孟加拉帕克西大橋下部結(jié)構(gòu)施工

——鉆孔樁篇中鐵大橋工程局集團(tuán)公司孟加拉帕克西橋項(xiàng)目經(jīng)理部2/24/20231帕克西橋鉆孔樁施工的特點(diǎn)孟加拉帕克西（PAKSEY）橋跨越恒河，是一座公路橋，全橋長(zhǎng)度1786m，橋跨結(jié)構(gòu)分為17孔：71.75m+109.5m×15孔+71.75m，共有16個(gè)橋墩，2個(gè)橋臺(tái)。橋址處地質(zhì)條件為粉、細(xì)、中、粗砂層及少量砂礫層。枯水期的最大水深23m，洪水期的最大流速4.8m/s，流量75800m3。

橋梁基礎(chǔ)為混凝土鉆孔灌注樁，全橋共68根。其中東、西橋臺(tái)每臺(tái)為2根φ2.5m鉆孔樁，樁距8m，樁頂標(biāo)高+13.42m，樁底標(biāo)高-55.0m，樁長(zhǎng)68.42m；P1～P16墩每墩為4根φ3.0m鉆孔樁，橫橋向樁距10.0m，順橋向樁距9.0m，樁頂標(biāo)高+2.0m，樁底標(biāo)高-89.0m，樁長(zhǎng)91.0m?？紤]到雨季時(shí)河床沖刷嚴(yán)重，鉆孔樁上部有鋼護(hù)筒，橋臺(tái)樁鋼護(hù)筒設(shè)計(jì)為直徑φ2.5m，橋墩樁鋼護(hù)筒設(shè)計(jì)為直徑φ3.0m。以橋墩樁為例，護(hù)筒頂面標(biāo)高+2.0m，護(hù)筒底面標(biāo)高-50.0m，護(hù)筒長(zhǎng)52m。從標(biāo)高-50.0m~-89.0m為泥漿護(hù)壁鉆孔成樁。2/24/20232鉆孔樁鋼護(hù)筒的制造和施工鋼護(hù)筒在工地的鋼結(jié)構(gòu)車間內(nèi)制造，材質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)為AASHTOM270(ASTMA709)Grade50，板厚分別為20mm和25mm。為減少現(xiàn)場(chǎng)焊接工作量和便于運(yùn)輸，在車間內(nèi)將鋼護(hù)筒分別拼焊成33m長(zhǎng)（東岸灘地墩用）和15m長(zhǎng)（水中墩用）出廠，在現(xiàn)場(chǎng)焊接接高后放入預(yù)鉆好的孔中。2/24/20233鋼板焰割下料2/24/20234卷制護(hù)筒2/24/20235在旋轉(zhuǎn)臺(tái)架上焊環(huán)向接縫2/24/20236拼焊成護(hù)筒成品2/24/20237接成長(zhǎng)度為33.8m的鋼護(hù)筒2/24/20238鋼護(hù)筒出廠運(yùn)往工地2/24/20239鉆孔樁鋼筋籠的制造與安裝橋墩樁鋼筋籠全長(zhǎng)為94m，重達(dá)150t（包括聲測(cè)管和壓漿管）。其特點(diǎn)是主筋粗、強(qiáng)度高、分布密、管路多。鉆孔樁鋼筋籠主筋φ36mm，箍筋φ20mm；鋼筋材質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)為AASHTOM31（ASTMA615）Grade60；屈服強(qiáng)度4225kg/cm2；極限強(qiáng)度6330kg/cm2。部分截面為雙層鋼筋籠，并且主筋為兩根一束，徑向4層布置，同一截面主筋多達(dá)240根。合同技術(shù)規(guī)程中要求對(duì)鉆孔樁的完整性和混凝土的質(zhì)量進(jìn)行超聲波檢測(cè)，因此在鋼筋籠內(nèi)側(cè)圓周向均勻通長(zhǎng)了布置6根聲測(cè)管、12根壓漿管，在鋼筋籠的底部設(shè)有壓漿噴口。2/24/202310鋼筋籠在長(zhǎng)線臺(tái)座上分成四節(jié)制造。由于鋼筋密、重量大，鋼筋籠內(nèi)每隔2.5m設(shè)一只加勁環(huán)，以使鋼筋籠在制造和起吊時(shí)有足夠的剛度。主筋的搭接處采用U形螺栓卡具進(jìn)行連接。