黃黎明

【摘 要】本文針對山嶺重丘洪積河灘區(qū)域夾雜大粒徑卵石、漂礫石松散地層的復(fù)雜地質(zhì)條件下，樁基施工易出現(xiàn)卡鉆、埋鉆、偏孔、塌孔等突發(fā)事故的問題，通過對鉆孔樁施工工藝進(jìn)行比選，提出采用先沖擊、后旋挖的組合樁基鉆孔施工工藝，解決了山嶺重丘洪積河灘區(qū)域復(fù)雜地質(zhì)條件下深孔大直徑樁基施工效率低、突發(fā)事故多的難題。

【關(guān)鍵詞】山嶺重丘洪積河灘區(qū);大差異地質(zhì);深孔大直徑;組合樁基鉆孔施工

中圖分類號： U416.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A文章編號： 2095-2457（2019）19-0213-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.19.102

1 工程概況

雙達(dá)公路項(xiàng)目臥龍溝3號特大橋主橋跨越臥龍溝河谷及S310省道，按左、右線分離式設(shè)計(jì)。4#、5#主墩位于臥龍溝河灘，基礎(chǔ)采取群體嵌巖樁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，單幅按4根×3排的方式進(jìn)行排列，設(shè)計(jì)樁徑，2.2m，設(shè)計(jì)樁長42m～44m。根據(jù)地質(zhì)勘探及鉆孔揭露，施工區(qū)域地層以第四系上更新統(tǒng)沖洪積卵石、寒武系全風(fēng)化-中風(fēng)化玄武巖為主，自上而下依次為中密-密實(shí)狀態(tài)的卵石、全風(fēng)化-中風(fēng)化玄武巖，地層分布情況具體如下。

表1 臥龍溝3號特大橋4#、5#主墩地質(zhì)情況統(tǒng)計(jì)表

2 工藝比選

根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，結(jié)合施工區(qū)域地質(zhì)條件，選取了沖擊正循環(huán)、沖擊反循環(huán)、旋挖鉆等3種工藝進(jìn)行比選，比選情況如表2。

通過試樁工藝比選，常規(guī)鉆孔樁施工工藝在大粒徑厚卵石層+極硬玄武巖層的復(fù)雜地質(zhì)條件下，難以在深孔大直徑樁基鉆進(jìn)施工時(shí)實(shí)現(xiàn)環(huán)保、高效、經(jīng)濟(jì)的目的，因而，項(xiàng)目部研究提出了先沖擊、后旋挖的組合樁基鉆孔施工方法，結(jié)合兩種方法的優(yōu)點(diǎn)，可有效解決上述難題。

3 組合樁基鉆孔施工方法

3.1 施工工藝流程

3.2 主要施工方法

3.2.1 施工準(zhǔn)備

對圖紙進(jìn)行審核，確認(rèn)樁基設(shè)計(jì)參數(shù)，并對施工人員進(jìn)行交底，告知其操作流程、工藝參數(shù)、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、安全環(huán)保注意事項(xiàng)。根據(jù)現(xiàn)場情況進(jìn)行場地布置，做好“三通一平”工作，設(shè)置好泥漿池。

3.2.2 測量放樣

測量人員采用全站儀測放出樁基中心位置，施工人員插打鋼釬作為標(biāo)識(shí)，同時(shí)，在樁位四周對稱打入4根鋼釬作為護(hù)樁，形成十字網(wǎng)基準(zhǔn)點(diǎn)，用于后續(xù)樁位控制及復(fù)核。

3.2.3 護(hù)筒埋設(shè)

護(hù)筒采用鋼護(hù)筒，由專業(yè)廠家采用鋼板進(jìn)行制作加工，護(hù)筒直徑2.6m，厚20mm。

護(hù)筒運(yùn)輸至場內(nèi)后，采用人工配合挖機(jī)進(jìn)行護(hù)筒埋設(shè)，埋設(shè)時(shí)利用十字護(hù)樁進(jìn)行定位，護(hù)筒埋深2.0m，頂面高出地面30cm。

3.2.4 沖擊鉆孔施工

1）根據(jù)卵石強(qiáng)度，選用55Kw沖擊鉆機(jī)及2t重，2.2m錘頭，鉆機(jī)就位前，對鉆機(jī)性能及地基進(jìn)行檢查，確保鉆機(jī)性能、場內(nèi)地基承載力滿足施工要求，

2）采用75t履帶吊沖擊鉆機(jī)安裝就位。就位時(shí)，鉆機(jī)底座下墊方木、型鋼等支承物，確保鉆機(jī)作業(yè)時(shí)處于平穩(wěn)狀態(tài)。就位后，采用吊錘進(jìn)行對中，并調(diào)試鉆機(jī)，確保垂直度偏差不大于1%。

