澳氹第四跨海大桥大直径钢套管沉桩施工关键技术.pdf

世界桥梁 年第 卷第期(总第 期)W o r l dB r i d g e s,V o l ,N o ,(T o t a l l yN o )收稿日期:基金项目:中国铁建股份有限公司科研计划课题(B)S c i e n t i f i cR e s e a r c hP l a nP r o j e c to fC h i n aR a i l w a yC o n s t r u c t i o nC o,L t d(B)作者简介:陈宁贤(),男,正高级工程师,年毕业于南京大学数学专业,理学学士,年毕业于武汉理工大学工业与民用建筑专业,工学学士(E m a i l:q q c o m).D O I:/j i s s n 澳氹第四跨海大桥大直径钢套管沉桩施工关键技术陈宁贤(中国铁建大桥工程局集团有限公司,天津 )摘要:澳氹第四跨海大桥主桥为大跨度钢箱加劲连续钢桁梁桥,主桥基础采用 m钻孔灌注桩基础,最大孔深 m,钢套管需穿过覆盖层、全风化及强风化花岗岩,嵌入持力层中风化花岗岩至少 m.桩基础施工时,首先采用Z R T H型全回转钻机配合S WDM 型旋挖钻机取土沉放钢套管至中风化岩面,然后采用反循环钻机(R C D)磨岩成孔,最后清水清孔、灌注水下混凝土成桩.钢套管由筒身、底节、合金刀齿三部分组成,首节长 m,按照桩长配置 m标准节段.钢套管入土小于 m时,在全回转钻机底座四角焊接限位板定位锚固;入土深度超过 m后,通过传力杆和锚座进行定位锚固.采用旋挖钻机配备专用取芯钻头或反循环钻机等工艺措施处理孤石.主桥全部钢套管在沉桩施工中,未发生屈曲变形和卷边等现象.关键词:跨海桥梁;钻孔灌注桩;大直径钢套管;全回转钻机;旋挖钻机;沉桩技术;孤石处理中图分类号:U ;U 文献标志码:A文章编号:()工程概况澳氹第四跨海大桥连接澳门半岛及氹仔,跨越外港航道、往内港航道,与港珠澳大桥澳门口岸连接.大桥跨海段长约 k m,主桥为联()m钢箱加劲连续钢桁梁桥(见图).边、中墩基础按港澳标准设计,均采用 m钻孔桩群桩基础 ,桩距m,其中Z Z 号中墩 根桩,桩长 m;G G 号边墩根桩,桩长 m.桩基承载力忽略持力层以外桩侧阻力作用效应,仅由持力层承担.桩端嵌入中风化持力层不少于 m,最大孔深约 m,采用全套管护壁、清水成桩工艺,钢套管需穿过软弱岩土层,嵌入中风化基岩至少 m,入土深度近 m.Z 号墩位于海中,水深m.墩位处覆盖层厚约 m,自海床面以下分布有淤泥、多次交替出现的粉质黏土层、中细砂层、中粗砂层等;下伏基岩为花岗岩,自上而下分布有全风化花岗岩、散体状强风化花岗岩及碎块状强风化花岗岩,桩端持力层为中风化花岗岩(港澳标准为级基岩).花岗岩风化层厚约 m,含多层孤石,中风化持力层质地坚硬,强度超过 MP a.钻孔桩地质情况复杂.Z 号墩地层分布如图所示.桩基施工方案主桥各墩均在海中钢平台上施工,平台标高为 m,海床标高约 m,桩基全部使用钢套管跟进、清水清孔灌注工艺.利用全回转钻机对孔内钢套管施加扭矩和垂直荷载,边旋转边压入,同时图澳氹第四跨海大桥主桥立面布置F i g E l e v a t i o nv i e wo fm a i nb r i d g eo fF o u r t hM a c a o T a i p aS e a C r o s s i n gB r i d g e世界桥梁 ,()图Z 号墩地层分布F i g S t r a t aa tp i e rZ 采用旋挖钻机取土;在钢套管到达岩面后,移走全回转钻机,采用反循环钻机(R C D)进行嵌岩段的磨除;当基桩达到设计孔深后,移走R C D,采用空压机进行第一次清渣;孔深验收合格后,安装钢筋笼,下放导管进行二次孔底清渣,在确保孔底沉渣满足要求后浇筑水下混凝土成桩,钢套管作为桩基外围永久围护不拔出.该桥钻孔桩直径大、桩孔深,钢套管需要穿过总厚度近 m的覆盖层及风化岩层,嵌入中风化持力层至少 m,入土深度及阻力较大,受力情况复杂.桩基底部与岩石界面不允许有沉渣,每根钻孔桩设置界面取芯管,须进行界面验收.桩孔平面位置偏差不得超过 mm,垂直度不得超过/,成桩质量要求高.钢套管沉桩施工关键技术以Z 号墩钻孔桩施工为例,介绍该桥大直径钢套管沉桩施工关键技术,主要包括沉桩设备选型、钢套管设计、沉桩工艺技术等.沉桩设备选型目前常用沉桩设备及工艺主要有:振动打桩锤振动沉桩、液压冲击锤锤击沉桩、静压沉桩和全回转钻机或搓管机转动钢套管切削岩土层下压沉桩 .Z 号墩钢套管直径大、入土深度大,需克服花岗岩风化层、孤石等不良地质下沉,振动沉桩、锤击沉桩和静压沉桩工艺均不适用.调研国内外全护筒跟进桩基施工经验 和相应理论研究情况,港澳地区的海中钻孔桩一般采用驱动大直径套管的岩土钻掘设备,利用全回转钻机的回转,边旋转边压入,同时挖掘取土或旋挖钻机取土,直至钢套管下沉至设计岩面.根据钢套管直径、入土深度及地质情况,选择Z R T H型全回转钻机(见图)作为沉桩主要设备,输出扭矩为 、k Nm三档,可适用于直径 m的钢套管下放,钻机重量 t,压拔行程 mm.