深水域無覆蓋層鋼護筒施工技術

張道彬，吳道沅

（中交二航局深圳分公司，廣東 深圳 518000）

1 工程概況

西樵大橋連接南莊和山根公路，跨越順德水道，是控制整個工程工期的重要節點。主橋為獨塔平行雙索面鋼箱梁斜拉橋，跨徑組合為120+125=245m，樁號范圍K1+328.207～K1+573.207。

主墩基礎采用20根φ2.0m的鉆孔灌注樁基礎，梅花形布置。鉆孔樁采用C30水下砼灌注。各樁均要求樁底嵌入微風化巖層2米以上，并滿足標高及巖石飽和單軸抗壓強度雙控的原則。主墩樁基分布形式如下圖所示：

圖1 主墩樁基分布圖

（1）水文條件：該施工水域為順德水道，順德水道處于珠江三角洲網河區的東南部，上承北江和西江洪水，下納南海海潮。每年汛期既受臺風暴潮的直接侵襲，又受北江和西江洪水的直接威脅，洪、潮、澇的季節性變化極為明顯。該區域水深約16米，水位標高約為+3.5米，早晚潮差1米左右，水流流速2.56米/秒，流速較高。

（2）地質條件： 根據研究鉆孔所取得的地質資料發現主橋樁基處河床無覆蓋層，河床表面為強風化砂巖，河床平均底標高為-13m其中施工區域上游比下游高2m左右，整個區域呈明顯的下斜坡走向。

圖1 主墩樁基施工區域地質橫斷面圖

2 鋼護筒施工技術介紹

鑒于沖擊鉆施工屬于常規施工，本文主要介紹解決施工中遇到的問題及相關處理方法。

鉆孔平臺施工完畢后開始施打護筒施，鋼護筒長27.5m、直徑2.3m、壁厚14mm。由于水流流速較高2.56m/s，在施打鋼護筒期間鋼護筒受水流沖擊力的影響定位及垂直度控制較為困難。同時由于無覆蓋層導致樁基在鉆進過程中有漏漿現象。

2.1 鋼護筒底口補強

本工程施工區域無覆蓋層，根據施工區域的地質資料，需要對鋼護筒底口進行補強。鋼護筒底部直接焊接一圈厚度為14mm、長度為40cm的加強套，保證鋼護筒在進入砂巖層的時候不發生卷口、變形。同時，底口加強之后亦能有效防止卷口造成的漏漿。

2.2 鋼護筒對接

由于施工水域比較深，施工鋼護筒時必須進行接長處理。鋼護筒施打一定長度后，根據需求在后部接長，保證鋼護筒進尺深度。在對接時，先對18mm厚鋼護筒進行坡口處理，然后將對接部分與鋼護筒對位。對位時在原鋼護筒上制作擋塊，在對位好后進行坡口焊，焊接好之后繼續進行施工。

2.3 鋼護筒導向架定位

依托施工平臺安裝導向架，來保證鋼護筒的定位。導向架采用槽20a制作，分上下兩層，上下兩層間距3.5m。如下圖所示，上層固定在施工平臺上，下部固定鋼管樁上，施工示意圖如下：

圖2 鋼護筒定導向架位示意圖

導向架安裝完畢后經測量符合滿足施工要求后施打鋼護筒，由于河床處無覆蓋層，上部為強風化巖，鋼護筒打入強風化巖2m至3m后，阻力較大，施打無進尺，為防止鋼護筒出現卷口現象，停止施震。將鋼護筒焊接固定在導向架上，開始鉆進，鉆孔進尺超過護筒底5m至6m后，割除鋼護筒與導向架的焊接部分，二次施震，將鋼護筒跟進至樁底，保證鋼護筒的導向性能和防護性能。

圖3 臨時固定鋼護筒

2.4 鋼護筒漏漿處理

鋼護筒二次跟進后開始樁基施工，在施工過程中發現5根樁基依然存在漏漿現象，其中3根較為嚴重，影響樁基正常鉆進，2根輕微漏漿。

（1）輕微漏漿采用直接調高泥漿比重至2.0，小沖程鉆進的方法，沖擊過程中在間隙處重新制造泥漿護壁，堵塞間隙。

（2）漏漿嚴重的樁基，由于泥漿稀釋有塌孔的風險存在，經研究決定停止轉進，在鋼護筒外圍澆注一層1m的混凝土，用于堵漏。

圖4 鋼護筒封堵示意圖

加工一個直徑4m的護筒，頂面齊平，底面與河床吻合，護筒要保證混凝土澆注1.0m，高度根據實際情況定，加工時護筒對稱切成兩塊，在平臺下漏漿的鋼護筒上定位焊接成整體下放，到位后下放導管澆注混凝土，3天強度后繼續樁基鉆進。為防止外圍護筒在下放是發生偏斜，需在內側等間距加裝3根頂撐。

樁基偏位都控制在規范及設計要求的范圍之內，具體偏位數據如下表所示;

Pm32樁基偏位情況復測表（單位：cm）

續表

3 結論

深水無覆蓋層樁基施工是本工程中的難點，根據樁基驗收報告，所有樁基驗收均符合國家規范要求：

（1）對于高流速、高水深的水域進行鋼護筒施打時采用導向架定位的方式是可行的，能夠很好的保證平面位置及垂直度。

（2）對于無覆蓋層、下部巖層強度較高的位置，鋼護筒在振動錘施震的過程中遇到阻力較大、無進尺時不可強行施工，避免出現護筒卷口的現象，通過先鉆孔后跟進的二次跟進的辦法可以很好的解決此問題。

（3）由于河床無覆蓋，很容易發生漏漿現象，當漏漿影響到正常鉆進時必須馬上停止鉆進采取有效方法處理，避免發生塌孔。經本工程驗證采用外圍澆注混凝土堵漏的辦法可以有效解決該問題，且成本較低，施工方便。