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大直徑鉆孔灌注樁成孔技術(shù)措施及事故處理

文檔作者：陳金堂文檔來(lái)源：江西省地質(zhì)工程總公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2022年11月06日
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銣蘸 ．哮榭 ‘
／一 直徑鉆孔灌注樁成孔建術(shù)措施及事故 理
堡 ：蘭(江西省地質(zhì)工程總公司330002)
風(fēng)陵渡黃河公路大橋的基礎(chǔ)工程一一鉆
孔灌注樁由江西省地質(zhì)工程總公司六、九工程
處施工。鉆孔樁孔徑1．5m，孔深70m．樁長(zhǎng)60m．
屬特大、超長(zhǎng)鉆孔樁工程。由于該地層變化大，
軟硬交錯(cuò)頻繁，特別是兩岸采取圍堰筑島施工，
使得局部河寬只有200m，水流速達(dá)5~6m／s 在
水探6～7m的拇段墩位上施工，難度特別大，所
以各項(xiàng)施工工藝、措施必須準(zhǔn)確、得力。
1 成孔施工'I備
兩邊近岸墩位施工時(shí)，采用圍堰筑島法施
工，下設(shè)2～3m護(hù)筒即可滿足茄工需要．而中
間墩位由于水深水急，需搭崩水上平臺(tái)并在其
下設(shè)較長(zhǎng)的護(hù)筒方能滿足施工需要。
圍堰時(shí)，用直徑 425×10鋼管長(zhǎng)15m左
右打人河床中，作為便道基礎(chǔ)：在墩位處，也用
凈嘴
嚀 中Lj ．f
此鋼管組成鋼管樁方陣，作為群體基礎(chǔ)，再用
60 工字鋼搭成方格．突出樁孔位置，再平行鋪
設(shè)重型鋼軌．兩根合并一組，組距800ram，其
上垂直方面鋪設(shè)一層方枕木，即成為水上施工
平臺(tái)。平臺(tái)面積約為16×32m ，平臺(tái)面距水面
約6m．同時(shí)安排兩臺(tái)GPB一16型鉆機(jī)施工．
在平臺(tái)面及距水面0．6m處各定位固定兩
組護(hù)筒導(dǎo)向槊．導(dǎo)向槊為半開(kāi)式，內(nèi)卿外方，甩
型鋼制成，其拆裝內(nèi)徑比護(hù)筒外徑大6一
lOcm 。
一次性接長(zhǎng)護(hù)筒16～18m．直徑1．7m(用
lOmm鋼板制)。單節(jié)護(hù)筒連接外加焊后，再加6
～8塊12Omm×250mm、厚1Omm的加強(qiáng)塊，
均布焊接，且底端護(hù)筒須加20Omm寬、lOmm
厚的保強(qiáng)圈 再在護(hù)筒下端3m處加焊兩個(gè)
體豎向撓曲，有助于切實(shí)掌握有關(guān)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的
變形速率，以盡可能避免事故。對(duì)于已出現(xiàn)失穩(wěn)
預(yù)兆的情況，采取回填、地面衄載、墻外側(cè)降水
等搶險(xiǎn)措施較為有效。
6．5 圍護(hù)結(jié)梅因開(kāi)挖引起的水平側(cè)移有可髓
導(dǎo)致相鄰房屋或地下管線的不均勻沉降，并使
之產(chǎn)生開(kāi)裂．排樁式圍護(hù)結(jié)構(gòu)的施筑，如打樁將
引起相鄰?fù)翆铀较驍D壓和垂直向隆起，隆起
量及波及范圍與樁悻的平面分布密度、打樁速
率、土質(zhì)等眾多因素有關(guān)。由于地層中孔晾水壓
力總是先于地表隆起的發(fā)生，因而通過(guò)測(cè)讀超
孔晾水壓力變化情況來(lái)掌握打樁對(duì)地層影響是
一種有效的手段．
參考文獻(xiàn)
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同解說(shuō)．1974 -
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出版札1987