图Z R T H型全回转钻机F i g F u l l s l e w i n gr i gZ R T H 钢套管设计 结构形式采用全回转钻机沉桩,钢套管受全回转钻机施加的径向压力、扭矩、下压力和水平力,周围岩土层对筒身的径向压力和摩阻力,底部岩土对钢套管底部的环向阻力及正面阻力.另外,沉桩过程中,钢套管底部还需切割破裂岩土体,钢套管受力情况异常复杂 .钢套管由筒身、底节、合金刀齿三部分组成,底节高m、壁厚 mm,底口硬质合金刀齿环状布置,间距约 mm(见图).该结构形式能适应钢套管各类工作状况.图钢套管结构F i g D e t a i l so f s t e e l c a s i n g 材质及壁厚Z 号墩 m钢套管采用全回转钻机沉桩,受力情况复杂,对钢套管材质及壁厚的要求高.钢澳氹第四跨海大桥大直径钢套管沉桩施工关键技术陈宁贤套管采用Q C材质.为确定合理壁厚,采用有限元软件建立模型进行研究.钢套管采用空间显式薄壳单元模拟,土体采用实体单元模拟,钢套管和土体均考虑自重.钢套管采用线弹性材料,土体采用D P准则材料.约束条件设置为:钢套管底部按铰接约束,全回转钻机夹片处由于夹片的抱裹,该处钢套管为离心向约束,土体四周为自由边界.荷载条件为:钢套管和土体均考虑自重;钢套管夹片处设置扭矩和下压力,其数值取全回转钻机的技术参数;钢套管内、外水土压力根据地质水文条件沿深度计算,钢套管与周围土体单元采用三向接触摩擦单元,接触部分设置接触对,接触类型采用小滑动接触,静摩擦系数为 ,动摩擦系数为 .有限元模型如图所示.图有限元模型F i g F i n i t ee l e m e n tm o d e l取钢套管下沉到位状态作为最不利状态,控制钢套 管 内 外 水 头 差 不 超 过 m,对、mm四种壁厚进行静力和屈曲分析.钢套管静力和屈曲计算结果如表所示.由表可知:钢套管壁厚为 mm时,环向应力大于环向容许应力,且屈曲系 数 小 于,不 满 足 要 求;钢 套 管 壁 厚 为 mm时,环向应力小于环向容许应力,屈曲系数大于,满足要求.综合静力和屈曲计算结果,确定Z 号墩钢套管壁厚取 mm.表钢套管静力和屈曲计算结果T a b l e S t a t i ca n db u c k l i n gc a l c u l a t i o nr e s u l t so f s t e e l c a s i n g钢套管壁厚/mm环向应力/MP a环向容许应力/MP a屈曲系数 钢套管的不圆度会影响钢套管工作状态下的屈曲稳定性,因此应严格控制钢套管不圆度,控制指标为不超过 mm.沉桩工艺技术 全回转钻机沉桩工艺步骤参照已建桥梁经验和施工技术成果 ,确定全回转钻机沉桩工艺步骤如下:()全回转钻机就位,吊装底节钢套管,利用全回转钻机精确调整钢套管平面位置及垂直度,并夹持稳定.()吊装下一节钢套管,对位、调整垂直度,与底节钢套管焊接.()全回转钻机转动钢套管,一边旋转一边下压钢套管,钢套管在自重和全回转钻机下压力作用下,克服土体阻力下沉,直至钢套管顶面比全回转钻机夹持器高出约 mm.()旋挖钻机就位,掏取钢套管内渣土至底口,以降低沉桩阻力.()重复()()步骤,直至钢套管沉桩到位.()钢套管沉桩到位后,安装R C D钻岩成孔(见图),然后清水清孔、下放钢筋笼、浇筑水下混凝土成桩.图反循环钻机(R C D)F i g R e v e r s ec i r c u l a t i o nd r i l l(R C D)钢套管施工需保证连续性,全回转钻机正常工作时,驱动钢套管克服周边土体的动摩阻力沉桩.如钢套管长时间不转动,重新启动则需克服钢套管周边土体的静摩阻力,驱动力将远超正常工作扭矩,钢套管入土深度较大时,驱动力甚至会超过全回转钻机的最大输出扭矩,导致沉桩失败.接长钢套管及旋挖钻机取土的过程中,也需要定时启动全回转钻机(通常不超过h),转动钢套管,防止钢套管周围土体固结.全回转钻机定位锚固Z R T H型 全 回 转 钻 机 最 大 工 作 扭 矩 k Nm,必须定位锚固可靠,才能平稳工作.世界桥梁 ,()Z 号墩为海中平台施工,全回转钻机定位锚固采用了种方法:沉桩初期,钢套管位于覆盖层中、入土深度 m以内,沉桩工作扭矩很小,通过在全回转钻机底座四角焊接限位板,定位约束全回转钻机,施工简单、快捷;钢套管入土深度超过 m、进入风化岩层后,沉桩工作扭矩逐渐加大,除保留全回转钻机底座四角焊接限位板外,还需通过设置传力杆与全回转钻机连接,传力杆通过锚座与平台分配梁固定,平台空间有限仅设置道传力杆.钻机施工时利用钢套管本身及平台上设置的锚座对全回转钻机进行定位锚固(见图),将沉桩时巨大的工作扭矩转化为作用在钢套管和平台上的水平力,并通过加长传力杆达到减小水平力的目的,由水平力和力臂形成抵抗扭矩.图全回转钻机定位锚固F i g P o s i t i o n i n ga n da n c h o r i n go f f u l l s l e w i n gr i g 钢套管接长钢套管首节长 m,按照桩长配置 m标准节段,分段运输至现场.