由于設(shè)計(jì)中要求在鉆孔樁施工結(jié)束后進(jìn)行樁底壓漿以提高單樁承載力，因此安裝鋼筋籠時(shí)要求其底部盡可能貼近孔底，以便于進(jìn)行壓漿。為此在鋼筋籠底部安裝有觸底指示燈開關(guān)。由于鋼筋籠鋼筋密、重量大，為便于在孔口拼接，特別設(shè)計(jì)制造了一套鋼筋籠懸掛固定系統(tǒng)，包括卡具和懸吊鋼筒。2/24/202311東岸鋼筋籠制造場(chǎng)2/24/202312在鋼筋籠制造胎模上安放鋼筋2/24/202313安裝鋼筋籠加勁環(huán)2/24/202314安裝內(nèi)層主筋2/24/202315在主筋搭接處使用U形螺栓卡具連接2/24/202316安裝并固定外層箍筋2/24/202317鉆孔樁鋼筋籠雙層雙根鋼筋布置區(qū)段2/24/202318鉆孔樁鋼筋籠的底部2/24/202319安裝在鋼筋籠底部的觸底開關(guān)2/24/202320鉆孔樁鋼筋籠頂部鋼筋布置2/24/202321鋼筋籠吊離制造胎模2/24/202322鉆孔樁最大的一節(jié)鋼筋籠（長(zhǎng)35m，重77t）裝上軌道運(yùn)輸車送往墩位2/24/202323鉆孔及灌注混凝土施工由于橋址處的地質(zhì)為砂質(zhì)土，基礎(chǔ)為特大超長(zhǎng)鉆孔樁，為避免施工時(shí)間過長(zhǎng)孔壁土壤被泥漿浸泡松軟，以及泥漿中的固體顆粒粘附在孔壁上形成過厚的泥壁削弱樁身摩阻力，以及減少孔底沉碴厚度，使其樁端承載力能夠正常發(fā)揮，帕克西橋的合同技術(shù)規(guī)程中要求鉆孔樁施工必須保持連續(xù)性，盡量縮短成孔后孔壁浸泡在泥漿中的時(shí)間，以減少泥壁厚度，保證鉆孔樁的設(shè)計(jì)承載力?；谏鲜隼碛?，合同技術(shù)規(guī)程對(duì)鉆孔樁施工提出了非常嚴(yán)格的時(shí)間限制：（1）從永久鋼護(hù)筒底口鉆孔開始至混凝土填充至永久鋼護(hù)筒底口不得超過36小時(shí)。（2）從鉆孔至距樁底1.5m開始至填充混凝土覆蓋此1.5m的時(shí)間不得超過12小時(shí)。（3）樁身混凝土灌注時(shí)間不得超過6小時(shí)。2/24/202324合同技術(shù)規(guī)程對(duì)時(shí)間的限制十分苛刻，甚至超過了美國(guó)AASHTO規(guī)范的要求，這對(duì)施工方案提出了極高的要求。其施工難點(diǎn)如下：由于鋼護(hù)筒底口距鉆孔施工平臺(tái)有近60m深，鋼護(hù)筒底口至樁底還有39m，從開始護(hù)筒底口以下鉆孔到灌注混凝土覆蓋至護(hù)筒底口的所有施工工序要求在36小時(shí)之內(nèi)完成，這比在36小時(shí)內(nèi)完成一根直徑3米、39米長(zhǎng)的鉆孔樁的難度還要大。距樁底1.5m的限制時(shí)間中的工作內(nèi)容有：鉆孔1.5m深、換漿清孔、拆除長(zhǎng)約100m的鉆桿并移開鉆機(jī)、成孔質(zhì)量檢查及沉碴厚度檢查、安裝鋼筋籠、安裝混凝土導(dǎo)管及灌注平臺(tái)、混凝土儲(chǔ)料及灌注。這些工作都要求在12小時(shí)之內(nèi)完成。一根鉆孔樁混凝土量約650m3，要求在6小時(shí)之內(nèi)完成，則灌注速度要求在110m3/h以上。2/24/202325為滿足對(duì)施工時(shí)間的限制，要求91m長(zhǎng)的鋼筋籠分二節(jié)安裝。這對(duì)吊裝鋼筋籠的起重設(shè)備的能力提出了極高的要求。經(jīng)過試樁施工實(shí)踐取得了經(jīng)驗(yàn)并與監(jiān)理工程師進(jìn)行了技術(shù)交流，橋墩樁采用先在臨時(shí)鋼護(hù)筒內(nèi)預(yù)鉆孔，再安裝永久鋼護(hù)筒，然后在護(hù)筒底口以下鉆孔和灌注混凝土成樁的施工工藝，施工時(shí)間按72.5小時(shí)計(jì)，鋼筋籠分四節(jié)安裝。