巖溶地區(qū)m深鉆孔樁施工技術(shù)

PAGEPAGE7巖溶地區(qū)95m深鉆孔樁施工技術(shù)——眼鏡塘特大橋工程概況：我單位承攬施工的XXTJVI標(biāo)段九單元位于廣東省韶關(guān)市和英德市境內(nèi)。該地區(qū)巖溶極其發(fā)育，地質(zhì)復(fù)雜，溶洞分布廣，環(huán)境土具弱酸性腐蝕，地下水以巖溶裂隙水、溶洞水、暗河水為主。眼鏡塘特大橋中心位于DK2033+597.7,橋梁全長(zhǎng)861.83米，共28跨，設(shè)計(jì)鉆孔樁180根，累計(jì)樁身長(zhǎng)5600m，其中70m以上樁9根。該橋25號(hào)墩2#樁有效樁長(zhǎng)95.5米，實(shí)際鉆孔長(zhǎng)度98.8米，樁徑φ=1.5m，墩位處地表有局部沉陷，根據(jù)地質(zhì)勘探資料顯示：地表為粉質(zhì)黏土覆蓋層，厚度約20米；覆蓋層下巖溶發(fā)育，溶洞分布深淺不一，共六層，各層高度1~12m不等；樁底以上10m范圍內(nèi)溶洞有三個(gè)，呈層狀分布且無(wú)填充。通過(guò)鉆孔樁施工方案的比選采用沖擊鉆成孔，水下混凝土由工區(qū)拌和站集中配送，灌注采用導(dǎo)管法，鋼筋籠在加工棚內(nèi)分節(jié)批量預(yù)制后運(yùn)送工點(diǎn)，鉆孔棄碴按環(huán)保工程規(guī)劃要求處理。主要技術(shù)難點(diǎn)：=1\*GB3①樁身長(zhǎng)、地質(zhì)復(fù)雜、成孔時(shí)間長(zhǎng)，容易出現(xiàn)諸多不確定因素，比如卡鉆、掉錘、孔壁坍塌等現(xiàn)象。②孔底壓力和摩阻力大，牽引設(shè)備功率須提高。③二次清孔后沉碴厚度和混凝土灌注質(zhì)量難以保證。施工控制：1鉆孔工藝1、1鉆孔設(shè)備根據(jù)地質(zhì)情況和成孔要求，選用JJK2-6型沖擊鉆機(jī)，機(jī)架下置平行鋼管就位固定。牽引卷?yè)P(yáng)機(jī)選用YD型變極多速三相異步電動(dòng)機(jī)，額定功率55KW。沖擊錘根據(jù)土質(zhì)類型選用重型十字型鉆頭，鋼絲繩采用32.5ZAB6×37IWR—1670高強(qiáng)耐磨型。主要設(shè)備詳見(jiàn)表1：主要設(shè)備表表1窮設(shè)備名稱奴型號(hào)刷備注診設(shè)備名稱咳型號(hào)膠備注狠沖擊鉆也JJK2-6爐1尊臺(tái)平?jīng)_擊錘皺φ蝶150cm倦4.2t/傘1篇個(gè)奏泥漿泵慧3PNL炎1疼臺(tái)榜汽車(chē)吊嬌QY16莊16t/鏈1除臺(tái)悼挖掘機(jī)碗PC200夢(mèng)1肯臺(tái)駱發(fā)電機(jī)泥STC-50撞1坑臺(tái)累濾砂器壽1炭臺(tái)霧空壓機(jī)捉W-3/5敏1乎臺(tái)像鋼筋剝肋滾軋醬直螺紋軋機(jī)提HGS-40亡4KW/武1笨臺(tái)墨超聲波成孔底檢測(cè)儀刪JJC-1勸0畝型搶1旬臺(tái)1.3施工準(zhǔn)備首先核對(duì)樁位中心坐標(biāo)后用全站儀精確放樣并設(shè)置護(hù)樁；鋼護(hù)筒埋設(shè)時(shí)頂面高出施工地面30cm，底部用粘土填筑并夯實(shí)處理。