湖口大橋東塔樁基凍結(jié)法施工技術(shù)介紹
發(fā)布時(shí)間：2010-01-14 共3頁
1.引子
湖口大橋東塔基礎(chǔ)原設(shè)計(jì)采用鉆孔灌注注樁，但由于該橋地質(zhì)水文情況及設(shè)計(jì)構(gòu)造的復(fù)雜性，導(dǎo)致采用鉆機(jī)成孔存在很多實(shí)際困難。為確保工期、工程質(zhì)量及減少投入，由施工方提出在項(xiàng)目方支持，專家咨詢論證的前提下，將煤炭系統(tǒng)多年來行之有效的凍結(jié)固壁法首次引進(jìn)橋梁深水基礎(chǔ)施工，并取得圓滿成功，現(xiàn)對(duì)其進(jìn)行簡單介紹。
2.湖口大橋工程概況
湖口大橋位于江西省湖口縣，地處鄱陽湖與長江的交匯之處約三公里，是九江至景德鎮(zhèn)一級(jí)汽車專用湖口大橋位于江西省湖口縣，地處鄱陽湖與長江的交匯之處約三公里，是九江至景德鎮(zhèn)一級(jí)汽車專用公路上的特大橋。橋長3799米。其主橋?yàn)殡p索面三跨預(yù)應(yīng)力大小塔斜拉橋，半漂浮體系，跨徑布置為188m+318m+130m，連續(xù)長度為636m,橋?qū)?7.5m
該橋大小塔基礎(chǔ)均采用4根大直徑鋼筋混凝土灌注樁，其中小塔（根據(jù)所處方位稱為東塔，基礎(chǔ)灌注樁直徑Φ4m）橋址處地質(zhì)情況十分復(fù)雜，基礎(chǔ)覆蓋層均為軟弱松散沖擊層，厚度達(dá)19m之多，土性以淤泥和淤泥質(zhì)亞粘土為主，基巖主要由石英砂巖組成，巖性堅(jiān)硬脆，裂隙較發(fā)育。
3.東塔樁基施工方案選擇
由于本橋主塔樁基設(shè)計(jì)構(gòu)造和地址水文情況十分復(fù)雜，因此選擇一種正確合理的成孔方案顯得格外重要，這將直接影響到工程質(zhì)量和工程進(jìn)度。經(jīng)過對(duì)樁基設(shè)計(jì)構(gòu)造特點(diǎn)、橋址地質(zhì)水文情況及施工設(shè)備能力進(jìn)行綜合分析后，擬定鉆孔灌注樁和凍結(jié)法挖孔灌注樁兩種施工方法進(jìn)行比選。依據(jù)加快工程進(jìn)度、保證工程質(zhì)量、最大限度減少投入的原則，最終確定采用凍結(jié)法人工挖孔灌注樁方案進(jìn)行湖口大橋東塔樁基的施工。
3.1采用傳統(tǒng)方法鉆孔成樁施工特點(diǎn)
3.1.1東塔樁徑達(dá)4m，穿過的軟弱松散沖擊層厚度大，采用傳統(tǒng)鉆機(jī)成孔，鋼護(hù)筒直徑將達(dá)4.5m以上，要下沉到基巖層將十分困難，機(jī)具設(shè)備難以滿足施工要求；
3.1.2由于樁徑大且存在變截面，采用傳統(tǒng)鉆機(jī)成孔澆筑水下混凝土風(fēng)險(xiǎn)大；
3.1.3傳統(tǒng)鉆機(jī)成孔，設(shè)備龐大，移位困難，4根樁難以平行作業(yè)，工期難以確保。
3.2凍結(jié)法人工挖孔施工特點(diǎn)