志謝
皋文援引的大部分資料均為近年來(lái)作者度
其同事們共同完成和正在進(jìn)行的工程監(jiān)測(cè)成
果，其中唐忠德割教授、陶履彬博士、陸浩亮剮
教授 揚(yáng)慧芳實(shí)驗(yàn)師等做了大量工作，在此表示
衷心的感謝。
建筑施工第lB卷
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O 型環(huán)，當(dāng)護(hù)筒下入導(dǎo)向架入水前，用鋼絲繩
引上兩環(huán)，利用固定在上游的滑輪組通過(guò)卷?yè)P(yáng)
機(jī)校正護(hù)簡(jiǎn)垂直度和位置，同時(shí)在上、下導(dǎo)向架
上各加焊6～8塊限位塊，均與護(hù)筒保持5ram
間隙，以保證護(hù)筒與設(shè)計(jì)位置吻合。經(jīng)校核無(wú)誤
后，下放護(hù)簡(jiǎn)入水，同時(shí)用卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引，以消除
水對(duì)護(hù)筒沖擊影響，使護(hù)筒垂直人土，當(dāng)靠自重
A土到不再下沉?xí)r，及時(shí)檢測(cè)人土深度，再采用
DZ一60型震動(dòng)錘錘擊，并及時(shí)抽出校正鋼絲
繩。一般情況下護(hù)筒人土4m，進(jìn)人亞粘土層1
m便可滿足成孔需要。用循環(huán)泥漿槽連通2～3
個(gè)護(hù)筒，另加一個(gè)50ms左右泥漿箱，即可進(jìn)行
一臺(tái)套鉆機(jī)正、反循環(huán)的成孔施工。
1
2 戚孔施工
。
在兩根試壓樁及前期工程樁施工中，發(fā)現(xiàn)
孔段中有8段土層由于含膠結(jié)物，．軟硬變化大，
鉆孔極 彎曲，無(wú)法用鹼孔器測(cè)孔，須進(jìn)行大量
的二次護(hù) 掃孔工作。五個(gè)樁孔均進(jìn)行過(guò)二次掃
孔工作 時(shí)間超過(guò)3天／孔，最長(zhǎng)達(dá)7天l：fL。
另外還有幾段土層堅(jiān)硬密實(shí)，極難進(jìn)尺，班進(jìn)尺
不超過(guò)o．3m，以及～ 些軟硬夾層，鉆進(jìn)時(shí)鉆具
跳動(dòng)嚴(yán)重，鉆頭合金碰損，消耗量大，也易震松
螺桿，發(fā)生斷桿掉鉆事故，針對(duì)以上施工中的問(wèn)
題，我們主要采取了以下主要技術(shù)措施：
2．1 拄正器 ’
由一根長(zhǎng)8m的鉆桿，焊上兩條與鉆頭同
、半徑的鋼腰帶，并加焊保徑塊，固定在鉆頭上
端，與鉆頭共同形成一個(gè)鋼性好、長(zhǎng)達(dá)5m的
滿眼 鉆具，減少了鉆具與孔壁間隙，增強(qiáng)了
鉆具的穩(wěn)定性和導(dǎo)向作用，改善了下部鉆具的
彎曲狀態(tài)，保證了鉆頭基本處在鉆孔中心位置，
使其垂直鉆進(jìn)，因而有效地防止了孔斜和彎曲，
消除了膠結(jié)層(軟硬不均，局部分布不均，其層
面與鉆孔軸線并不垂直)及粒度太小不同鰒l卵，
礫石、弧石對(duì)鉆具的影啊，以及鉆頭螺旋轉(zhuǎn)動(dòng)
吃軟怕硬 形成的孔斜，局部彎睦和鉆孔內(nèi)
來(lái)復(fù)線式的小臺(tái)階。使檢孔器能夠順利通過(guò)。用
上扶正器后，成孔檢孔通過(guò)率l00 ，節(jié)約了太
量的擴(kuò)、掃孔時(shí)間。
2．2 投碎石人孔
施工中，由于地層中厚薄不均的多層粉，
1994年第4期
細(xì)砂膠結(jié)層，總厚度達(dá)20余米，鉆進(jìn)困難，加上
界面不整合，鉆機(jī)跳動(dòng)嚴(yán)重，鉆進(jìn)效率極慢，而
采取向孔內(nèi)投混凝土用粗骨料一碎石用正循
環(huán)成孔效果明顯。 ·
經(jīng)統(tǒng)計(jì)，在難度增加，即難以施工的地層由