为保证现场对接焊缝施工质量,需在上节钢套管管底焊接部位预打 坡口,误差为,下节钢套管管顶不设置坡口,且钢套管焊接前进行焊接工艺评定试验,并在焊缝冷却至少h后进行焊缝检验.为保证上、下节钢套管之间连接牢固,需在下节钢套管上焊接 个定位板.钢套管接长如图所示.图钢套管接长F i g S t e e l c a s i n ge x t e n s i o n施工过程中,若钢套管轴线不顺直,全回转钻机驱动钢套管沉桩时会产生摆动效应,增大沉桩阻力和钻机负荷.采用台经纬仪呈夹角方位测量钢套管的垂直度,通过控制钢套管接长时上、下节的垂直度,以控制钢套管轴线的顺直度.垂直度控制指标为不超过.钢套管内取土沉桩过程中,需要同步掏取钢套管内渣土,以降低沉桩阻力,通常有种工艺:冲抓取土,配备具有快放功能的履带吊机,利用冲抓斗抓取孔内渣土,冲抓取土与沉桩可以同时进行;旋挖钻机取土,旋挖钻机钻头必须越过钢套管顶,才能进入桩孔内取土,受钻头提升高度的限制,取土与沉桩必须交替进行.种取土工艺对比如表所示.澳氹第四跨海大桥大直径钢套管沉桩施工关键技术陈宁贤表种取土工艺对比T a b l e C o m p a r i s o no f t w ok i n d so f s o i l e x t r a c t i o nt e c h n o l o g y工艺设备及经济性工效孔深 m孔深 m对坚硬岩土层、孤石的适应性冲抓取土具备快放功能履带吊机,冲抓斗,费用较低较高低不适应旋 挖 钻 机取土大扭矩旋挖钻机,费用较高较高较高适应Z 号墩钢套管直径 m,孔深超过 m,风化岩厚度大、土层坚硬,有孤石分布.结合表对比结果,选择S WDM 型旋挖钻机做为取土设备,虽然费用较高,但对于超 m的孔深工效较高,并且对坚硬岩土层、孤石的适应性强.施工过程中,旋挖钻机与全回转钻机平行站位,侧向取土(见图).图旋挖钻机取土F i g S o i l e x t r a c t i o nb yr o t a r yd r i l l i n gr i g 孤石处理Z 号墩下伏基岩为花岗岩,风化层厚度超过 m,分布较多孤石,造成沉桩困难.孤石处理方法有种.首先采用方法:旋挖钻机配备 m、m专用取芯钻头,遇到孤石,旋挖钻机不能正常取土、沉桩困难时,换取芯钻头(见图),利用取芯钻头掏孔穿过孤石,再换钻头扩孔,正常取土、沉桩.若采用方法旋挖钻机不能处理孤石,则采用方法:移走孔位的全回转钻机,安装反循环钻机(R C D),利 用R C D破 岩 穿 过 孤 石 层,然 后 拆 除R C D、安装全回转钻机,正常取土、沉桩.图 旋挖钻机取芯钻头F i g C o r i n gb i t i nr o t a r yd r i l l i n gr i g结语澳氹第四跨海大桥钻孔桩基础采用港澳标准设计,钢套管需穿过覆盖层、全风化及强风化花岗岩,嵌入持力层中风化花岗岩至少 m.主桥钻孔桩直径 m、孔深近 m,采用Z R T H型全回转钻机沉桩、S WDM 型旋挖钻机配合取土、旋挖钻机配 m、m取芯钻头钻取小孔处理孤石,顺利完成钢套管的下放施工.目前主桥桩基已全部完成,桩基在实际施工中,未发生钢护筒屈曲变形和卷边等现象,成桩质量高,桩基中心偏差均小于 mm,垂直度小于/,清水清孔中清水无浑浊,持力层岩样为级岩碎片.澳氹第四跨海大桥主桥钻孔桩采用该技术顺利成孔,成桩质量得到了保障.参考文献(R e f e r e n c e s):周启辉,刘亚祺芜湖长江三桥号桥塔墩钻孔桩施工关键技术J世界桥梁,():(Z HOUQ i h u i,L I UY a q i K e yC o n s t r u c t i o nT e c h n i q u e s f o rB o r e dP i l e so fP y l o nP i e rN o o fT h i r dW u h uC h a n g j i a n g R i v e r B r i d g eJ W o r l d B r i d g e s,():i nC h i n e s e)邱远喜,肖海珠,李华云,等援马尔代夫中马友谊大桥世界桥梁 ,()深水基础设计J桥梁建设,():(Q I U Y u a n x i,X I A O H a i z h u,L I H u a y u n,e t a lD e s i g n o f D e e p w a t e r F o u n d a t i o n s o f C h i n a M a l d i v e sF r i e n d s h i p B r i d g eJ B r i d g e C o n s t r u c t i o n,():i nC h i n e s e)何海峰,魏凯,张明金波浪荷载作用下跨海桥梁群桩基础方案研究J铁道建筑,():(HE H a i f e n g,WE IK a i,Z HAN G M i n g j i n S t u d yo nG r o u pP i l eF o u n d