深水域无覆盖层钢护筒施工技术

张道彬，吴道沅

（中交二航局深圳分公司，广东 深圳 518000）

1 工程概况

西樵大桥连接南庄和山根公路，跨越顺德水道，是控制整个工程工期的重要节点。主桥为独塔平行双索面钢箱梁斜拉桥，跨径组合为120+125=245m，桩号范围K1+328.207～K1+573.207。

主墩基础采用20根φ2.0m的钻孔灌注桩基础，梅花形布置。钻孔桩采用C30水下砼灌注。各桩均要求桩底嵌入微风化岩层2米以上，并满足标高及岩石饱和单轴抗压强度双控的原则。主墩桩基分布形式如下图所示：

图1 主墩桩基分布图

（1）水文条件：该施工水域为顺德水道，顺德水道处于珠江三角洲网河区的东南部，上承北江和西江洪水，下纳南海海潮。每年汛期既受台风暴潮的直接侵袭，又受北江和西江洪水的直接威胁，洪、潮、涝的季节性变化极为明显。该区域水深约16米，水位标高约为+3.5米，早晚潮差1米左右，水流流速2.56米/秒，流速较高。

（2）地质条件： 根据研究钻孔所取得的地质资料发现主桥桩基处河床无覆盖层，河床表面为强风化砂岩，河床平均底标高为-13m其中施工区域上游比下游高2m左右，整个区域呈明显的下斜坡走向。

图1 主墩桩基施工区域地质横断面图

2 钢护筒施工技术介绍

鉴于冲击钻施工属于常规施工，本文主要介绍解决施工中遇到的问题及相关处理方法。

钻孔平台施工完毕后开始施打护筒施，钢护筒长27.5m、直径2.3m、壁厚14mm。由于水流流速较高2.56m/s，在施打钢护筒期间钢护筒受水流冲击力的影响定位及垂直度控制较为困难。同时由于无覆盖层导致桩基在钻进过程中有漏浆现象。

2.1 钢护筒底口补强

本工程施工区域无覆盖层，根据施工区域的地质资料，需要对钢护筒底口进行补强。钢护筒底部直接焊接一圈厚度为14mm、长度为40cm的加强套，保证钢护筒在进入砂岩层的时候不发生卷口、变形。同时，底口加强之后亦能有效防止卷口造成的漏浆。

2.2 钢护筒对接

由于施工水域比较深，施工钢护筒时必须进行接长处理。钢护筒施打一定长度后，根据需求在后部接长，保证钢护筒进尺深度。在对接时，先对18mm厚钢护筒进行坡口处理，然后将对接部分与钢护筒对位。对位时在原钢护筒上制作挡块，在对位好后进行坡口焊，焊接好之后继续进行施工。

2.3 钢护筒导向架定位

依托施工平台安装导向架，来保证钢护筒的定位。导向架采用槽20a制作，分上下两层，上下两层间距3.5m。如下图所示，上层固定在施工平台上，下部固定钢管桩上，施工示意图如下：

图2 钢护筒定导向架位示意图

导向架安装完毕后经测量符合满足施工要求后施打钢护筒，由于河床处无覆盖层，上部为强风化岩，钢护筒打入强风化岩2m至3m后，阻力较大，施打无进尺，为防止钢护筒出现卷口现象，停止施震。将钢护筒焊接固定在导向架上，开始钻进，钻孔进尺超过护筒底5m至6m后，割除钢护筒与导向架的焊接部分，二次施震，将钢护筒跟进至桩底，保证钢护筒的导向性能和防护性能。

图3 临时固定钢护筒

2.4 钢护筒漏浆处理

钢护筒二次跟进后开始桩基施工，在施工过程中发现5根桩基依然存在漏浆现象，其中3根较为严重，影响桩基正常钻进，2根轻微漏浆。

（1）轻微漏浆采用直接调高泥浆比重至2.0，小冲程钻进的方法，冲击过程中在间隙处重新制造泥浆护壁，堵塞间隙。

（2）漏浆严重的桩基，由于泥浆稀释有塌孔的风险存在，经研究决定停止转进，在钢护筒外围浇注一层1m的混凝土，用于堵漏。

图4 钢护筒封堵示意图

加工一个直径4m的护筒，顶面齐平，底面与河床吻合，护筒要保证混凝土浇注1.0m，高度根据实际情况定，加工时护筒对称切成两块，在平台下漏浆的钢护筒上定位焊接成整体下放，到位后下放导管浇注混凝土，3天强度后继续桩基钻进。为防止外围护筒在下放是发生偏斜，需在内侧等间距加装3根顶撑。

桩基偏位都控制在规范及设计要求的范围之内，具体偏位数据如下表所示;

Pm32桩基偏位情况复测表（单位：cm）

续表

3 结论

深水无覆盖层桩基施工是本工程中的难点，根据桩基验收报告，所有桩基验收均符合国家规范要求：

（1）对于高流速、高水深的水域进行钢护筒施打时采用导向架定位的方式是可行的，能够很好的保证平面位置及垂直度。

（2）对于无覆盖层、下部岩层强度较高的位置，钢护筒在振动锤施震的过程中遇到阻力较大、无进尺时不可强行施工，避免出现护筒卷口的现象，通过先钻孔后跟进的二次跟进的办法可以很好的解决此问题。

（3）由于河床无覆盖，很容易发生漏浆现象，当漏浆影响到正常钻进时必须马上停止钻进采取有效方法处理，避免发生塌孔。经本工程验证采用外围浇注混凝土堵漏的办法可以有效解决该问题，且成本较低，施工方便。