趙斌燕

摘要：現(xiàn)代橋梁工程建設(shè)中，高效、安全生產(chǎn)是每一個(gè)工程項(xiàng)目參建主體的期望目標(biāo)。以小龍門(mén)嘉陵江特大橋水中鉆孔樁施工闡述水中筑島圍堰的施工技術(shù)，介紹旋挖鉆機(jī)在不同地質(zhì)層的鉆孔方法、工藝、防坍、防斷樁措施，以滿(mǎn)足鉆孔樁施工的技術(shù)要求。

關(guān)鍵詞：鉆孔樁施工；旋挖鉆機(jī)；施工技術(shù)

中圖分類(lèi)號(hào)：TB

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1672-3198（2013）05-0189-02

1工程概況及特點(diǎn)

小龍門(mén)嘉陵江特大橋跨越嘉陵江，設(shè)計(jì)為客貨共線(xiàn)鐵路橋梁，橋長(zhǎng)1742.44m，橋跨組合為：2×24m+25×32m+2×24+（48+2×80+48）m+17×32m；全橋49墩2臺(tái)，所有墩、臺(tái)基礎(chǔ)均為低樁承臺(tái)基礎(chǔ)，3#墩至33#墩位于嘉陵江主河道和副河道中，其中30#、31#、32#三個(gè)主墩為嘉陵江江心的深水墩。

該特大橋鉆孔樁數(shù)量為：φ1.5m樁基34根，長(zhǎng)度796m，處于水中；φ1.25m樁基216根，長(zhǎng)度4091.5m，其中處于旱地425m，挖孔施工，處于水中3666.5m，鉆孔施工；合計(jì)處于旱地425m，挖孔施工，處于水中4462.5m，鉆孔施工。該橋下游1.5公里處為小龍電站的蓄水大壩，受電站的最遲蓄水時(shí)間控制，為避開(kāi)施工不和電站蓄水發(fā)生沖突，根據(jù)工期倒排，3#墩至33#墩的所有鉆孔樁必須在106天內(nèi)全部完成鉆孔樁。

2施工技術(shù)措施

2.1旋挖鉆機(jī)、沖擊鉆平行作業(yè)

根據(jù)該橋工程特點(diǎn)，旋挖鉆機(jī)鉆孔3793米，沖擊鉆孔669米。該橋處地層為紅色泥巖、砂巖互層、第四紀(jì)堆積層；地層分布由表向里為人工填筑土、粉土、粉細(xì)砂、卵石土、泥巖夾砂巖，砂巖；，地應(yīng)力在0.15～0.6MPa之間，泥巖砂巖互層的強(qiáng)度在2～10MPa之間，屬于較軟巖層，適合旋挖鉆機(jī)鉆孔。旋挖鉆機(jī)每小時(shí)可鉆孔5m，設(shè)定1臺(tái)旋挖鉆機(jī)有效工作時(shí)間為8小時(shí)/天，通過(guò)以下計(jì)算式說(shuō)明：

（1）1臺(tái)旋挖鉆機(jī)每天成孔量：5×8=40（m）

（2）4462.5×0.85=3793（m）鉆孔樁成孔實(shí)際用時(shí)：3793÷40=94.8≈95（天）

（3）4臺(tái)沖擊鉆每天成孔量：4×2=8（m）

（4）4462.5×0.15=669（m）鉆孔樁成孔實(shí)際用時(shí)：669÷8=83.6≈84（天）

2.2圍堰筑島、創(chuàng)建操作平臺(tái)

在嘉陵江的副河道中，靠橋墩位置的上游側(cè)，從3#墩開(kāi)始，平行于橋梁前進(jìn)方向填筑一道堤壩，堤壩延伸至13#墩位置，直通河中的一個(gè)島嶼，與島嶼連成一體，堤壩形成后，作為施工的便道，并截?cái)嘣幱谒械?#～13#墩的水源，使這些墩位處由有水淹沒(méi)變成無(wú)水淹沒(méi)；在堤壩的底部，7#～8#墩之間并排埋設(shè)9根φ1.5m砼圓管作為排水之用，使原分散的水流于7#～8#墩之間的圓管集中排出。堤壩起到兩個(gè)作用，一是作為施工便道，二是作為圍堰截?cái)嗨础?/p>