購(gòu)泥漿制備采取擊在鋼護(hù)筒內(nèi)按衡比例注水和添著加少量膨潤(rùn)土今，利用沖錘反掩復(fù)沖擊進(jìn)行造上漿；為保證泥薪漿的循環(huán)利用衫，在墩位周邊虛修建泥漿池和探沉淀池。泥漿衣比重控制含在畫(huà)1.2墨~醋1.鉤3財(cái)之間，使泥漿模具有一定的液套柱壓力，達(dá)到導(dǎo)平衡孔壁外圍各土層壓力穩(wěn)定兩孔壁；泥漿黏火度和含砂指標(biāo)敘控制直接影響獵鉆碴排出和鉆辮進(jìn)的速度，其餐值見(jiàn)泥漿性能棚指標(biāo)部表云2捆?？身?xiàng)目望沖擊鉆十字形恩實(shí)心鉆頭庸比動(dòng)倘給重拘粉質(zhì)黏土傷：斑1.3?？装У紫灮陿歉G艘虹巖鍛久擺石蹲：妥1.2偽黏怎惰廈度吩一般土粉層深16它~跪22s土,辰松散易坍塌土沈?qū)?、巖留層右19削~悲28s茫含砂率俗新制泥漿不宜振大脖于霉4咐％偏膠體率玩不小磁于日9才5威％話蛇扭值身泥漿性能指標(biāo)暫恰惜舍隨表醒21.4鉆進(jìn)糊采用小沖程開(kāi)筒孔，使孔壁堅(jiān)聲實(shí)、豎直、圓抵順，起到導(dǎo)向舅、防止孔口坍每塌的作用。鉆減進(jìn)過(guò)程中經(jīng)常式檢查鉆頭導(dǎo)向另裝置、沖錘磨紫損情況，確保患孔位中心、孔煌徑、垂直度滿罷足要求（詳見(jiàn)誘鉆孔允許偏差碼表秩3宣）。業(yè)集推勁谷盼介盒梢鉆孔允許偏份差橫敘洽游扭毯表肌3擁泥納序號(hào)飄項(xiàng)蓮怒識(shí)目踏芝鴿允許偏差禾災(zāi)縮檢驗(yàn)方法菜1匠孔肆隨糕深揀湊儲(chǔ)不小于設(shè)計(jì)值慰測(cè)牲波俊量暫2匹孔矛泛藥徑績(jī)除隨不小于傷150cm拖檢啄?？字镁衅髑?疼傾家定貸斜托蠟晶度疤1蜂%艘4蠢孔鍋爆位湯攻中霧犧心坡港50mm鐵測(cè)諸掃搭量外5噴孔底沉碴厚度獸池50mm其成孔檢測(cè)儀鋪根據(jù)地勘資料稈控制沖程：粉棗質(zhì)黏土層采取觸先慢后快、先宣小沖程后中沖駁程；巖石層采診用大沖程；穿邀越溶洞時(shí)先在環(huán)洞頂回填部分孤小片石然后采竿取小沖程擊破俘洞頂后及時(shí)回堅(jiān)填補(bǔ)漿小沖程足反復(fù)沖擊使溶辯洞充填密實(shí)形州成堅(jiān)實(shí)孔壁，辯切不可盲目鉆嶼進(jìn)造成后期孔北壁坍塌重新補(bǔ)欄漿回填。地勘翁資料揭鏈?zhǔn)緜?準(zhǔn)①目標(biāo)長(zhǎng)高柜30.42m繳~絕-30.86農(nóng)m解間溶洞形式多愧樣派,蘇地質(zhì)復(fù)膽雜污,詢鉆進(jìn)中容易發(fā)華生彎孔、梅花倒孔等孔位偏斜惠現(xiàn)象，施工中探采取控制鉆進(jìn)夜速備度胳,緒及時(shí)回填硬質(zhì)備帶棱角片石進(jìn)古行反復(fù)修孔，銅確保成孔垂直扛度。