a t i o nS c h e m eo fS e a C r o s s i n gB r i d g eu n d e rW a v eL o a d i n gJR a i l w a yE n g i n e e r i n g,():i nC h i n e s e)张智梅,黄海涛,张继红高频振动沉桩施工对周边环境的影响J上海大学学报(自然科学版),():(Z HANGZ h i m e i,HUAN G H a i t a o,Z HAN GJ i h o n g S u r r o u n d i n g E n v i r o n m e n tI m p a c t s C a u s e d b y H i g h F r e q u e n c yV i b r a t i o nP i l e D r i v i n gJ J o u r n a l o fS h a n g h a iU n i v e r s i t y(N a t u r a lS c i e n c eE d i t i o n),():i nC h i n e s e)郭生昌,张政生锤击沉桩施工参数的相关性探讨J水运工程,():(GUOS h e n g c h a n g,Z HANGZ h e n g s h e n g C o r r e l a t i v i t y o f C o n s t r u c t i o n P a r a m e t e r s d u r i n g P i l eS i n k i n gb yH a mm e rJP o r t&W a t e r w a yE n g i n e e r i n g,():i nC h i n e s e)张亚国,李镜培静压沉桩引起的土体应力与孔压分布特征J上海交通大学学报,():(Z HANGY a g u o,L IJ i n g p e i D i s t r i b u t i o nC h a r a c t e r i s t i c so fS t r e s sa n dP o r eP r e s s u r eI n d u c e db yP i l e J a c k i n gJ J o u r n a l o fS h a n g h a i J i a o t o n gU n i v e r s i t y,():i nC h i n e s e)吴吉,何洪普,赵德军,等全套管全回转钻机与旋挖钻机在超厚回填复杂地层的联合应用J施工技术,():(WUJ i,HEH o n g p u,Z HAOD e j u n,e t a l C o m b i n e dA p p l i c a t i o no ft h eF u l l S l e e v eF u l l R o t a t i n g D r i l lR i ga n dR o t a r yD r i l l i n gR i g i nU l t r a T h i c kB a c k f i l lC o m p l e xF o r m a t i o nJC o n s t r u c t i o nT e c h n o l o g y,():i nC h i n e s e)邓飞全 回 转 套 管 施 工 技 术 研 究 J施 工 技 术,(S):(D E N G F e i R e s e a r c ho nC o n s t r u c t i o n T e c h n o l o g yo fF u l l R o t a r y C a s i n gJ C o n s t r u c t i o n T e c h n o l o g y,(S):i nC h i n e s e)马骥雍,万学林,谷宗恒,等潮汐作用下超厚填石层超长灌注桩成孔工艺研究J施工技术,():(MA J i y o n g,WAN X u e l i n,GU Z o n g h e n g,e t a lS t u d yo nt h eH o l eF o r m i n gT e c h n o l o g yo fS u p e rL o n gC a s t i n P l a c eP i l e w i t h S u p e r T h i c k R o c k F i l lL a y e ru n d e r t h eI n f l u e n c eo fT i d eJ C o n s t r u c t i o nT e c h n o l o g y,():i nC h i n e s e)赵伟,吴旭君,王召磊,等旋挖灌注桩在(深圳)沿海地区复杂地层中应用实例J岩土工程学报,(S):(Z HA O W e i,WU X u j u n,WAN G Z h a o l e i,e t a lA p p l i c a t i o no fR o t a r yD r i l l i n gB o r