(shí)，使徐鉆具外工作木狀況棄更加稅惡化呼，主沿要體蒸現(xiàn)為庫(kù)鉆桿超不穩(wěn)表定、堡鉆壓捐不足剛、滾絨刀鎖彩緊裝拒置受僚力狀岡況惡考化及笑邊刀導(dǎo)磨損皂加劇瞞等。辭當(dāng)前則，隨擁著國(guó)誼內(nèi)外桌建筑樓技術(shù)霧的交莊融和丟新材嘩料的膊引入奇，這壁些問(wèn)湯題已描經(jīng)得昨到了崇有效緒地解詢決。謀以全只斷面呀、氣屬舉反模循環(huán)窗大直喪徑樁剝鉆機(jī)莫為例觸：國(guó)朝內(nèi)目斜前已娃有采擋用德川國(guó)生臨產(chǎn)的香威爾渡特系寺列、臭日本戚利根聞系列閘及美玉國(guó)衫S功B鬧系列擊等大鋸型鉆盆機(jī)成僚樁的濱示例或。國(guó)惜內(nèi)廠啄家不篇甘示賢弱，羞盡管伏起步暫較晚拋，也絞相繼備推出壺了抓BM濾D-躁4漁、月QJ術(shù)-2忙5炒0稱(chēng)、主KP企-3威0兇0曬、拜QZ滅Y-狼30綁0極、薄KP覽Y籍等系徒列大費(fèi)直徑興樁鉆心機(jī)。覺(jué)這些域鉆機(jī)還成孔廊特點(diǎn)盤(pán)是：碌扭矩戴較大挖，一容次性縫成孔尖直瓦徑徒2.矛5思～劑4.濫0躺m層；全意部或馬部分痰采用拌了郊“姜機(jī)、嫩電、練液依”扎一體罩化的銳控制邁機(jī)制葡，引屑入方湯型鉆祥桿和蛛回轉(zhuǎn)蝕動(dòng)力末頭結(jié)點(diǎn)構(gòu)，暢從而正更多香地避箏免了盼人為乓因素皇和轉(zhuǎn)諸盤(pán)傳輪力的重缺陷蛾，使駛成孔萌機(jī)械顏的工猜作性脫能更斬加穩(wěn)氣定、串可靠廚。部松分國(guó)事產(chǎn)鉆饒機(jī)性喬能與斜進(jìn)口透鉆機(jī)安相當(dāng)揚(yáng)，其葵價(jià)格痛更有騰競(jìng)爭(zhēng)葡性。

夜燥在繼楚承發(fā)惜展上健述鉆娛機(jī)的幫優(yōu)良攪特性獵，發(fā)超揮現(xiàn)做有常恒規(guī)鉆水機(jī)的澆潛力謊，更潮好地喊解決潛軟土竿地基菜大直災(zāi)徑空樹(shù)心樁柿的成拋孔問(wèn)箏題方孕面，看湖南纏成功饅地研桿制了織行星正軌跡切式成蔽孔鉆德機(jī)，墊已成精功地迷實(shí)施梯于湖謠南石猛龜山宮大男橋喇3繪9其號(hào)墩龜40址0差c扣m國(guó)樁基扯的成新孔。鍬鉆頭菠材料咐的開(kāi)春發(fā)和跌應(yīng)用系、高擔(dān)強(qiáng)硬庭質(zhì)合全金的責(zé)采用邀也取泰得了床不俗碗的成勁績(jī)淡，庫(kù)T仙M先合金問(wèn)焊齒魚(yú)滾刀債系列霞鉆頭懲的應(yīng)意用，飛推動(dòng)仔了大紹直徑億樁鉆東機(jī)鉆噸頭國(guó)戒產(chǎn)化嚼的進(jìn)奮程。

濫抖因樁崖徑的盒加大廳，單描樁混嗓凝土楊供量轟、導(dǎo)逆管灌功注施菜工時(shí)耽要求建配套眼的生志產(chǎn)能眠力亦牧加大泰，對(duì)壇混凝連土灌猾注設(shè)暮備與術(shù)灌注延技術(shù)猾能力踩的配階合提宿出了餃更高謝的要父求。秀通過(guò)蒜鉆埋沉方式廣形成慰大直蛾徑預(yù)柏應(yīng)力償空心飼樁，胳或預(yù)政埋石滾料壓腥漿法憶形成裙大直氏徑壓狼漿混繩凝土辱樁，代為上針述問(wèn)釘題的歡解決宅提供求了切描實(shí)可哭行的峽方法刻。同角時(shí)采概用預(yù)雁制預(yù)艱應(yīng)力囑空心深樁，隸還能豎更好槍地解藏決大字直徑查樁單傍位體耍積混擋凝土之承載歲能力慣低下維的缺綱陷，昌是實(shí)削現(xiàn)橋值梁結(jié)陸構(gòu)拼條裝下化下(應(yīng)或工婚廠非化瞎)去生產(chǎn)模的一濃個(gè)有墓效突厲破。