凍結(jié)法施工技術(shù)，即是利用人工制冷的方法把土壤中的水凍結(jié)成冰形成凍土帷幕，用人工凍土帷幕結(jié)構(gòu)體來抵抗水土壓力，以保證人工開挖工作順利進(jìn)行。作為一種成熟的施工方法，凍結(jié)法施工技術(shù)在國際上被廣泛應(yīng)用于城市建設(shè)和煤礦建設(shè)中，已有100多年的歷史，我國采用凍結(jié)法施工技術(shù)至今也已有40多年的歷史，主要用于煤礦井筒開挖施工，其中凍結(jié)最大深度達(dá)435m，凍結(jié)表土層最大厚度達(dá)375m。經(jīng)過多年來國內(nèi)外施工的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明凍結(jié)法施工有以下特點(diǎn)：
3.2.1可有效隔絕地下水，其抗?jié)B透性能是其它任何方法不能相比的，對(duì)于含水量大于10%的任何含水、松散，不穩(wěn)定地層均可采用凍結(jié)法施工技術(shù)；
3.2.2凍土帷幕的形狀和強(qiáng)度可視施工現(xiàn)場條件，地質(zhì)條件靈活布置和調(diào)整，凍土強(qiáng)度可達(dá)5-10Mpa，能有效提高工效；
3.2.3 凍結(jié)法施工對(duì)周圍環(huán)境無污染，無異物進(jìn)入土壤，噪音小，凍結(jié)結(jié)束后，凍土墻融化，不影響建筑物周圍地下結(jié)構(gòu) ；
3.2.4 凍結(jié)施工用于樁基施工或其它工藝平行作業(yè)，能有效縮短施工工期。
通過對(duì)上述兩種施工方法的比較可知，采用凍結(jié)法施工，凍土帷幕能滿足受力要求，不需下沉龐大的鋼護(hù)筒，也無需大噸位鉆機(jī)，解決了起重設(shè)備能力不足的困難，降低了施工難度；而且能有效地隔絕了地下水，實(shí)現(xiàn)樁基干處施工，減小大直徑樁澆注水下混凝土的風(fēng)險(xiǎn)；同時(shí)，能有效提高工效，比常規(guī)方法施工方法節(jié)約工程成本。因此，湖口大橋東塔樁基選擇凍結(jié)法施工更為合理：
湖口大橋東塔基礎(chǔ)原設(shè)計(jì)采用鉆孔灌注注樁，但由于該橋地質(zhì)水文情況及設(shè)計(jì)構(gòu)造的復(fù)雜性，導(dǎo)致采用鉆機(jī)成孔存在很多實(shí)際困難。為確保工期、工程質(zhì)量及減少投入，由施工方提出在項(xiàng)目方支持，專家咨詢論證的前提下，將煤炭系統(tǒng)多年來行之有效的凍結(jié)固壁法首次引進(jìn)橋梁深水基礎(chǔ)施工，并取得圓滿成功，現(xiàn)對(duì)其進(jìn)行簡單介紹。
2.湖口大橋工程概況
湖口大橋位于江西省湖口縣，地處鄱陽湖與長江的交匯之處約三公里，是九江至景德鎮(zhèn)一級(jí)汽車專用湖口大橋位于江西省湖口縣，地處鄱陽湖與長江的交匯之處約三公里，是九江至景德鎮(zhèn)一級(jí)汽車專用公路上的特大橋。橋長3799米。其主橋?yàn)殡p索面三跨預(yù)應(yīng)力大小塔斜拉橋，半漂浮體系，跨徑布置為188m+318m+130m，連續(xù)長度為636m,橋?qū)?7.5m
該橋大小塔基礎(chǔ)均采用4根大直徑鋼筋混凝土灌注樁，其中小塔（根據(jù)所處方位稱為東塔，基礎(chǔ)灌注樁直徑Φ4m）橋址處地質(zhì)情況十分復(fù)雜，基礎(chǔ)覆蓋層均為軟弱松散沖擊層，厚度達(dá)19m之多，土性以淤泥和淤泥質(zhì)亞粘土為主，基巖主要由石英砂巖組成，巖性堅(jiān)硬脆，裂隙較發(fā)育。
3.東塔樁基施工方案選擇