堤壩完成，間隔一段時(shí)間，待各墩位處幾乎無(wú)積水時(shí)，從堤壩的下游側(cè)往各墩位處傾填土石，在每一個(gè)墩位處形成單獨(dú)的小島，并與堤壩連成一體，小島形成后，作為施工的操作平臺(tái)，同時(shí)作為施工機(jī)械的掉頭，錯(cuò)車(chē)的平臺(tái)；13#墩～17#墩位于河中島嶼上，不需要圍堰筑島，17#墩～33#墩采用3#墩～13#墩同樣方法形成圍堰筑島，進(jìn)行施工。由于旋挖鉆機(jī)體型龐大，重量較大，剛筑成的島嶼承載力不夠，所以在旋挖鉆機(jī)就位之前，還可以在平臺(tái)上鋪設(shè)鋼板等措施，鉆機(jī)停在鋼板上工作。

2.3合理選配旋挖鉆機(jī)的鉆具

鉆具的類(lèi)型：a、旋挖鉆斗；b、短螺旋鉆頭；c、巖石筒鉆。

不同地層旋挖鉆具的選用有以下幾點(diǎn)：

（1）第四紀(jì)地層：地表覆蓋土、淤泥、粘土、淤泥質(zhì)亞粘土、砂土、砂層等較軟的地層統(tǒng)稱(chēng)為第四紀(jì)地層。這類(lèi)地層一般比較松軟，采用旋挖鉆斗鉆進(jìn)；地表土、淤泥質(zhì)亞粘土、粘土層在干性狀態(tài)下膠結(jié)性都比較好，在干孔鉆進(jìn)下采用單底板土層鉆斗鉆進(jìn)；在濕孔鉆進(jìn)條件下，因土遇水的膠結(jié)性能變差，采用雙底板撈砂鉆斗鉆進(jìn)以便于撈取鉆渣；淤泥層用雙底板撈砂鉆斗鉆進(jìn)；砂土層和砂層的膠結(jié)性能都比較差，不管干孔鉆進(jìn)還是濕孔鉆進(jìn)均用雙底板撈砂鉆斗鉆進(jìn)；含水豐富的流砂、流泥等易坍塌地層，采用雙底板撈砂鉆斗鉆進(jìn)。

（2）卵礫石、風(fēng)化基巖等硬地層：砂卵石、卵礫石層比一般的第四紀(jì)地層硬度大，鉆進(jìn)難度較大。這類(lèi)地層中若沒(méi)有粒徑太大的孤石、漂石，用雙底板撈砂鉆斗鉆進(jìn)；當(dāng)碰到有大孤石（漂石），則用嵌巖短螺旋鉆頭鉆進(jìn)，一般能把大孤石攪碎或?qū)⒄麄€(gè)孤石（漂石）帶出孔口。

（3）強(qiáng)風(fēng)化基巖：泥灰?guī)r、砂巖、灰?guī)r、泥巖、頁(yè)巖等硬巖層，采用嵌巖短螺旋鉆頭鉆進(jìn)，配合用巖石筒鉆（主要作用在于對(duì)地層進(jìn)行松動(dòng)，取芯是次要功能，所以一般采用不取芯巖石筒鉆）以及用雙底板撈砂鉆斗清渣。

3防止鉆孔坍塌關(guān)鍵技術(shù)

使用泥漿防止鉆孔坍塌，沖擊鉆鉆孔使用的泥漿較濃，比重要求在1.6左右，旋挖鉆機(jī)鉆孔使用的泥漿濃度，比重控制在1.3左右即可。采取在距孔口20m左右挖設(shè)泥漿池，每2個(gè)墩共用1個(gè)泥漿池。在制漿機(jī)內(nèi)加入清水、膨潤(rùn)土和化學(xué)劑等制備泥漿。對(duì)于第四紀(jì)地層，自穩(wěn)定性和粘結(jié)性較好，鉆進(jìn)這種地層，孔內(nèi)泥漿不宜過(guò)多，只要不發(fā)生坍塌即可；對(duì)于砂卵石、卵礫石層，自穩(wěn)定性和粘結(jié)性較差，鉆進(jìn)這種地層，對(duì)泥漿的質(zhì)量要求高，泥漿頂面高度不能離孔口較大，該地層最容易發(fā)生坍塌，是防坍塌的關(guān)鍵地層；對(duì)于強(qiáng)風(fēng)化基巖，如：泥灰?guī)r、砂巖、灰?guī)r、泥巖、頁(yè)巖等硬巖層，自穩(wěn)定性很好，且有一定的硬度，鉆進(jìn)這種地層，對(duì)泥漿的質(zhì)量和數(shù)量都沒(méi)有什么要求，甚至可以不要泥漿都可施工。旋挖鉆機(jī)鉆進(jìn)，成孔快，鉆進(jìn)過(guò)程中每間隔1個(gè)小時(shí)檢查一次泥漿指標(biāo)，以便及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。鉆孔完成后，及時(shí)澆筑水下砼。在泥漿池的旁邊挖設(shè)泥漿回收池，使多余部分泥漿返回回收池經(jīng)沉淀后重復(fù)使用。