e dG r o u t i n gP i l ei nC o m p l i c a t e dF o r m a t i o no fC o a s t a lA r e a s(S h e n z h e n)JC h i n e s eJ o u r n a lo f G e o t e c h n i c a l E n g i n e e r i n g,(S):i nC h i n e s e)张钦喜,闫金波,何世鸣全套管全回转在含抛石淤泥地层加 固 工 程 中 的 应 用 J岩 土 工 程 技 术,():(Z HAN GQ i n x i,YANJ i n b o,HES h i m i n g A p p l i c a t i o n o fF u l lC a s i n gF u l lR o t a t i o n i nR e i n f o r c e m e n tE n g i n e e r i n go fa R i p r a p S i l tS t r a t u mJ G e o t e c h n i c a l E n g i n e e r i n g T e c h n i q u e,():i nC h i n e s e)赵多苍跨海大桥大直径钻孔桩全回转钻机施工关键技术研究J铁道建筑技术,():(Z HA O D u o c a n g R e s e a r c ho n K e y T e c h n o l o g yf o rC o n s t r u c t i o n o f t h e S e a C r o s s i n gB r i d g e L a r g eD i a m e t e rB o r e dP i l ew i t hF u l l R o t a r yD r i l l i n gR i gJR a i l w a y C o n s t r u c t i o n T e c h n o l o g y,():i nC h i n e s e)宋志彬全套管钻进套管柱损坏机理与应用技术研究D北京:中国地质大学(北京),(S ONG Z h i b i n D a m a g e M e c h a n i s m o ft h e C a s i n gS t r i n ga n d A p p l i e d R e s e a r c ho fF u l lC a s i n g D r i l l i n gM e t h o dD B e i j i n g:C h i n aU n i v e r s i t yo fG e o s c i e n c e s(B e i j i n g),i nC h i n e s e)张海顺,陈宁贤,唐友刚,等海上超长大直径永久钢护筒合理壁 厚 计 算 J铁 道 工 程 学 报,():(Z HA N GH a i s h u n,C H E N N i n g x i a n,T A N G Y o u g a n g,e t a l R e a s o n a b l eW a l lT h i c k n e s sC a l c u l a t i o no fO f f s h o r eS u p e r L o n g a n dL a r g e D i a m e t e r P e r m a n e n t S t e e lC a s i n gJ J o u r n a l o fR a i l w a yE n g i n e e r i n gS o c i e t y,():i nC h i n e s e)何杰,陈昱锦,熊猛等壁厚楔形管桩沉桩效应数值分析J土工基础,():(HE J i e,CHE N Y u j i n,X I ON G M e n g N u m e r i c a lA n a l y s i so fP i l e I n s t a l l a t i o nE f f e c t o fT a p e r e dP i l ew i t hE q u a l W a l l T h i c k n e s sJ S o i l E n g i n e e r i n g a n dF o u n d a t i o n,():i nC h i n e s e)詹永祥,姚海林,董启朋,等砂土中开口管桩沉桩过程澳氹第四跨海大桥大直径钢套管沉桩施工关键技术陈宁贤的颗粒流模拟研究J岩土力学,():(Z HAN Y o n g x i a n g,YAO H a i l i n,D ON G Q i p e n g,e t a l S t u d yo fP r o c e s so fO p e n E n d e dP i p eP i l eD r i v e ni n t oS a n dS o i lb yP a r t i c l eF l o w S i m u l a t i o nJR o c