3）開鉆時(shí)向孔內(nèi)投入黏土，以短沖程循環(huán)沖擊的方法進(jìn)行泥漿制造。然后進(jìn)行初始階段的底沖程沖擊作業(yè)，使孔壁堅(jiān)固、順直、圓順，為后續(xù)鉆進(jìn)作業(yè)提供導(dǎo)向，并防止孔口失穩(wěn)而造成塌孔[2]。待鉆孔深度超過錘頭和沖程高度后，即轉(zhuǎn)入正常沖擊鉆孔作業(yè)。

3.2.5 沖擊鉆撤除

沖擊鉆進(jìn)至基巖后，采用75t履帶吊將沖擊鉆機(jī)轉(zhuǎn)移至下一施工樁位。

3.2.6 旋挖鉆孔施工

1）根據(jù)基巖強(qiáng)度，選用三一400型旋挖鉆機(jī)進(jìn)行施工。鉆進(jìn)進(jìn)場后，在場地內(nèi)進(jìn)行組裝，并對組裝好的旋挖鉆機(jī)進(jìn)行驗(yàn)收，確保合格后安排鉆進(jìn)就位。

2）旋挖鉆就位后，利用十字護(hù)樁進(jìn)行定位，并自動(dòng)校準(zhǔn)垂直度。

3）以20m為一循環(huán)，先采用，1.0m桶鉆進(jìn)行鉆進(jìn)，然后依次更換，1.8m、，2.2m鉆頭進(jìn)行擴(kuò)孔，通過循環(huán)往復(fù)的擴(kuò)孔鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)樁底高程。

3.2.7 清孔

成孔后，對孔深、孔徑及垂直度進(jìn)行驗(yàn)收，驗(yàn)收合格后進(jìn)行清孔作業(yè)，清孔分兩次進(jìn)行，首次清孔作業(yè)在鋼筋籠安裝前進(jìn)行，二次清孔作業(yè)在鋼筋籠安裝完成之后進(jìn)行，二次清孔后采用導(dǎo)管法及時(shí)灌注水下混凝土。

4 施工要點(diǎn)

1）樁孔鉆進(jìn)時(shí)，相鄰樁基不可同步施工，需進(jìn)行跳樁施工，防止穿孔。

2）樁孔鉆進(jìn)時(shí)，要經(jīng)常檢查孔內(nèi)泥漿性能，及時(shí)排渣。同時(shí)，時(shí)刻關(guān)注孔內(nèi)水位，適時(shí)補(bǔ)充水及黏土，確保孔內(nèi)水位高于護(hù)筒底口不少于50cm[3]。

3）樁孔鉆進(jìn)時(shí)，須時(shí)常量測鉆頭直徑，鉆頭直徑磨損情況超過1.5cm時(shí)，要及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)焊[4]。補(bǔ)焊宜分次進(jìn)行，以免一次補(bǔ)焊過多造成卡鉆。使用沖擊鉆施工時(shí)，鉆頭補(bǔ)焊完成后應(yīng)先采用低沖程進(jìn)行沖擊，確定施工順暢后即可進(jìn)行正常施工。

4）鉆孔作業(yè)過程應(yīng)保持連續(xù)，確保一次成孔。遇特殊情況必須停鉆時(shí)，要先將鉆頭提出孔內(nèi)，以防埋鉆。停鉆后，必須對孔口加蓋網(wǎng)蓋，防止人員墜入孔內(nèi)，并及時(shí)補(bǔ)充水或泥漿，確?？變?nèi)水位及泥漿參數(shù)符合要求，防止塌孔。

5）鉆進(jìn)過程中，每2m撈取一次渣樣，并留樣保存。鉆進(jìn)時(shí)應(yīng)時(shí)常檢查孔內(nèi)傾斜度、孔徑、孔深，防止偏孔、縮徑、超鉆。

5 結(jié)束語

經(jīng)過試樁對比，正循環(huán)沖擊鉆進(jìn)法平均進(jìn)尺為0.69m/d，反循環(huán)沖擊鉆進(jìn)法平均進(jìn)尺為1.28m/d，正循環(huán)沖擊+旋挖接力組合鉆進(jìn)法平均進(jìn)尺為3m/d;先沖擊、后旋挖的組合樁基施工方法施工效率為沖擊正循環(huán)鉆進(jìn)的4.3倍，為沖擊反循環(huán)鉆進(jìn)的2.3倍，且樁檢結(jié)果均為Ⅰ類樁。

在洪積河灘地區(qū)需穿越大粒徑厚卵石層的情況下，采用常規(guī)樁基施工方法難度較大、效率較低、成本較高，通過采用組合鉆孔施工方法，能有效提高施工效率、降低成本，可為此類工程起到一定借鑒。

【參考文獻(xiàn)】

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