4防止鉆孔灌注樁斷樁核心工作

鉆孔樁灌注成樁的核心工作必須做好以下工作：（1）關(guān)鍵設(shè)備（混凝土攪拌設(shè)備、發(fā)電機(jī)、運(yùn)輸車(chē)輛）要有備用，材料（砂、石、水泥等）要準(zhǔn)備充足，以保證混凝土能連續(xù)灌注。（2）混凝土要求和易性好，坍落度要控制在18～22cm。若灌注時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，可以在混凝土中加入緩凝劑（需征得監(jiān)理工程師的許可），以防止先期灌注的混凝土初凝，堵塞導(dǎo)管。（3）在鋼筋籠制作時(shí)，一般要采用對(duì)焊，以保證焊口平順；當(dāng)采用搭接焊時(shí)，要保證焊縫不要在鋼筋籠內(nèi)形成錯(cuò)臺(tái)，以防鋼筋籠卡住導(dǎo)管。（4）導(dǎo)管的直徑應(yīng)根據(jù)樁徑和石料的最大粒徑確定，盡量采用大直徑導(dǎo)管；對(duì)每節(jié)導(dǎo)管進(jìn)行組裝編號(hào)，導(dǎo)管安裝完畢后要建立復(fù)核和檢驗(yàn)制度。導(dǎo)管使用前，要對(duì)導(dǎo)管進(jìn)行檢漏和抗拉力試驗(yàn)，以防導(dǎo)管滲漏。（5）下導(dǎo)管時(shí)，其底口距孔底的距離控制在25～40cm（注意導(dǎo)管口不能埋人沉淀的回淤泥渣中）之間，同時(shí)要能保證首批混凝土灌注后能埋住導(dǎo)管至少1.0m。在隨后的灌注過(guò)程中，導(dǎo)管的埋置深度一般控制在2.0～60m的范圍內(nèi)。（6）在提拔導(dǎo)管時(shí)要通過(guò)測(cè)量混凝土的灌注深度及已拆下導(dǎo)管的長(zhǎng)度，認(rèn)真計(jì)算提拔導(dǎo)管的長(zhǎng)度，嚴(yán)禁不經(jīng)測(cè)量和計(jì)算而盲目提拔導(dǎo)管。（7）當(dāng)混凝土堵塞導(dǎo)管時(shí)，可采用拔插抖動(dòng)導(dǎo)管（注意不可將導(dǎo)管口拔出混凝土面），當(dāng)所堵塞的導(dǎo)管長(zhǎng)度較短時(shí)，也可以用型鋼插入導(dǎo)管內(nèi)來(lái)疏通，也可以在導(dǎo)管上固定附著式振搗器進(jìn)行振動(dòng)來(lái)疏通導(dǎo)管內(nèi)的混凝土。（8）當(dāng)鋼筋籠卡住導(dǎo)管時(shí)，可設(shè)法轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)管，使之脫離鋼筋籠。

5取得成果及結(jié)束語(yǔ)

在小龍門(mén)嘉陵江特大橋的施工中，曾創(chuàng)下單月成樁101根樁的紀(jì)錄，比計(jì)劃工期提前27天，無(wú)斷樁。施工技術(shù)是工程管理的龍頭，是確保施工質(zhì)量的關(guān)鍵工作；合理運(yùn)用新技術(shù)、精心組織與安排，可達(dá)到事半功倍的效果。