ka n d S o i l M e c h a n i c s,():i nC h i n e s e)雷华阳,李肖,陆培毅,等管桩挤土效应的现场试验和数值模拟J岩土力学,():(L E IH u a y a n g,L IX i a o,L UP e i y i,e t a l F i e l dT e s ta n dN u m e r i c a lS i m u l a t i o no fS q u e e z i n gE f f e c to fP i p eP i l eJR o c ka n d S o i l M e c h a n i c s,():i nC h i n e s e)周泳涛,唐必成,王学锋基于欧标要求下的大直径超长钢管桩打入技术研究J桥梁建设,():(Z HOU Y o n g t a o,T AN GB i c h e n g,WANGX u e f e n g A n a l y s i so fD r i v a b i l i t yo fL a r g e D i a m e t e rE x t r a L o n gS t e e lP i p e P i l e B a s e d o n E u r o p e a n S t a n d a r d sJB r i d g e C o n s t r u c t i o n,():i nC h i n e s e)王同民鳊鱼洲长江大桥北汊航道桥N 号墩超长桩施工技术J桥梁建设,():(WANGT o n g m i n C o n s t r u c t i o nT e c h n i q u e s f o rS u p e r L o n gP i l e so fP i e r N o f N o r t h B r a n c h N a v i g a t i o nC h a n n e lB r i d g eo fB i a n y u z h o uC h a n g j i a n gR i v e rB r i d g eJ B r i d g eC o n s t r u c t i o n,():i nC h i n e s e)朴泷,张兴志,朱才科,等宁波舟山港主通道一体式钢管桩制造技术J世界桥梁,():(P I A O L o n g,Z HAN G X i n g z h i,Z HU C a i k e,e t a lM a n u f a c t u r i n gT e c h n o l o g y f o r I n t e g r a t e dS t e e lT u b u l a rP i l e so f N i n g b o Z h o u s h a n P o r t M a i n C o r r i d o rJW o r l dB r i d g e s,():i nC h i n e s e)杨学祥,胡浩武穴长江公路大桥 号主墩桩基成孔关键技术J桥梁建设,():(YAN GX u e x i a n g,HU H a o K e yP i l eH o l eF o r m i n gT e c h n i q u e s f o rP i l eF o u n d a t i o no fM a i nP i e rN o o fWu x u eC h a n g j i a n gR i v e rH i g h w a yB r i d g eJB r i d g eC o n s t r u c t i o n,():i nC h i n e s e)K e yC o n s t r u c t i o nT e c h n i q u e s f o rL a r g e D i a m e t e rS t e e lP i p e so fB o r e dP i l e so fF o u r t hM a c a o T a i p aS e a C r o s s i n gB r i d g eC HE NN i n g x i a n(C h i n aR a i l w a yC o n s t r u c t i o nB r i d g eE n g i n e e r i n gB u r e a uG r o u pC o,L t d,T i a n j i n ,C h i n a)A b s t r a c t:T h e m a i nb r i d g eo ft h eF o u r t h M a c a o T a i p aS e a c r o s s i n gB r i d g ei sal o n g s p a nc o n t i n u o u st r u s sg i r d e rb r i d g e T h ep i e r sa r es u p p o r t e do nt h ef o u n d a t i o n sf o r m e do f m d