88．7 增加到42．7 的情況下，投石后鉆進(jìn)成
孔時(shí)間反而由原占總臺(tái)時(shí)率76．1 降到
6O．2 ，降低幅度達(dá)20 ，按單孔成孔1O天計(jì)，
每單孔節(jié)約2天時(shí)間，壘橋可節(jié)約近I1個(gè)月旅工
期。
在施工粘性土等地層時(shí)，鉆頭易 糊鉆 ，
影響鉆進(jìn)速度，造成反循環(huán)不暢通又加重 糊
鉆 ，從而，無(wú)法繼續(xù)施工。用投碎石就可不起
鉆而使 糊鉆 物脫離鉆具。推廣此法后，每成
一個(gè)孔從原起鉆四次減少到二次，。太太辟低了
工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和施工對(duì)間。
2．3 “止動(dòng)墊
在膠結(jié)層中施工鉆具胱鋤嚴(yán)重，常常造成
鉆頭與鉆桿之間 鉆頭與扶正器、扶正器與鉆桿
之間連接螺桿的松動(dòng)，就是采用“雙螺母 在
每次起話時(shí)也都發(fā)現(xiàn)這幾處螺桿松動(dòng)，造成絲
桿與法蘭、定位鋪與定位眼眼位擴(kuò)大，每次慘樸
法蘭都要點(diǎn)焊補(bǔ)眼，人工打磨慘眼，費(fèi)工費(fèi)時(shí)，
而且多次發(fā)生由于松動(dòng)而剪斷螺桿造成掉落鉆
頭的事故
為此，我們采用8號(hào)鐵絲“梅花 狀點(diǎn)焊
連接6個(gè)螺母，使之共同起到止動(dòng)作用。在實(shí)踐
中，連接處均來(lái)發(fā)生松動(dòng)，如在9__3 孔處理事
故時(shí)，用直徑1．5m簡(jiǎn)式鉆頭修孔，因發(fā)生意
外，鉆桿本體裂斷，鉆頭掉人孔內(nèi)，在鉆頭打撈
上來(lái)后發(fā)現(xiàn)用鐵絲連接處螺桿絲毫未動(dòng)，防橙
效果極為明顯。特別是施工時(shí)震動(dòng)太，或慘擴(kuò)鉆
孔時(shí)，用此法防松效果顯著．
2．4 鉆頭大小與合金塊選擇
在卵 礫石層中和砂層中選用 1．26～
1．45m的鉆頭鉆進(jìn)，以減少該地層的超徑系散，
鉆頭可以是三翼或四翼的，堅(jiān)硬的亞粘土則選
用 1．50m的雙腰帶三翼鉆頭較佳。
． 在30 Z 30×150的方鋼上焊接8 Zl5
Z 30的片狀硬質(zhì)合金進(jìn)行亞粘土孔段的施工，
真正前角控制在15。，這樣能成條狀的切下土
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層，而對(duì)砂層、礫石層用方鋼直接焊接在鉆頭翼
片上即可：對(duì)于膠結(jié)層可在方鋼上焊多排太八
角合金。
可以通過(guò)焊接合金塊來(lái)調(diào)整鉆頭直徑太
?。怪饶苁箼z孔器順利通過(guò)，又能使擴(kuò)徑系
數(shù)控制在較小的范圍內(nèi)。
2．5 戚孔措施
護(hù)筒的埋設(shè)、固定和止水是成孔的關(guān)鍵。因
其直接影響到成孔是否垂直，鉆孔施工是否順
利．鉆進(jìn)到距護(hù)筒底腳0．5m左右時(shí)，控制成孔
參數(shù)并改用正循環(huán)工藝成孔，當(dāng)穿過(guò)護(hù)筒0．5m
時(shí)，及時(shí)回填粘土及水泥混合物lm高，然后慢
進(jìn)正循環(huán)二次成孔，超過(guò)護(hù)筒底2m后改用反
循環(huán)工藝成孔，始終保持施工時(shí)水頭高度。
3 典型事故處理
3．1 6—3#亍乞掉鉆與配重塊事故處理 。
在6號(hào)墩成孔施工中，進(jìn)行6—3 孔成孔
工作時(shí)，在孔深30m處遇一層傾斜的厚0．6m
的膠結(jié)層，其上部孔段由中砂構(gòu)成。膠結(jié)層鉆進(jìn)
時(shí)，由于進(jìn)尺難，鉆進(jìn)時(shí)間長(zhǎng)，加上鉆孔偏斜，使
得中砂層孔徑超過(guò)2m，此時(shí)鉆頭芯管扭裂，鉆
頭掉人孔內(nèi)。處理中，鉆頭平躺在中砂層孔段，