攝②哥標(biāo)賀高拋-27.86蛋m口~情-47.06胞m三間溶洞多為未輝充填型，通過(guò)僚比選分析回填獲片石反復(fù)沖孔須、注漿和鋼護(hù)怕筒跟進(jìn)等方案廢采取注漿處理汗：匹孔口處安裝地遼質(zhì)鉆機(jī)接長(zhǎng)鉆昨桿至成孔底部痰進(jìn)行注漿孔鉆州進(jìn)，成孔后漿狹液用注漿泵從使鉆桿內(nèi)壓入，督壓力控制殊在奶0.甩2墊～衡0.5M侍P佳ａ范隱圍筆,界速度類為促8茅～鈴1廟5獸Ｌ集/仰ｍｉ倦ｎ駕,崇保證沖鉆成孔圓時(shí)有足夠的固板結(jié)體。采取間倒歇注漿法鉆桿葬從底部邊注漿扭邊緩慢提升，績(jī)注漿液配合比球?yàn)檎Q水委∶菊水紀(jì)泥閉∶壁砂蹲=拾1掃∶驢1車(chē)∶的0.列8吳，注漿兩天后莊繼續(xù)沖孔鉆進(jìn)薦。注漿過(guò)程中為因泥漿滲漏應(yīng)口及時(shí)向孔內(nèi)補(bǔ)旦充泥漿，穩(wěn)定暫孔口護(hù)壁。注雅漿后由于溶洞意充填密實(shí)沖孔伴過(guò)程中無(wú)漏漿遣、塌孔現(xiàn)象，笨達(dá)到了預(yù)期目姻標(biāo)。1.5清孔召玻清孔目的及措克施攤賓清孔是用新鮮屠泥漿將鉆孔內(nèi)抄舊泥漿和殘留捧沉碴置換出孔教外，提高泥漿煩的各項(xiàng)指標(biāo)（腫比重、粘度、倉(cāng)含砂率），減受少沉碴厚度等段，防止樁底存雷留沉淀過(guò)厚而敢降低樁的承載蛇力，為順利灌澆注水下混凝土捉創(chuàng)造條件?；鶕?jù)成孔容積抖、新鮮泥漿置弄換損失和泥漿末泵輸送流量，鏟估算清孔時(shí)間橫約訊為債10案h花。在清孔過(guò)程幣中由于泥漿的凱循環(huán)使仗用妥,蝦泥碴沉淀不完恥全判,返含砂率較高，鍛為了在較短時(shí)雕間里孔內(nèi)泥漿出含砂率控制在認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，遍采用泥漿濾砂丸器進(jìn)行過(guò)濾處塊理閥,苗其構(gòu)造如足圖服1雞：薪道二次清孔巾經(jīng)測(cè)試泥漿各棄項(xiàng)指標(biāo)和孔底乖沉碴厚度基本候符合要求后吊鎖放鋼筋籠下放伐導(dǎo)管進(jìn)行二次稀清孔。按照正爸循環(huán)原理泥漿成由泥漿泵壓入摟導(dǎo)管，從導(dǎo)管瓶底部將孔底沉貫碴循環(huán)置換出犁孔肆外辱,定保證沉碴厚度傘和泥漿指標(biāo)符毯合規(guī)范要求。替工程實(shí)踐表明糾：由于清孔深埋度大，孔底沉腹碴在泥漿循環(huán)羞過(guò)程中容易產(chǎn)涉生回落，而且菌隨時(shí)間的延長(zhǎng)繪在孔底板結(jié)形腰成強(qiáng)度較大的慕孔底覆蓋層，源清孔時(shí)必須增特大導(dǎo)管內(nèi)壓力競(jìng)，使孔底產(chǎn)生鏈較大的擾動(dòng)作答用，防止泥碴列沉落。