標(biāo)鳳接樁競(jìng)鋼筋集工作朱量的法加大半，是爬大直痰徑樁嶺灌注每法施估工的哈又一增難點(diǎn)橋。單準(zhǔn)靠增懇加焊鬧機(jī)臺(tái)熔數(shù)，厭又存熄在工園作臺(tái)嘩面過(guò)暈小的泰矛盾撿。目跨前，挎螺紋敗鋼筋只冷軋艇連接卡接頭船的出舞現(xiàn)已篇部分廊地緩肥和了駝上述崖矛盾證，并恩在國(guó)姥內(nèi)多說(shuō)座特謎大橋峰上有栽成功搬的先漿例。暫當(dāng)然抽，根肉本的族解決秩方法桂應(yīng)該籍走空視心樁惑拼裝牙化道吧路。

樓聾綜上啦所述腐，無(wú)赴論是刑施工楚工藝裝水平杰還是桐施工僑機(jī)械踢設(shè)備禽能力夾，大費(fèi)直徑移樁基竭已經(jīng)案完成妥了它逢走向傅成功垮的發(fā)逝展歷同程。譯表明叛：歷寨經(jīng)我滴國(guó)橋晝梁工身程界祝長(zhǎng)期永奮發(fā)奇研究私、不緩懈實(shí)謙踐的拔大直卸徑樁技基施專(zhuān)工技辰術(shù)，貧已完初成了扶它走熔向空傾心化絹、裝驗(yàn)配化除的首有創(chuàng)過(guò)低程。

膝2.數(shù)2佩變勝截面銀、無(wú)冠承臺(tái)扎樁

居海樁的尖變截包面結(jié)壞構(gòu)是戀深水掌基礎(chǔ)紡樁的哲一種信必然傅形式半，它嫂是適陣應(yīng)結(jié)脆構(gòu)受自力要千求而垃產(chǎn)生朱的結(jié)刑構(gòu)形肌式，售使施齊工誤史差的氣修正維有了煤更大畫(huà)盈余錄［酸2隨］袖。變撞截面行段的培采用富也為忙取消曠承臺(tái)唱提供某了有取力條必件。枕隨著搞承臺(tái)騎的取夏消，意下部伐構(gòu)造妖受力揀將更評(píng)加明役確，彼水下選施工講難度議減少秋，從茂而有奮力地顆爭(zhēng)取田了施圾工工詳期，摔為橋明梁基恥礎(chǔ)走械向裝淋配化昌鋪平竭了道響路。

忌唇值得洞說(shuō)明乘的是岸：無(wú)善承臺(tái)弱、變憐截面乳樁基掀礎(chǔ)形糖式是砌大直裕徑樁渣的必孕然推呆出，站也是璃大直幣徑樁斯基經(jīng)剝濟(jì)性說(shuō)的具尾體體澡現(xiàn)。賽單用覽大直合徑樁炸而同色時(shí)加器以承蓮臺(tái)或邁等截揭面的任作法芝，如舍非結(jié)徒構(gòu)需存要只饑能是豈一種鄰誤用虧。任解何分抖割兩未者依末存關(guān)腥系的電作法舅都是謀不科冤學(xué)的抵［便3睜］旁。3大直徑樁基本形式和分類(lèi)

無(wú)承臺(tái)、變截面、大直徑樁基礎(chǔ)的產(chǎn)生和發(fā)展，為橋梁樁基工程領(lǐng)域灌注了新的活力，產(chǎn)生了一系列具有繼承和發(fā)展意義的樁基工藝和結(jié)構(gòu)。

1)單樁(雙樁)雙柱結(jié)構(gòu)。大直徑樁的產(chǎn)生，使單樁承載能力有了成倍的提高，從而為橋墩斷面樁數(shù)的減少創(chuàng)造了條件；同時(shí)，無(wú)承臺(tái)、變截面結(jié)構(gòu)使結(jié)構(gòu)受力更加合理，外形簡(jiǎn)潔，施工便利。目前，單樁(或雙樁)雙柱結(jié)構(gòu)幾乎成為大多數(shù)長(zhǎng)、大跨徑橋梁下部構(gòu)造的首選型式。如湖南湘潭二大橋(5×90m)、石龜山(3×80m)、桃源沅水大橋(2×54m和2×100m)、南華渡大橋(主跨84m)等。在近5年的時(shí)間內(nèi)，該結(jié)構(gòu)的應(yīng)用跨徑近乎成倍增長(zhǎng)的事實(shí)足以顯示其應(yīng)用前景。

2)鉆埋空心樁。它是裝配式組合基礎(chǔ)的一種形式，樁殼厚度較薄，一般在14～20cm左右。樁殼縱向用普通螺紋鋼筋，通過(guò)專(zhuān)用工具加工成錐形端螺紋，用專(zhuān)業(yè)開(kāi)發(fā)HZLM錨具將縱向預(yù)制的樁殼節(jié)段拼接，這一施工工藝為橋梁樁基礎(chǔ)裝配化創(chuàng)造了有利條件。受吊裝能力制約時(shí)，應(yīng)用拋填石壓漿也可形成混凝土樁基結(jié)構(gòu)。鉆埋空心樁施工技術(shù)畢竟是多項(xiàng)工藝手段的綜合運(yùn)用，施工技術(shù)和基本設(shè)備相對(duì)要求較強(qiáng)。

3)沉挖空心樁。這種樁用于可壓注性淺層覆蓋地層