但24～27m連續(xù)為膠結(jié)層夾層，孔徑較為規(guī)
整，總長(zhǎng)2．2m的鉆頭怎樣也提不出孔來(lái)：同時(shí)
雪上加霜，把lt重的鉆具配重塊也掉人孔內(nèi)，
與鉆頭平行夾在孔中互相擠死。
’ 經(jīng)過(guò)多次分析研究，并征得設(shè)計(jì)、監(jiān)理方同
意，決定用 2．2m鉆頭擴(kuò)孔，進(jìn)行打撈處理，
當(dāng) 2．2m鉆頭擴(kuò)至23m處，就碰到孔內(nèi)鉆頭
及配重塊，然后用直徑~00mm的筒式鉆頭在
孔內(nèi)鉆小眼，原則是只要未 碰鐵 就盡量鉆
深，并保證2．2m的整個(gè)孔徑中空位全部鉆到，
‘ 方面借 探明事故物在孔內(nèi)狀態(tài)，另～ 方面
清除事故物四周渣物 最后用鋼板割制的豎鉤，
分兩次用 劍2天的時(shí)間全部謗理了孔內(nèi)遺留
物
3．2 斷樁接樁成孔處理
在施1：10—8#孑L時(shí)，灌注混凝土到鋼筋籠
底3m處，發(fā)生導(dǎo)管與颯筋籠皎 現(xiàn)象，升 降
導(dǎo)管，鋼筋籠都跟著升、降 _無(wú)漣解脫．只好一同
起拔而造成斷樁。
40 一
在1l—l5 孔成樁時(shí)，早期灌注的混凝土
早強(qiáng)，形成環(huán)狀硬蓋，使得混凝土面進(jìn)入籠底時(shí)
頂起4噸多重鋼筋并把限位用的 42mm鉆
桿頂斷2根，也只好停灌而導(dǎo)致斷樁。
二次斷樁都由于已戚樁25m,~右，全部掃
掉已成的混凝土樁非常困難，就是采取接樁措
施，掃掉上部(接合面)混凝土也須認(rèn)真對(duì)待．
10—8 孔，由于掃混凝土及時(shí)，量4 在3
天時(shí)問(wèn)內(nèi)完成了掃混凝土工作，重新下籠下管
灌注成樁．而l1一l5 樁由于掃混凝土工作量
大、硬度大，在掃混凝土?xí)r造成孔斜和 生臺(tái)
階，再次下籠時(shí)不能到位，只得再次灌注混凝
土。為保證掃混凝土?xí)r垂直，在混凝土初凝時(shí)就
用 500ram鉆頭帶扶正器鉆一個(gè)6～7m小
眼，使小眼確保在樁中心，然后分2～3級(jí)進(jìn)行
護(hù)孔掃混凝土工作。
掃混凝土清孔時(shí)，在原直徑500ram基礎(chǔ)
上用直徑1200mm鉆頭，前端帶有導(dǎo)正器，后
有扶正器，鉆到指定深度，再用直徑1500ram
鉆頭，同前擴(kuò)孔到要求深度，然后下籠下管。
接樁灌注時(shí)，二次清孔工作特別重要，一定
要徹底換漿，上下混凝土面上允許有顆粒物存
在，但不允許有泥漿沉淀物。
為了了解接樁效果，除用水電效應(yīng)法測(cè)試
樁身質(zhì)量外，還要求進(jìn)行取芯，了解接合面混凝
土連接情況，為確保能取得距地面加余米處的
樁段混凝土芯，在下籠時(shí)隨籠下兩根 89x3
導(dǎo)管，距離接樁面3m左右。
經(jīng)兩種方法測(cè)定，兩根樁均定為合格樁?；?
凝土面接觸情況良好，無(wú)任何夾層．
信息窗
第八屆華東六省一市建筑施工學(xué)術(shù)交流會(huì)于
1994年6B 21～24日在上海舉行，皋屆售議以論文交
流與參觀大型工程為主，重在深大基礎(chǔ)廈高聳結(jié)構(gòu)
工．會(huì)議決定，第九屆會(huì)議由山東省組織籌辦
全國(guó)預(yù)應(yīng)力應(yīng)用技術(shù)交流研討會(huì) 將于1994年
9月中下旬在河南開(kāi)封市召開(kāi)，本次會(huì)議由中國(guó)土木
工程學(xué)售、中國(guó)土本工程學(xué)會(huì)混凝土廈預(yù)應(yīng)力混凝
土分會(huì)、中國(guó)科技咨詢中 預(yù)應(yīng)力技術(shù)專家組共同
舉辦。 (新)
建筑藏工第16巷

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