王慶軍 WANG Qing-jun;武坤倫 WU Kun-lun
(河北建設(shè)勘察研究院有限公司,石家莊 050000)
(Hebei Construction Survey Research Institute Co.,Ltd.,Shijiazhuang 050000,China)
隨著我國基礎(chǔ)建設(shè)規(guī)模的不斷擴大,大直徑旋挖鉆機鉆機在樁基施工中得到了廣泛應(yīng)用,它具有施工效率高、成孔質(zhì)量好等特點。最近兩年隨著旋挖鉆機施工設(shè)備及施工技術(shù)的不斷發(fā)展,大型旋挖鉆機已經(jīng)在樁基施工中發(fā)揮出重要作用,展現(xiàn)出巨大的優(yōu)勢。但是對于一些鉆孔灌注樁工程,由于鉆孔深度及地層方面的原因,旋挖鉆機不能夠獨立成孔,就需要回轉(zhuǎn)鉆機來發(fā)揮它的特點。洋浦大橋5#墩旋挖鉆機和回轉(zhuǎn)鉆機合成孔,汲取了兩種設(shè)備各自的優(yōu)點,同時彌補了單獨使用旋挖鉆機和回轉(zhuǎn)鉆機時缺點和不足,大大提高了施工效率。
1.1 總體概況 海南洋浦大橋連接海南省洋浦經(jīng)濟開發(fā)區(qū)和儋州市白馬井鎮(zhèn),是海南省高速公路網(wǎng)規(guī)劃中洋浦-儋州-萬寧高速公路的起點工程,大橋5#墩樁基,孔深118m,樁徑2.2m,樁數(shù)37根,護筒埋設(shè)長度32m,采用泥漿護壁旋挖鉆機與回轉(zhuǎn)鉆機成孔工藝施工,屬于海上平臺施工。主要技術(shù)要求如下:①成孔傾斜度小于1/200;②護筒外擴孔系數(shù)小于1.13;③樁基成樁質(zhì)量85%以上達到Ⅰ類樁。
1.2 工程管理重點 ①合理資源配置,樁基施工采用TR400C旋挖鉆機、ZSD300/GF300回轉(zhuǎn)鉆機成孔,因此合理配置機械、優(yōu)化場地布置、提高效率是工程有效進行的關(guān)鍵;②做好職工的安全培訓(xùn)、環(huán)境保護和各工序技術(shù)交底;③確保施工現(xiàn)場生產(chǎn)調(diào)度工作協(xié)調(diào)到位;④認(rèn)真落實各項質(zhì)量控制措施,嚴(yán)格控制各工序施工質(zhì)量。
1.3 主要地層情況描述 5#墩地質(zhì)情況復(fù)雜,從32m至110m在不同樁的不同地層深度有5~7種膠結(jié)層夾層,其中92m以上地層夾層為中等膠結(jié),92m以下為硬質(zhì)膠結(jié)層。其他地層情況:32m以上主要為淤泥、礫砂、粘土。32m~92m主要為粉細(xì)砂、中砂。92m至孔底主要為硬塑狀粘土、密實砂土。
2.1 回轉(zhuǎn)鉆機鉆進工藝 正常鉆進施工中,在粘性土層鉆進時,要控制進尺,每鉆進一個回次的單根鉆桿要及時進行掃孔,同時應(yīng)避免糊鉆;在強風(fēng)化玄武巖地層鉆進或膠結(jié)層時注意垂直度和鉆進速度的控制,以保證鉆孔直徑滿足要求;鉆進過程中注意往孔內(nèi)及時補充漿液量,維持護筒內(nèi)的水頭高度,保證孔壁穩(wěn)定。提升鉆具時應(yīng)平穩(wěn),尤其是當(dāng)鉆頭處于護筒底口位置時,必須防止鉆頭鉤掛護筒。加接鉆桿時,應(yīng)先停止鉆進,將鉆具提離孔底20cm,循環(huán)泥漿以清除孔底沉渣并將管道內(nèi)的鉆渣攜出排凈,然后再加接鉆桿。鉆桿連接螺栓應(yīng)擰緊上牢,認(rèn)真檢查密封圈,以防鉆桿接頭漏水漏氣,使反循環(huán)無法正常工作。鉆孔過程應(yīng)分班連續(xù)進行,不得中途長時間停止。認(rèn)真、仔細(xì)檢查下入孔內(nèi)的鉆具,保證其可靠性,避免掉鉆事故的發(fā)生。詳細(xì)、真實、準(zhǔn)確地填寫鉆孔原始記錄,精確測量鉆具長度,應(yīng)注意地層的變化,在地層變化與地質(zhì)報告提供資料不相一致時,應(yīng)及時通知技術(shù)人員。
2.2 旋挖鉆機鉆進工藝 采用旋挖鉆機鉆進成孔,應(yīng)及時補漿,防止塌孔。鉆機就位時必須平正、穩(wěn)固,以免造成樁孔的偏斜或鉆機的傾倒。鉆機按指定位置就位,調(diào)整桅桿及鉆桿的角度。鉆機就位后,要精心調(diào)平,使得底座和端座平穩(wěn),在鉆進運行中定期用儀器檢查和校正,確保鉆機不產(chǎn)生位移和沉陷。鉆機的鉆頭或鉆桿和護筒中心在同一鉛垂線上,偏差不大于5cm。鉆頭提出孔口時,打開泥漿泵由泥漿池泵送泥漿到護筒內(nèi),使泥漿能及時補充到孔內(nèi),以防孔內(nèi)液面下降而導(dǎo)致坍孔。旋挖作業(yè)其他要點:盡可能根據(jù)土層正確選擇鉆斗類型,軟土層選擇楔形齒、小切削角、小刃角、齒寬稍大;硬土層則選用較大切削角、較窄的彎曲齒套;粘土層的齒間距宜大些,以免糊鉆,影響進尺。鉆進硬層時,每次進尺深度小,斗內(nèi)鉆渣少,可先換用小直徑的螺旋鉆斗鉆進或松動硬巖土層,先鉆一小孔,然后再下大鉆斗擴孔撈渣。
由5#墩鉆孔灌注樁設(shè)計孔深來看,回轉(zhuǎn)鉆機可以單獨成孔,5#墩有2根樁是由回轉(zhuǎn)鉆機單獨完成孔,平均用時為13天,由于鉆進時間過長,不宜獨立成孔。旋挖鉆機受鉆桿長度的限制,最大鉆孔深度只有105m,所以旋挖鉆機雖然鉆進速度快但不能單獨成孔。5#墩地層在92m-110m深度存在硬質(zhì)膠結(jié)夾層,旋挖鉆機進尺困難且對鉆機損過大,初步確定旋挖鉆機鉆進至90m再由回轉(zhuǎn)鉆機接力鉆進,留有2m左右的導(dǎo)正空間給回轉(zhuǎn)鉆機,保證鉆孔垂直度。旋挖鉆機由開孔鉆至90m各孔平均用時20小時,回轉(zhuǎn)鉆機由90m接力鉆至孔底平均用時24小時。兩種鉆機配合使用大大節(jié)省施工時間。
大跨度的橋梁工程對樁基承載力的要求會很高,在解決大直徑、超深度的鉆孔施工問題時,為了節(jié)省工期,保證施工質(zhì)量,應(yīng)該綜合考慮旋挖鉆機和回轉(zhuǎn)鉆機的優(yōu)缺點,使二者取長補短,合理結(jié)合,為更好更快地完成工程項目節(jié)約成本。
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