雖荒泥漿置換沉渣廈的能力映根據(jù)泥漿頂面壯高程、成孔底季部高程和泥漿霧比重計(jì)算孔底熔壓力：盲P遲=斃ρ征（均H融頂及-H渾底響）式中：襪P棕—辭—羅孔底壓力間（術(shù)MP逮a猛）半亭盼輸ρ—延—徑泥漿比重屈（動(dòng)11.5KN堅(jiān)/m角3烏）躲H片頂樂(lè)—栽—油泥漿頂面高蓬程壩(下+磁49.800喘m槳)H源底杜—迫—怕泥漿底面高今程張(愚-48.50燦0)牽計(jì)算脫得混P=1.1右3Mp鼓a劑。根據(jù)使用的扒泥漿泵型號(hào)及拐其配套設(shè)備計(jì)厲算泥漿泵輸出嶺壓力：娃F去泥類=(10×1嘩0農(nóng)6淹N/m童2花)×((0惕.03/2)類2己×饅π殊)=7.07析×10氧3夠N熟P烈泥錄=F爆泥拆/((0.2湯73/2)俊2斬×睡π躲)=0.12怨1Mpa批由督P奧＞錦P謠泥汪可知采用既有波設(shè)備導(dǎo)管內(nèi)壓檔力能滿足要求農(nóng)。采用空壓機(jī)障向?qū)Ч軆?nèi)補(bǔ)充駝氣很壓皺,事保證導(dǎo)管內(nèi)壓諷力充足使孔底辟沉碴上浮。計(jì)鎖算得出：偏空壓機(jī)輸出壓勻力構(gòu)F朵空事=(7×10沃8室N/m躺2彼)×((0盟.019/2州)刺2謙×灌π最)=1.98破5×10朵5嚇N掏空壓機(jī)輸入導(dǎo)輕管內(nèi)壓犬強(qiáng)哭p市管薯=F跟空俯/((0.2倉(cāng)73/2)職2司×鈔π少)=3.39屢Mpa器由任P賞＜鞋P來(lái)空時(shí)+P辟泥購(gòu)可知采取空壓削機(jī)壓氣法能滿揚(yáng)足要求。但由績(jī)于采用空壓機(jī)遷滿負(fù)荷向?qū)Ч苊?nèi)輸送氣壓時(shí)勸管內(nèi)壓力遠(yuǎn)大銹于孔底壓力，創(chuàng)因此在操作過(guò)虧程中應(yīng)嚴(yán)格控吹制空壓機(jī)負(fù)荷魂，不致因?yàn)榭鬃h底壓力過(guò)大使揀孔壁坍塌?？?.哪6中成孔檢臉查滋束沖孔過(guò)程中用浮測(cè)繩測(cè)量孔深槐，及時(shí)掌握鉆猜進(jìn)深薄度我;挨用檢孔器檢查絞孔徑和垂直齒度苗;問(wèn)成孔后用全站棵儀對(duì)孔位中心暮和孔口標(biāo)高進(jìn)錫行復(fù)核測(cè)量。析清孔后采蜻用怎JJC-1亦0殼型超聲波成孔床檢測(cè)儀檢孔檢摔測(cè)成孔后孔底粥沉淀厚度。對(duì)桐已經(jīng)成樁的超連長(zhǎng)樁基檢測(cè)情歇況統(tǒng)計(jì)如老表各4:興成樁檢測(cè)情掏況嚼柳趁傅斧哈嶄表努4吐樁褲長(zhǎng)市(物m)底沉碴厚熄度宏(筋cm)金檢測(cè)結(jié)果暮檢測(cè)方法軋73綱4.0壺Ⅰ則類提超聲波檢測(cè)法年75該3.5宣Ⅰ災(zāi)類販超聲波檢測(cè)法替86亮3.8史Ⅰ罩類彼超聲波檢測(cè)法怒95.5炒4.5壓待檢塵2諷找鋼筋籠制作及暮安捉裝租摘2.1積揀鋼筋籠制寇作象毒鋼筋籠設(shè)計(jì)長(zhǎng)績(jī)度為鹽96.64m頓，克約稠8.4蜂T遷，根據(jù)鋼筋原通料長(zhǎng)度及接長(zhǎng)遇形式計(jì)算鋼筋?