[发明专利]一种深水基础、裸岩环境下钻孔桩主体钢护筒的施工方法

说明书

本发明公开了一种深水基础、裸岩环境下钻孔桩主体钢护筒的施工方法，在施工深水海域大直径钻孔桩时，先采用辅助钢护筒将海床整平，然后在辅助钢护筒的引孔通道内进行引孔，将筒壁位置裸岩掏空，再吊离辅助钢护筒，在掏空的孔内下放主体钢护筒，最后在圆环孔的主体钢护筒的内外注浆嵌固，使该段形成嵌固层，主体钢护筒成为稳定结构。本发明中利用辅助钢护筒下沉钻孔桩主体钢护筒的施工方法对首次引孔的平面精度要求较低，提供了裸岩及倾斜岩面环境下主体钢护筒的自稳基础，极大地方便了裸岩地质下辅助钢护筒的快速入岩，解决了裸岩地质环境下主体钢护筒的嵌固问题，降低了海上施工的风险，产生了较好的经济效益。

技术领域

本发明涉及桥梁工程钻孔桩结构的施工方法，尤其是涉及一种深水基础、裸岩环境下钻孔桩主体钢护筒的施工方法。

背景技术

随着我国经济和社会的快速发展，基础设施建设规模也在不断增大，桥梁建造不断向深水港湾区、海洋区域迈进。一般水域环境下，传统的钻孔桩施工均采用薄壁圆钢管作为钢护筒，通过浮吊下放，然后利用水上钻孔平台钻孔；然而对裸岩地质、且岩石强度较硬的倾斜岩层，采用常规施工方法时，会造成以下几个方面的问题：

（1）单纯的钢护筒下放之后不能自稳，不能抵抗风浪环境，无法进行钻孔施工；

（2）对超过一定深度的深水基础，大直径钢护筒若采用单纯的钢管结构、按常用规范选取护筒壁厚，会造成钢护筒重量较大，对吊装设备要求太高，从经济上比选，亦非最优方案；若减小钢护筒壁厚，在深水基础下又容易造成钢护筒刚度不够。

故传统的钻孔桩施工方式以及单一的钢管护筒结构在深水基础、倾斜海床、裸岩地质环境里施工存在一定的局限性；类似情形，须先采用一种刚度大、重量轻的辅助钢护筒结构对海床进行引孔预处理，当处理后的海床具备自稳条件时，再下放主体钢护筒、进行钻孔施工。

发明内容

本发明的目的在于提供一种深水基础、裸岩环境下钻孔桩主体钢护筒的施工方法，该施工方法是利用辅助钢护筒先对海床进行预处理，凿平后引孔，创造主体钢护筒的嵌固条件，然后下放主体钢护筒，灌浆锚固，最后在钻孔平台上进行钻孔桩施工，它解决了主体钢护筒在此类地质下的快速自稳问题。

本发明的目的是这样实现的：

一种深水基础、裸岩环境下钻孔桩主体钢护筒的施工方法，特征是：施工步骤如下：

（1）打桩船定位及辅助钢护筒下放：在打桩船上设置固定辅助钢护筒所用的导向平台，行驶至设计桩位处抛锚定位，采用浮吊将辅助钢护筒从导向平台内下放至海床表面；

（2）初步稳桩：采用液压冲击锤重锤轻打，确保辅助钢护筒的底口稳定支撑在岩面上（受倾斜岩面影响，该过程中，辅助钢护筒的底部可能仅部分区域支撑在岩面上）；

（3）海床凿平处理：采用潜孔锤，在辅助钢护筒的内部先对海床面进行凿平处理，凿平过程中辅助钢护筒起吊并适当调整位置，确保整平区域大于辅助钢护筒直径，便于辅助钢护筒的底口全部支撑在岩面，避免局部受力；

（4）正式引孔：辅助钢护筒的底部稳定之后，在导向平台上设置引孔平台，采用潜孔钻在辅助钢护筒内部预先设置好的钢管引孔通道里依次进行引孔，将钢护筒筒壁位置裸岩掏空，掏空后形成的圆环孔围成的中心轴线为主体钢护筒的直径；

（5）下放主体钢护筒：引孔完成后，吊离辅助钢护筒，下放主体钢护筒至已完成的圆环孔内，在此过程前，在导向平台上设置双层导向，用于调整底部的主体钢护筒的精度；采用浮吊下放主体钢护筒时，辅助钢护筒的引孔过程中未处理到的小范围区域，依靠主体钢护筒的自重轻打下沉；

（6）护筒底注浆固结：在圆环孔内填筑碎石，采用压浆管进行水下压浆，确保主体钢护筒的底部与岩石达到固结状态，防止主体钢护筒后期发生塌孔、漏浆现象；

（7）钻孔桩施工：采用大型钻机，对主体钢护筒进行钻孔、下放钢筋笼、浇筑混凝土等工序施工。

所述步骤（1）- （4）为海床处理阶段，（5）- （7）为主体钢护筒下放、钻孔阶段。