[发明专利]山区高速深水裸岩地质高桩承台施工方法

说明书

本发明公开了一种山区高速深水裸岩地质高桩承台施工方法，在水深较深、岩质较为坚硬的河床裸露区域或大粒径卵石覆盖层等的非岸坡河道区域内，采用插打钢护筒辅助冲击钻引孔成桩确保了桩基在深水、裸岩环境下的稳定性，使桩基顺利安全成孔将承台提升到水位以上，同时避免了水下施工系梁产生的高昂施工措施费、安全费，大大降低了施工难度，提高了施工安全性，具有安全、经济、环保的特点，经济、进度和社会效益明显，具有较好的推广应用价值。

技术领域

本发明涉及桥梁施工技术领域，具体涉及一种山区高速深水裸岩地质高桩承台施工方法。

背景技术

我司于近前施工有一个公路桥梁项目，该项目中有一个大桥建设的节点工程，该大桥位置情况介绍如下：大桥位于某山区，长期以来两岸交通被六池河所隔绝，无桥梁通行，两镇居民日常出行需要绕行或乘船，极为不便；根据地方提供水文数据显示，水中墩桥位处水深最大超过30米，受下游水电站蓄水发电影响，水位无法进行降低。同时结合施工及运行状态下的综合荷载进行验算设计，水下桩基础必须保证入岩深度20m以上。结合设计勘察单位对水下地质情况进行勘测数据揭示，河床垂直落差较大，沟壑密集，河床底部基本是岩石堆积层2或者大块岩石带层3，即河床底部表面没有土层等软性地质，而且底层极不平整，高低落差大，属于典型深水裸岩地质条件；初步断定深水桩基础生根困难、水下进行系梁施工难度较大。

根据上述描述可知：该项目设计主要以下几个技术难点：

一是：水中墩桥的桩基础生根问题；由于属于典型深水裸岩地质条件，因此设计单位计划采用多根水下桩基模式(不低于4根)，且水下桩基必须能与河床底部连接牢固，避免发生由于河流或地质原因造成扰动；现有基本有两种水下桩基的施工办法，1、若是水底基本为土层等软性地质，则采用先通过在指定位置预压钢护筒定型，然后采用钻机等机构沿着钢护筒方向钻孔形成水下桩基的桩孔4，而钢护筒作为永久性装置通过钢筋+灌浆形成水下桩基；2、若是水底基本为岩石等硬性地质且需要水底基本平整情况下，则先采用冲击钻对指定位置进行岩石破碎初步成孔，然后再将钢护筒预压破碎处；然后再采用冲击钻进行进一步破碎深入，对应钢护筒再预压，如此重复。最终使得钢护筒全部安装到水下桩基的桩孔4内并也作为永久性结构形成水下桩基。上述两种方式有一个共同的问题：浇筑好的水下桩基(本项目该水下桩基超过20米)周围都是一层钢护筒，而钢护筒其本身结构材料与水床地质材料完全独立不干扰，同时后期浇筑的混凝土在凝固过程也不能与水床地质产生任何物理或化学反应，同时由于钢护筒的存在，使得水下桩基相对于水床完全独立(即水下桩基是直接插入到水床中)，而前期由于钢护筒要插入到水下桩基的桩孔4内，使得钢护筒与水床地基有缝隙，可能造成后期水流或地质变化造成水下桩基的挠动。

二是：由于存在多根水下桩基模式(不低于4根)，若采用在水下对多根水下桩基采用系梁连接方式，则要产生高昂施工措施费、安全费(若采用现在通用水下施作钢围堰施工，对于高落差极流动水体环境下，技术难点也非常高)；固采用承台模式方式施工，并将承台提高水面施工以上(但为了保证桥梁稳定性，承台不能超过现有水面1米，即承台在桥梁总高度的位置不宜太高)，对于这种承台施工模式，最大的难点就是承台模板的安装以及后期模板的拆除，特别是承台底模的安装和拆卸，由于承台底端离水面太低(人员和施工设备不可能直接在承台底部进行安装或拆卸)造成难度非常高；因为本项目的承台面积大(差不多100平方左右)，所需混凝土量大，底部形状复杂(中部要与水下桩基对应数量和尺寸的孔)，若是采用现有惯用的钢模板结构，制作、安装和拆卸的难度极大；若是其底模采用：主梁+横梁+方木+竹胶板搭设方式，会存在底模后期怎么拆卸的问题(由于这种搭设模式，必然在其下方需要有固定支撑，在支撑上依次搭设搭设主梁+横梁+方木+竹胶板，最后现浇承台混凝土，由于混凝土的自重变形会将主梁+横梁+方木+竹胶板死死卡在固定支撑和浇承台混凝土下表面之间，没法对主梁+横梁+方木+竹胶板进行拆除)。

发明内容