；\分節(jié)為：栽12.64m錢(qián)+犧12m鮮×欣7嚇，剛共愿8顏節(jié)蜻7授個(gè)接頭，鋼筋廟籠單節(jié)制作在海鋼筋加工棚內(nèi)軍預(yù)制以保證質(zhì)足量要求。座接頭連接如按號(hào)照常規(guī)施工方柴法在孔口焊接子，并加上聲測(cè)尤管安裝及下籠庸時(shí)間平均每個(gè)仿節(jié)頭占需豪1.5炒h般，整個(gè)鋼筋籠鉗安裝時(shí)間阻約旅10求h仍以上。通過(guò)對(duì)洗接頭連接方式舊的比選，采用秒鋼筋剝肋滾軋粥直螺紋技術(shù)連厭接快捷、方便螺、安全、可靠尊，單節(jié)接頭完疫成時(shí)間辦約拘0.5h仇,扁提高了功衡效里,奴保證了成孔率膚。非兆2.纏2銹鋼筋剝肋滾軋惡直螺紋連接技埋術(shù)郵啟該技術(shù)是將待雞連接鋼筋端部斧用鋼筋剝肋滾溪軋直螺紋軋機(jī)驢滾成普通直螺嶄紋接頭，然后續(xù)用鋼套筒將鋼渠筋兩端頭螺紋在連接。其力學(xué)臺(tái)性能好，連接板安全可靠，達(dá)險(xiǎn)到與鋼筋母材救同等的強(qiáng)度，鋤操作簡(jiǎn)單，可肺預(yù)制，全天侯駁施工，適應(yīng)于竊各類鋼筋混凝剩土結(jié)構(gòu)中的鋼摧筋連接施工。月鋼套筒及鋼筋誤剝肋滾軋直螺沃紋軋機(jī)如傻圖渴2:簡(jiǎn)2.肯3滲鋼筋籠安鍬裝僅熱采用固定架孔辦口懸吊安裝鋼也筋籠。鋼筋籠屠由汽車(chē)吊兩點(diǎn)鄭吊裝接長(zhǎng)下放照，固定架用以途保證鋼筋籠接龜頭時(shí)臨時(shí)固定誓，下放時(shí)對(duì)中條孔位中心。見(jiàn)鋼筋籠吊裝就悄位后，為保持欄其調(diào)整后的平伙面位置和高度揚(yáng)并防止在灌注盾混凝土過(guò)程中鷹對(duì)鋼筋籠底部荷沖擊力過(guò)大造荒成上浮，須將含鋼筋籠固定。斃采取措施是將句鋼筋籠豎向主艇筋（三根）接羨長(zhǎng)至井口，在發(fā)鋼護(hù)筒范圍內(nèi)疤設(shè)置加強(qiáng)箍筋淡并于其上焊接爪十字型水平定拐位架，支撐在扭鋼護(hù)筒內(nèi)壁，到然后將接長(zhǎng)鋼塌筋牢固焊接在派護(hù)筒頂面托。適歉3繼術(shù)水下混凝土灌染注冒掀3.1孕詠混凝土要求稀按照設(shè)計(jì)要求制樁基礎(chǔ)混凝土聽(tīng)為水著下跳C3牌0路抗侵蝕性混凝請(qǐng)土，根據(jù)混凝抬土灌注時(shí)間繭計(jì)算其初凝時(shí)勇間要求應(yīng)扎為沖8蔬h(yuǎn)賄以上，塌落度巨在多20儀~指22cm搜間。為了確實(shí)焰掌握現(xiàn)場(chǎng)混凝虧土的初凝時(shí)間罩取首盤(pán)混凝土斜約術(shù)0.02m鎮(zhèn)3炸放置于一柱狀制容器中觀察起講凝結(jié)情況用以孝指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)灌注關(guān)速度。嚇3.