i a m e t e rb o r e dp i l e s,w h e r et h em a x i m u md e p t ho ft h eb o r e h o l er e a c h e s m,t h ep i l e sm u s tp a s s t h r o u g ht h eo v e r b u r d e n,c o m p l e t e l yd e c o m p o s e da n dh i g h l yd e c o m p o s e dg r a n i t ea n dr o o ta tl e a s t mi n t o t h eb e a r i n gs t r a t u mo fm o d e r a t e l yd e c o m p o s e dg r a n i t e D u r i n g t h ep i l e f o u n d a t i o nc o n s t r u c t i o n,t h ef u l ls l e w i n gd r i l lZ R T H a n dr o t a r yd r i l l i n gr i gSWDM w e r eu s e dt oe x c a v a t e t oa l l o wt h es t e e l c a s i n g s t os i n ki n t ot h em o d e r a t e l yd e c o m p o s e dr o c k,a f t e r w a r d s,t h er e v e r s ec i r c u l a t i o nd r i l lw a se m p l o y e dt og r i n dt h er o c kf o rh o l ef o r m a t i o n S u b s e q u e n t l y,t h eb o r e h o l ew a sc l e a r e du pu s i n gc l e a nw a t e r,a n dt h e t r e m i ec o n c r e t ew a sp o u r e dt of o r map i l e As t e e lc a s i n gc o n s i s t so ft h es h a f t,b o t t o ml i f ta n da l l o yb i t s T h ef i r s tl i f to ft h es t e e lc a s i n gm e a s u r e d m,c o n s i d e r i n g t h ep i l e l e n g t h,a t y p i c a l s e g m e n t o f mw a sn e e d e d Wh e n t h ei n s e r t i n gd e p t ho f t h es t e e l p i p e i s l e s s t h a n m,l i m i t e r sw e r ew e l d e dt ot h e f o u r c o r n e r so f t h ep e d e s t a l o f t h e f u l l s l e w i n gd r i l l t op o s i t i o na n da n c h o r t h ed r i l l Wh e nt h e i n s e r t i n gd e p t ho f t h es t e e lp i p ee x c e e d s m,t h ef u l ls l e w i n gd r i l lw a sa n c h o r e dv i af o r c et r a n s f e rr o d sa n da n c h o rs a d d l e s T h er o t a r y d r i l l i n gr i g w a su s e dt o g e t h e r w i t ht h es p e c i a l i s tc o r i n g b i to rr e v e r s ec i r c u l a t i o nd r i l l t ot r e a tt h e i s o l a t e dr o c k s N ob u c k l i n go re d g ec u r l i n gw a so b s e r v e dd u r i n gt h es i n k i n go f t h es t e e l c a s i n g K e yw o r d s:s e a c r o s s i n gb r i d g e;b o r e dp i l e;l a r g e d i a m e t e rs t e e lp i p e;f u l ls l