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随着我国国民经济的持续发展,高速公路、高速铁路和大跨度桥梁、高层建筑等各类基础设施建设层出不穷,由于大直径超深钻孔灌注桩作为建筑物的基础具有可以显著提高单桩承载力、在设计中使用也比较灵活、可以采用柱下单桩基础方案、受力明确、计算简洁、并且可减少承台的施工量、能够节省工程费用等优点,使得大直径钻孔灌注桩在各种大型建筑物基础中得到广泛的应用。
但是由于大部分高层建筑和大工跨度的构筑物所处位置的工程地质条件复杂多变、施工环境条件特殊、技术要求高、施工难度大等特点,大直径超深钻孔灌注桩施工仍然存在许多难题,如:施工现场作业较多,干扰较大;大直径桩施工质量控制难度大,风险较高,属隐蔽工程,成桩后不易进行质量检查和修补;目前大直径钻孔灌注桩速度慢,占用工期较长;大直径钻孔灌注桩桩底沉渣控制难等诸多问题。因此,对大直径超深钻孔灌注桩的施工技术、施工方法、施工工艺、施工材料和施工设备以及施工质量控制等方面的技术、经验、成果进行总结、提高具有十分重要的意义。
本文结合工程实例对大直径超深钻孔灌注桩施工技术进行了研究,目的是总结、分析目前大直径超深钻孔灌注桩施工中存在的普遍问题,为今后大直径超深钻孔灌注桩施工提供相应的参考,减少一些不必要的弯路,加快施工速度、提高工程质量。
嘉绍跨江大桥是嘉兴至绍兴公路通道跨越天然屏障杭州湾的一座特大型桥梁,是跨越钱塘江的关键性工程,总长10.137km,桩基础采用ψ3.8m大直径超深钻孔灌注桩单桩独柱的结构形式,钻孔深度为115m-124m。护筒采用ψ4.1m的钢护筒,长度为45m,单重量约133吨,采用壁厚32mm的钢板在现场制作。ψ3.8m桩基础采用气举反循环施工工艺成孔,单桩的钢筋笼重量最大约72t,单桩钻孔桩混凝土方量超过1300m3,采用内径为350mm的导管灌注水下混凝土。为能够提高大直径桩的承载力,减少沉降或增加桩端和桩侧摩阻力,消除桩底沉渣强度低、不密实、早期沉降大等缺陷,成桩后进行桩底压浆施工工艺。嘉绍跨江大桥ψ3.8m钻孔桩桩径大、桩长超长,水文、地质条件复杂,气候环境条件恶劣,选择嘉绍跨江大桥ψ3.8m大直径超深钻孔灌注桩为工程实例,对研究大直径超深钻孔灌注桩施工技术具有典型的意义,本文以嘉绍跨江大桥ψ3.8m大直径超深桩为工程实例,从工程概况、工程施工测量、施工平台搭设、钢护筒施工、钻进成孔控制、钢筋笼的制作与安装、水下混凝土灌注、桩底压浆施工工艺、大直径超深钻孔灌注桩施工要点及质量问题的预防和处理措施等方面,对大直径钻孔灌注桩的施工技术进行深入的总结研究。对目前大直径超深钻孔灌注桩施工过程中存在的一些重要问题以及质量控制的关键点进行了总结并提出了相应的建议。