由于本橋主塔樁基設(shè)計(jì)構(gòu)造和地址水文情況十分復(fù)雜，因此選擇一種正確合理的成孔方案顯得格外重要，這將直接影響到工程質(zhì)量和工程進(jìn)度。經(jīng)過對(duì)樁基設(shè)計(jì)構(gòu)造特點(diǎn)、橋址地質(zhì)水文情況及施工設(shè)備能力進(jìn)行綜合分析后，擬定鉆孔灌注樁和凍結(jié)法挖孔灌注樁兩種施工方法進(jìn)行比選。依據(jù)加快工程進(jìn)度、保證工程質(zhì)量、最大限度減少投入的原則，最終確定采用凍結(jié)法人工挖孔灌注樁方案進(jìn)行湖口大橋東塔樁基的施工。
3.1采用傳統(tǒng)方法鉆孔成樁施工特點(diǎn)
3.1.1東塔樁徑達(dá)4m，穿過的軟弱松散沖擊層厚度大，采用傳統(tǒng)鉆機(jī)成孔，鋼護(hù)筒直徑將達(dá)4.5m以上，要下沉到基巖層將十分困難，機(jī)具設(shè)備難以滿足施工要求；
3.1.2由于樁徑大且存在變截面，采用傳統(tǒng)鉆機(jī)成孔澆筑水下混凝土風(fēng)險(xiǎn)大；
3.1.3傳統(tǒng)鉆機(jī)成孔，設(shè)備龐大，移位困難，4根樁難以平行作業(yè)，工期難以確保。
3.2凍結(jié)法人工挖孔施工特點(diǎn)
凍結(jié)法施工技術(shù)，即是利用人工制冷的方法把土壤中的水凍結(jié)成冰形成凍土帷幕，用人工凍土帷幕結(jié)構(gòu)體來抵抗水土壓力，以保證人工開挖工作順利進(jìn)行。作為一種成熟的施工方法，凍結(jié)法施工技術(shù)在國際上被廣泛應(yīng)用于城市建設(shè)和煤礦建設(shè)中，已有100多年的歷史，我國采用凍結(jié)法施工技術(shù)至今也已有40多年的歷史，主要用于煤礦井筒開挖施工，其中凍結(jié)最大深度達(dá)435m，凍結(jié)表土層最大厚度達(dá)375m。經(jīng)過多年來國內(nèi)外施工的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明凍結(jié)法施工有以下特點(diǎn)：
3.2.1可有效隔絕地下水，其抗?jié)B透性能是其它任何方法不能相比的，對(duì)于含水量大于10%的任何含水、松散，不穩(wěn)定地層均可采用凍結(jié)法施工技術(shù)；
3.2.2凍土帷幕的形狀和強(qiáng)度可視施工現(xiàn)場條件，地質(zhì)條件靈活布置和調(diào)整，凍土強(qiáng)度可達(dá)5-10Mpa，能有效提高工效；
3.2.3 凍結(jié)法施工對(duì)周圍環(huán)境無污染，無異物進(jìn)入土壤，噪音小，凍結(jié)結(jié)束后，凍土墻融化，不影響建筑物周圍地下結(jié)構(gòu) ；
3.2.4 凍結(jié)施工用于樁基施工或其它工藝平行作業(yè)，能有效縮短施工工期。
通過對(duì)上述兩種施工方法的比較可知，采用凍結(jié)法施工，凍土帷幕能滿足受力要求，不需下沉龐大的鋼護(hù)筒，也無需大噸位鉆機(jī)，解決了起重設(shè)備能力不足的困難，降低了施工難度；而且能有效地隔絕了地下水，實(shí)現(xiàn)樁基干處施工，減小大直徑樁澆注水下混凝土的風(fēng)險(xiǎn)；同時(shí)，能有效提高工效，比常規(guī)方法施工方法節(jié)約工程成本。因此，湖口大橋東塔樁基選擇凍結(jié)法施工更為合理：
