隨著公路橋梁和高層建筑在我國(guó)的飛速發(fā)展,我國(guó)的鉆孔灌注樁技術(shù)也得到了長(zhǎng)足發(fā)展,積累了豐富的施工經(jīng)驗(yàn),但復(fù)雜地質(zhì)條件下的沖擊鉆鉆孔灌注樁及病害的處理還是一大難題,下面通過(guò)泉頭大橋及黑河子中橋的樁基礎(chǔ)施工經(jīng)驗(yàn),介紹一下沖擊鉆鉆孔灌注樁施工工藝及斷樁和樁身夾泥的處理措施。僅供參考。
1 工程概況
泉頭大橋位于國(guó)道102線k900+734公里處,為8×20米大橋,下部結(jié)構(gòu)采用摩擦灌注樁,共有樁27根,其中墩樁21根,臺(tái)樁6根,樁徑1.2米,墩樁長(zhǎng)19米,臺(tái)樁長(zhǎng)14米。黑河子中橋距泉頭大橋2km,地質(zhì)情況基本相同。
2 工程地質(zhì)情況及機(jī)具的選擇
2.1橋址處主要地址情況:表層為6.5-8.1米左右的白色砂巖,堅(jiān)硬;中層為細(xì)砂亞粘土互層,硬塑狀態(tài),細(xì)砂為灰色,稍松狀態(tài),每層厚30-40公分總厚6米左右,此細(xì)砂亞粘土互層在鉆孔施工的干擾下易液化、出現(xiàn)涌砂現(xiàn)象、導(dǎo)致坍孔;樁底落在紅色泥巖上。整體地質(zhì)條件比較復(fù)雜、特殊,表層和底層堅(jiān)硬、中層稍松易液化。
2.2機(jī)具的選擇:施工前對(duì)機(jī)具進(jìn)行了選擇,循環(huán)鉆鉆進(jìn)速度快、成孔好、清孔干凈,但怕硬巖層及孤石、卵石;沖擊鉆適用廣泛,但速度慢、成孔質(zhì)量不高。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行兩種機(jī)具的比較,循環(huán)鉆48小時(shí)只鉆進(jìn)1.5米,而沖擊鉆48小時(shí)只鉆進(jìn)3.4米,雖然,中層易采用循環(huán)鉆,但更換機(jī)具耗時(shí)過(guò)多,決定在保證沖擊鉆工藝和泥漿質(zhì)量的基礎(chǔ)上采用4臺(tái)30型沖擊鉆同時(shí)施工。
3 沖擊鉆鉆孔灌注樁施工工藝
鉆孔灌注樁的施工順序?yàn)椋撼醪椒艠印u→恢復(fù)定線→護(hù)筒埋設(shè)→鉆孔→成孔檢測(cè)清孔→下鋼筋籠→下導(dǎo)管→砼澆注→破樁頭→成樁檢測(cè)。
3.1初步放樣:施工前先排水、修路、清除樁基位置的雜草和淤泥,換填山皮土并刮平壓實(shí),使施工機(jī)具順利進(jìn)出,能保證鉆機(jī)在施工中平穩(wěn),然后根據(jù)設(shè)計(jì)提供的導(dǎo)線點(diǎn)(經(jīng)導(dǎo)線復(fù)測(cè)閉合后)及水準(zhǔn)點(diǎn)用光電全站儀及水準(zhǔn)儀定位,橋墩中線在橋軸線方向上的位置中誤差不應(yīng)大于±15cm,成排成列放樣,放樣后用鋼尺校核。
3.2筑島:場(chǎng)地為淺水時(shí),采用草袋圍堰,普通土填充,筑島高出水面1.5cm為準(zhǔn)。
3.3護(hù)筒埋設(shè),恢復(fù)定線:護(hù)筒埋設(shè)是重要一環(huán),起到定位、導(dǎo)向,靠筒內(nèi)水位和泥漿比重使孔內(nèi)水壓大于外部水壓,防止塌孔,護(hù)筒內(nèi)徑比樁經(jīng)大200-400mm,護(hù)筒高度宜高出地面0.3m或水面1.0-2.0m,護(hù)筒的埋設(shè)深度應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求或樁徑及水文地質(zhì)情況確定,一般情況埋置深度宜為2-4m,有沖刷影響的河床,應(yīng)沉入沖刷線以下不少于1.0-1.5m。