王繼峰，楊箭亮

(中交二公局鐵路工程有限公司，陜西 西安　710065)

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西安地鐵三號(hào)線浐河大橋超深鉆孔灌注樁樁基施工技術(shù)

王繼峰，楊箭亮

(中交二公局鐵路工程有限公司，陜西 西安710065)

摘要：根據(jù)西安地鐵三號(hào)線TJSG-15標(biāo)浐河大橋主墩處于特殊地質(zhì)的超深、大直徑樁基施工，對(duì)施工中的技術(shù)難點(diǎn)及解決措施做以總結(jié)，以供廣大技術(shù)員參考。

關(guān)鍵詞：深樁基；技術(shù)難點(diǎn)；解決措施

1樁基施工概況

浐河大橋?yàn)闊o(wú)碴軌道預(yù)應(yīng)力混凝土后張法V撐連續(xù)鋼構(gòu)，主橋孔跨構(gòu)成為一聯(lián)(55+88+55) m預(yù)應(yīng)力混凝土V型支撐連續(xù)剛構(gòu)橋。橋墩基礎(chǔ)均采用樁基礎(chǔ)，主墩基礎(chǔ)采用6根Ф180 cm鉆孔灌注樁，主墩樁基有效長(zhǎng)度均為85 m，地面鉆孔深度達(dá)95 m。本橋位于廣安路新浐橋主、輔道橋間7.8 m空間范圍內(nèi)，沿既有橋平行走向；其中主墩橋墩處于浐河河漫灘及河床處，橋址處地下卵石土厚度大，卵石土中等風(fēng)化，一般粒徑20～50 mm，最大粒徑200 mm，中粗砂填充約35%。

2施工工藝

2.1施工工法選擇

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，因樁基四周均為既有橋橋墩，既有橋最近樁基距本擬建橋梁樁基間距約2 m，因既有橋主輔道橋凈高、凈空限制，旋挖鉆機(jī)無(wú)法施工，沖擊鉆可能會(huì)對(duì)既有橋有較大安全影響?，F(xiàn)實(shí)條件確定了樁基只能一次成功，否則沒(méi)有空間進(jìn)行補(bǔ)樁施工；同時(shí)，樁基成樁質(zhì)量要求高，孔底沉渣厚度不得大于100 mm；經(jīng)過(guò)綜合必選，選用了反循環(huán)鉆機(jī)進(jìn)行超深鉆孔樁施工。

2.2反循環(huán)施工工藝概述

(1)反循環(huán)鉆進(jìn)成孔。采用ZSD250型反循環(huán)鉆機(jī)進(jìn)行鉆進(jìn)。

(2)泥漿配置。采用膨潤(rùn)土和火堿外加劑循環(huán)攪拌均勻。

(3)泥漿除砂。因地層富含砂，為防止坍孔和樁底沉渣超標(biāo)，采用ZX-250型泥漿凈化裝置(除砂機(jī))除砂。

(4)成孔檢查。鉆孔灌注樁在成孔過(guò)程中、終孔后以及灌注混凝土前，均需對(duì)鉆孔進(jìn)行階段性的成孔質(zhì)量檢查。

(5)第一次清孔。清孔處理的目的是使孔底沉渣厚度、泥漿液中含鉆渣量和孔壁垢厚度符合規(guī)范和設(shè)計(jì)要求，為水下混凝土灌注創(chuàng)造良好的條件。當(dāng)鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)高程后，經(jīng)對(duì)孔徑、孔深、孔位、垂直度進(jìn)行檢查確認(rèn)鉆孔合格后，即可進(jìn)行第一次清孔。

采用反循環(huán)鉆機(jī)鉆孔時(shí)，可在終孔后停止進(jìn)尺，一邊利用鉆機(jī)的反循環(huán)系統(tǒng)的泥漿泵持續(xù)抽漿，把孔底泥漿、鉆渣、含砂等混合物排出孔外，一邊向孔內(nèi)補(bǔ)充經(jīng)泥漿池凈化后的泥漿，本次清孔以降低終孔泥漿內(nèi)含砂率和確?？變?nèi)泥漿始終處于懸浮狀況為主要目的，泥漿比重可略有降低或保持不變，防止泥漿比重下降，造成砂沉底，影響成孔質(zhì)量。

(6)鋼筋籠加工及安裝。鋼筋場(chǎng)采用滾焊機(jī)加工成型后，用直螺紋接駁器孔口連接。

(7)灌注方式。導(dǎo)管法水下混凝土灌注，每次不少于三車(chē)混凝土到場(chǎng)后，開(kāi)始水下混凝土灌注。

3超深鉆孔灌注樁施工技術(shù)難點(diǎn)

(1)施工難度大。本樁基鉆孔深，樁徑大，地質(zhì)條件復(fù)雜，遇到雜填土、卵石層和砂層鉆進(jìn)和成孔難度較大。

(2)施工質(zhì)量要求高。因場(chǎng)地條件限制，樁基只能一次成功，施工風(fēng)險(xiǎn)高；設(shè)計(jì)要求垂直度不大于0.5/100且不大于500 mm，孔底沉渣厚度小于100 mm。

