截止到2018年5月2日上午6:30 随着Z2-16#桩基最后一方混凝土的顺利浇筑完成,标志着龙岩大道高架桥项目主桥桩基基础施工全部完成。龙岩大道高架桥主塔桩基共计21根,桩径2.5m,最大桩长86m,最大成孔深度96m,最大入岩深度超过80m。自2015年11月2日第一根桩基钻孔施工至2018年5月2日最后一根桩基灌注完成共历时两年零六个月。
仅仅21根桩基为什么工期如此之长???
下面我们先看看龙岩大道高架桥给大家留下了哪些印象。
1、中国喀斯特地貌第一座跨高铁转体斜拉桥
2、桥采用了转体桥结构工艺,施工难度大,由118米高的塔柱(约40层楼高)和340米的钢箱梁一起转动,最大转体重量高达2.362万吨,主塔由21根直径2.5米桩基础承载,世界罕见。
3、时至今日已建6年,斥资12亿。
4、其建桥特殊性、以及施工难度等都是全省唯一、乃至全国少见。
5、引进德国宝峨BG46大型旋挖钻机,当时中国第一台,研发“世界第一钻”最长钻头。
6、地下暗河及溶洞密集,被称为“无底洞”。
7、龙岩城南和城北将连成一片,大桥串起整个龙岩中心城区,成为其交通的“主心骨”。
一桥飞架南北,助推红土地经济腾飞。
此时或者您心中已经有了答案,之所以桩基工期这么久是因为施工难度太大,在国内桥梁建设中也非常罕见。
施工难点一:周围环境复杂,施工作业面狭小
龙岩大桥主塔桩基平面图
如图所示龙岩大道高架桥主塔桩基础平面尺寸24.2m×24.2m,呈八角形,共设计φ2.5m钻孔灌注桩21根,行列布置。承台北侧已部分侵入龙津河,东侧邻近龙厦高铁线,南侧侵占部分罗龙路,西侧紧挨商铺。施工空间极其狭小,还必须保证铁路安全(离铁路最近处仅15m),不能影响南侧道路的通行,还肩负龙津河的环保重任,也就是说除了主体结构空间之外,周围只有极少空间可用来施工。
施工难点二:地质复杂地下溶洞及暗河分布密集
龙岩大桥地勘时发现的地下溶洞
主塔桩基剖面图
图中圆圈为溶洞位置及大小,从上图可以看出,各种大小的溶洞几乎遍布整个地下空间,溶洞最多的为21号桩,共九层溶洞。溶洞最大的为10号桩的第二个溶洞,近30m高,可称之为“无底洞”。这些溶洞根据上下位置,在距地面30m内,称为一层溶洞,30m-60m范围内为二层溶洞,60m-100m范围内称为三层溶洞。
东侧铁路桩深度大概在40m左右,位于一层溶洞和二层溶洞之间,也就是说铁路的重量全部压在二层溶洞的顶板上,龙岩大桥的桩要全部穿过三层溶洞,确认三层溶洞下是完整岩板再也没有溶洞才可以终孔,施工难度极大。
桩基础位置溶洞极其发育,不仅多而且溶腔大,且与旁边龙津河底的溶洞有联通部位,形成地下暗河,这种情况在国内都属罕见。
施工难点三:岩层坚硬,入岩深度国内仅有
地下取出的岩芯,最大岩芯直径1.5m,长3.8m。
每天使用废掉的牙轮
施工区域主要以二叠系栖霞组的微风化石灰岩为主,硬度高达120Mpa,部分钻孔在微风化花岗闪长岩终孔。每米基本要用掉6至10个合金牙轮钻头。国内大型桥梁入岩深度一般在设计桩基的4~5倍,2.5m桩基入岩只需10m左右即满足要求,由于需要穿越溶洞,本桥桩基础入岩达到70m左右,是正常入岩深度的7~8倍,在国内仅有。
施工难点四:桩径大,钻孔深,垂直度要求高
钻孔施工
主塔桩基桩径2.5m,最大桩长86m,最大成孔深度96m,桩径之大,孔位之深很难确保桩基垂直度,业主严格要求桩基垂直的必须控制在1/300之内,加之复杂的地质情况,给施工造成了极大的难度。
突发情况:场地塌陷,重新修整场地
岩层以上的覆盖层较薄,且存在土洞,施工钻孔过程中靠近龙津河侧土洞漏水造成施工场地塌陷,重新修整场地耗时近3个月,14#孔—18#孔桩基钢护筒需重新下放。
困难多,办法更多!
施工难度前所未有,业主龙岩城投公司组织了国内外专家及设计部门召开了多次研讨会,始终没有找到行之有效的施工办法,旭腾基础组织技术团队,研发出一套旋挖钻机钻孔跟进全护筒的施工工艺,因为该工艺没有震动,对旁边正运行使用的铁路桥梁基本没有影响,得到了专家们的一致认同。由于地质情况复杂,旭腾研发团队根据以往施工经验,专为龙岩大桥项目设计出大小不同直径的钻头30多个,多款钻头已成功申请了国家专利,最为突出的是超大直径15米长的牙轮筒钻,被称为世界“第一钻”,为“串”状溶洞施工提供了强有力的施工保障。
世界“第一钻”15m牙轮筒钻
考虑到地下溶洞极其发育,我们采用全护筒跟进方式进行施工,护筒最多时候为6层,分别为(直径)3.6m,3.3m,3.05m,2.86m,2.65m,2.42m。
首先用大直径钻头穿过第一层溶洞钻至第一层溶洞底板,然后下放3.6m或3.3m护筒,封住一层溶洞,保证护筒内的安全。
其次采用中型钻头钻至二层溶洞底,下放2.86m或者3.05m护筒,封住二层溶洞。
然后采用直径钻头钻至三层2.73m钻头钻至三层溶洞底,下放2.65m护筒。
最后采用2.5m钻头钻至设计标高成孔,考虑到三层溶洞以下还存在部分裂隙,还准备了2.42m的护筒,套在钢筋笼上,下放到指定位置,到此为止就可以放心地成桩灌注了。
钢筋笼安装直径2.42m辅助护筒
钢护筒施工
各式各样的钻头
风雨无阻,日夜兼程。
投入主要机械设备有BG46F型旋挖钻机、TR550型旋挖钻机、TR460D型旋挖钻机各一台。
德国宝峨BG46F型旋钻钻机:最大成孔深度111.2m、最大入岩深度110m、最大成孔直径3.2m、发动机功率:570KW。
BG46F旋挖钻机钻孔施工
北京中车TR550D型旋挖钻机:最成孔深度132m、最大入岩深度110m、最大成孔直径4m、发动机功率412KW。
TR550D旋挖钻机钻孔施工
北京中车TR460D型旋挖钻机:最成孔深度120m、最大入岩深度98.5m、最大成孔直径3.5m、发动机功率355KW。
TR460D旋挖钻机钻孔施工
至此,龙岩大道高架桥主塔桩基已全部完成,龙岩大道高架桥是旭腾之荣幸,也是旭腾之骄傲,虽然使命已完成即将踏上新的征程,但是旭腾人心系龙岩大桥,祝龙岩大道高架桥项目早日顺利完工,造福于龙岩人。
明天,是新的开始,新的征程,旭腾基础将一如既往的以专业专注的经营理念为中国地基基础施工贡献自己的力量,期待与您携手共创佳绩。
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