根據(jù)試樁中發(fā)現(xiàn)由于水下混凝土在樁身頂部雙層鋼筋籠范圍內(nèi)流動(dòng)不暢造成該處鋼筋籠與鋼護(hù)筒之間發(fā)生混凝土夾雜、骨料離析等質(zhì)量問題，施工中鉆孔樁頂部8m高的雙層鋼筋籠范圍內(nèi)不灌注水下混凝土，而采用清除樁頭浮漿和軟弱層后在空氣中灌注混凝土并輔以振搗的施工方法，以保證樁身混凝土的質(zhì)量。2/24/202326測(cè)量定位后安裝臨時(shí)鋼護(hù)筒2/24/202327預(yù)鉆孔準(zhǔn)備安裝鋼護(hù)筒2/24/202328安裝鋼護(hù)筒入孔（用450t履帶吊機(jī)）2/24/202329安裝鋼護(hù)筒入孔（用165t龍門吊機(jī)）2/24/202330現(xiàn)場(chǎng)焊接接高鋼護(hù)筒（東岸灘地墩）2/24/202331現(xiàn)場(chǎng)焊接接高鋼護(hù)筒（水中墩）2/24/202332用APE-400型振動(dòng)打樁錘將鋼護(hù)筒下沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高（東岸灘地墩）2/24/202333用APE400型振動(dòng)打樁錘將鋼護(hù)筒下沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高（水中墩）2/24/202334永久鋼護(hù)筒底口以下鉆孔施工（KPG-3000型鉆機(jī)）2/24/202335永久鋼護(hù)筒底口以下鉆孔施工（ZSD-300型鉆機(jī)）2/24/202336水中墩施工平臺(tái)及鉆機(jī)、泥漿分離器和空氣壓縮機(jī)2/24/202337ZX-500型泥漿分離器正在工作2/24/202338鉆孔結(jié)束后移除鉆具和鉆機(jī)2/24/202339鉆孔樁成孔檢測(cè)2/24/202340用三臺(tái)吊機(jī)豎起鋼筋籠2/24/202341東岸灘地墩用450t履帶吊機(jī)拼接鉆孔樁第二節(jié)鋼筋籠2/24/202342水中墩用165t浮吊安裝鉆孔樁第二節(jié)鋼筋籠2/24/202343用雙層工作平臺(tái)拼接水中墩鉆孔樁鋼筋籠2/24/202344用雙層作業(yè)平臺(tái)拼接灘地墩鉆孔樁鋼筋籠2/24/202345安裝鋼筋籠頂部的懸掛裝置2/24/202346灌注鉆孔樁水下混凝土2/24/202347清除樁頭浮漿及軟弱混凝土2/24/202348鉆孔樁樁底壓漿管初裂2/24/202349鉆孔樁樁底壓漿2/24/202350樁身混凝土完整性超聲波檢測(cè)2/24/202351干灌樁身頂部雙層鋼筋籠范圍內(nèi)的混凝土2/24/202352鉆孔樁的混凝土生產(chǎn)由于設(shè)計(jì)中鉆孔樁鋼筋籠鋼筋布置密集，部分節(jié)段為雙層雙筋布置，主筋間的最小凈距為81.2mm，不滿足美國(guó)AASHTO規(guī)范的要求（T36雙根成束布置時(shí)，凈距應(yīng)為101.8mm）。這對(duì)混凝土的骨料粒徑控制、流動(dòng)度、灌注強(qiáng)度等提出了很高的要求。鉆孔樁采用C38混凝土，骨料最大粒徑為20mm。為改善混凝土的流動(dòng)性，合同技術(shù)規(guī)程中要求延時(shí)12小時(shí)后（灌注水下混凝土的全過程）坍落度不得小于100mm，為此，混凝土出攪拌機(jī)時(shí)的坍落度要達(dá)到215~240mm。為了保證混凝土的灌注質(zhì)量，施工中對(duì)骨料粒徑、混凝土流動(dòng)度等按合同技術(shù)規(guī)程的要求進(jìn)行了嚴(yán)格的控制。2/24/202353東西兩岸混凝土工廠的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力均為140m3/小時(shí)。灌注鉆孔樁水下混凝土?xí)r配備8輛混凝土攪拌運(yùn)輸車，2