泉頭大橋采用4m高護(hù)筒,φ1.6m,壁厚4mm,旱地及筑島處采用挖坑埋設(shè)法,護(hù)筒底部和四周所填粘質(zhì)土必須分層夯實(shí),護(hù)筒頂高出地面0.3m,埋設(shè)時(shí)位置要準(zhǔn)確,護(hù)筒要豎直。護(hù)筒中心豎直線應(yīng)與樁中心線重合,平面允許誤差50mm,豎直線傾斜不大于1%,護(hù)筒頂部焊加強(qiáng)筋和吊耳,開(kāi)出水口,鉆進(jìn)過(guò)程中要經(jīng)常檢查是否發(fā)生偏移和下沉,并及時(shí)糾正。
3.4鉆孔:分沖擊鉆和正反循環(huán)鉆,應(yīng)按設(shè)計(jì)資料繪制的地質(zhì)剖面圖,選用適當(dāng)?shù)你@孔和泥漿,泉頭大橋根據(jù)實(shí)際情況選用沖擊鉆。
3.4.1泥漿的配制:為保證中層易液化坍塌砂質(zhì)層的成孔質(zhì)量和最終能將孔底清理干凈,對(duì)泥漿的比重與粘度制定了嚴(yán)格的指標(biāo),經(jīng)過(guò)20余次的泥漿配比試驗(yàn),決定采用當(dāng)?shù)氐呐驖?rùn)土,泥漿配和比為 水:膨土:粘土:NaoH:CMC=1000:100:60:1.5:1.5。配制的泥漿比重為1.06-1.10;粘度18-22Pa.s;含砂率0.3%-0.5%;PH值8-10,膠體率95%-98%;靜切力1.1-1.3;失水率13-15ml。泥漿的好壞是成孔質(zhì)量的重要保證之一,由于配置了高質(zhì)量的泥漿,在長(zhǎng)期停鉆的情況下,沉積物很少,此外,優(yōu)質(zhì)的泥漿可使孔壁形成一層粘性好、密度大滲透性差的泥皮,這層泥皮可防止孔內(nèi)泥漿外滲,大大減緩孔內(nèi)水頭降低的速度,這也是使孔壁穩(wěn)定的有效措施。
3.4.2沖擊鉆鉆孔注意事項(xiàng)
?、?鉆機(jī)就位前,應(yīng)對(duì)鉆孔前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作進(jìn)行檢查,包括主要機(jī)具設(shè)備的檢查和維修,鉆機(jī)就位后,應(yīng)平穩(wěn),不得產(chǎn)生位移和沉陷,開(kāi)孔的孔位必須準(zhǔn)確。
?、?沖錐的鋼絲繩同鋼護(hù)筒中心位置偏差不大于2cm,升降錐頭時(shí)要平穩(wěn),不得碰撞護(hù)壁和孔壁。
?、?鉆孔作業(yè)必須連續(xù),并作鉆孔施工記錄,經(jīng)常對(duì)鉆孔泥漿進(jìn)行檢測(cè)和試驗(yàn),不符合要求的隨時(shí)改正,注意補(bǔ)充新拌的好泥漿,在整個(gè)施工過(guò)程中,泥漿的損失較小,水頭始終保證在2m左右,有效地防止了孔壁坍塌,埋鉆頭的現(xiàn)象發(fā)生,確保了鉆孔樁的成孔質(zhì)量和成孔速度。
?、?鉆進(jìn)過(guò)程中,每進(jìn)5-8尺檢查鉆孔直徑和豎直度,注意地層變化,在地層變化處撈取渣樣,判明后記入記錄表中并與地質(zhì)剖面圖核對(duì)。根據(jù)實(shí)際地層變化采用相應(yīng)的鉆進(jìn)方式,在鉆至中層易液化砂層時(shí),鉆進(jìn)速度必須放慢,以確保成孔質(zhì)量。
?、?沖擊鉆應(yīng)用小徑鉆鉆到深度后,用大徑鉆擴(kuò)孔,鉆管內(nèi)的泥渣和泥漿經(jīng)常倒出,在鉆孔排渣,提鉆頭除土或因故停鉆時(shí),應(yīng)保持孔內(nèi)水頭和要求的泥漿指標(biāo)。