(3)鋼筋籠的制作精度要求高。由于本樁基工程鋼筋籠連接為機(jī)械連接，鋼筋接頭連接時(shí)對(duì)主筋間距要求非常嚴(yán)格，給工程施工帶來(lái)了一定的困難。

(4)施工安全風(fēng)險(xiǎn)高。在既有橋主輔道橋間施工，既有橋樁基長(zhǎng)28～35 m，且距目前施工樁基近(最近約2 m)，鉆孔過(guò)程可能會(huì)對(duì)既有橋運(yùn)營(yíng)產(chǎn)生安全影響，特別是要防止坍孔發(fā)生，施工時(shí)必須做好對(duì)既有橋的監(jiān)測(cè)和保護(hù)措施。

4針對(duì)施工難點(diǎn)，制定相應(yīng)的措施

4.1鉆進(jìn)難度大解決措施

施工前，我們?cè)跇痘浇M(jìn)行了一根樁的實(shí)驗(yàn)工作，目的在于核對(duì)地質(zhì)狀況、了解設(shè)備的性能、收集數(shù)據(jù)以便更好的控制鉆速及泥漿比重，確保鉆進(jìn)速度不受影響。試驗(yàn)樁為我們提供了大量的數(shù)據(jù)，后期的施工中，對(duì)設(shè)備性能、施工管理重點(diǎn)等更加了解，對(duì)鉆速的控制更加到位，對(duì)鉆頭的磨耗也能掌握好，確保施工進(jìn)度和質(zhì)量，為我們后續(xù)的施工節(jié)約了大量的時(shí)間。

4.2影響孔徑垂直度原因分析及解決措施

(1)原因分析

①鉆機(jī)地盤(pán)基礎(chǔ)不穩(wěn)固，采用液壓支腿支撐，支撐面積較小，隨著鉆機(jī)的質(zhì)量增加，產(chǎn)生不均勻沉降。②回轉(zhuǎn)器與鉆頭未調(diào)整垂直。③鉆頭設(shè)計(jì)不合理，錐度過(guò)大，導(dǎo)向性不好，穩(wěn)定性差，遇到軟硬不均勻地層導(dǎo)致孔斜。④操作不當(dāng)，為追求盲目進(jìn)尺，未進(jìn)行減壓鉆進(jìn)。

(2)改進(jìn)措施

①選用合適的施工設(shè)備。本工程選用ZSD250型鉆機(jī)，該鉆機(jī)為反循環(huán)、大扭矩鉆機(jī)，重載扭矩為150 kN·m，配備的鉆桿直徑325 mm，125 kg/m；因鉆孔深，為確保成孔質(zhì)量，在鉆頭以上約設(shè)置了長(zhǎng)度3 m的導(dǎo)向環(huán)，防止鉆孔偏斜。施工前，做好樁基周?chē)鼗幚?，確保地基穩(wěn)定。在液壓支腿下墊設(shè)大方木、長(zhǎng)方木，增加液壓支腿的受力面積，確保鉆機(jī)穩(wěn)定。②采用配重加壓，配重重量為15 t，加上鉆桿和鉆頭的重量，整套鉆具重量為38 t。確?；剞D(zhuǎn)器和鉆頭垂直。③鉆頭使用三翼梳齒鉆頭，錐度采用莫氏錐度，除增加鉆頭的穩(wěn)定性和剛度還應(yīng)該增加鉆頭的耐磨性能。我們?cè)阢@頭的使用中使用優(yōu)質(zhì)合金刀齒，增加鉆頭耐磨性，減少鉆頭維修次數(shù)，盡量做到連續(xù)鉆進(jìn)。

通過(guò)上述施工措施，取得良好的成孔效果。

4.3沉渣厚度控制措施

(1)必須有良好的泥漿和較大合適的泥漿比重。施工過(guò)程中對(duì)新泥漿的配備指標(biāo)、循環(huán)泥漿施工指標(biāo)、一清、二清主要目的是降低砂率和控制孔底沉渣，保持泥漿質(zhì)量，在灌注前進(jìn)行第三次清孔，以降低泥漿比重，保證灌注質(zhì)量。

(2)泥漿和砂子的分離，我們采用ZX-250型泥漿凈化裝置，對(duì)循環(huán)泥漿進(jìn)行除砂。

5結(jié)語(yǔ)

通過(guò)上述的施工工藝及技術(shù)難點(diǎn)的措施實(shí)施，保證了我們浐河大橋大直徑超深鉆孔灌注樁樁基工程的順利完工，經(jīng)超聲波檢測(cè)均為Ⅰ類(lèi)樁。本工程主墩樁基的順利完工，也為同類(lèi)特殊地形、地質(zhì)，大直徑、超深樁基施工提供一些經(jīng)驗(yàn)和參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊德才．溫州世貿(mào)中心大廈超深大直徑鉆孔灌注樁施工技術(shù)[J]．探礦工程(巖土鉆掘工程)，2007，(1).

[2]杜強(qiáng)．超長(zhǎng)鉆孔樁施工中主要指標(biāo)控制[J]．鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2009，(S1).

收稿日期：2015-09-01

作者簡(jiǎn)介：王繼峰(1979-)，男，內(nèi)蒙古赤峰人，工程師，研究方向：土木工程。

中圖分類(lèi)號(hào)：U445

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：C

文章編號(hào)：1008-3383(2016)05-0123-01