霸2優(yōu)導(dǎo)管試驗(yàn)診導(dǎo)管試驗(yàn)包括藥試拼、水密性尿、接頭抗拉試煮驗(yàn)等。在使用弱前應(yīng)將各節(jié)導(dǎo)軍管進(jìn)行試饒拼冒,爸然后按連接順史序編號(hào)。檢查甜各個(gè)接頭絲扣矩是否完整，旋逆扭是否自如，腹有無(wú)損害，保痕證密封不漏。共水密試驗(yàn)的水仙壓不應(yīng)小于孔關(guān)內(nèi)水螺深左1.什5鳴倍的壓力，按受式套p=1.像5脆（份r呀c葵h蠟c健-r賺W慎H淺W蜂）計(jì)算。座式中：鏡p猾—評(píng)導(dǎo)管承受的最遠(yuǎn)大壓抬力秒(塊kPa)糟中r舟c馳—葬混凝土重半度架(支取睜24KN/m途3)薄h癢C努—覺(jué)導(dǎo)管內(nèi)混凝土恢柱最大高扶度治(m蛾)辮，以首盤(pán)混凝塞土灌注高度確刃定璃徹r方W破—缸孔內(nèi)泥漿密鬼度種(鴿取總11.5KN叔/m3)辮胸H稿W乖—學(xué)孔內(nèi)泥漿的深刊度膊(窮取矛98.3m踩)導(dǎo)計(jì)算出導(dǎo)管壁哄和焊縫須承受削的最大壓力約統(tǒng)為也Pmax=3牌5.6kP宏a惜，根據(jù)高強(qiáng)鑄納鐵導(dǎo)管材料力孩學(xué)性能指標(biāo)判辛定槐:副導(dǎo)管壁厚知7mm均符合要求。嘗導(dǎo)管長(zhǎng)度根據(jù)殖孔深和分節(jié)長(zhǎng)犬度計(jì)柔算胳:38×怪2.5m煉+憶4m罩=孤99.0m秤，連接時(shí)按每早個(gè)接頭墊業(yè)3mm祥的橡膠墊圈計(jì)禍算，導(dǎo)管實(shí)際質(zhì)長(zhǎng)夕度我:但99.0m峰+38×餃0.003m仆=鈔99.114撞m得。在灌注混凝截土前導(dǎo)管提升貧時(shí)須考慮墊圈皂增長(zhǎng)值，否則貨容易誤計(jì)導(dǎo)管諒底至孔底的距嗽離壟(賴一般為管0.4m最)徹，而該距離過(guò)耗小會(huì)造成首批膏灌混凝土堵塞鄙導(dǎo)管事故的發(fā)歸生。積3.譜3些混凝土灌俊注良勿混凝土灌注過(guò)救程中由現(xiàn)場(chǎng)技際術(shù)員測(cè)量并記唱錄導(dǎo)管埋置深戲度、混凝土頂育面高度和混凝玩土灌注數(shù)量。纏由于樁長(zhǎng)孔深立，混凝土頂面坑沉淀浮漿較厚起，灌注過(guò)程中爽應(yīng)嚴(yán)格控制導(dǎo)磁管埋深，其埋偽置深度不得小棄于薪2m章。灌注至溶洞拍位置根據(jù)溶洞暫大小、高低、倆埋深控制庸在售5編~芝15m獄范圍，確保灌江注的混凝土順弊利通過(guò)溶洞，傾不發(fā)生因溶洞御壁壓力過(guò)大而破擠破使混凝土靠面下降導(dǎo)致導(dǎo)艱管埋深不足造北成斷樁?；炷g(shù)土灌注由專人用協(xié)調(diào)指舍揮凱,父保證灌注時(shí)間色盡量縮短。4要點(diǎn)說(shuō)明丸①較深層溶洞注漿漫壓力控制應(yīng)以樂(lè)成孔底部泥漿巷壓力值為參考輪，一般不小于室該壓力值。駁②搖鉆孔過(guò)程中應(yīng)脾采取措施保證指不吊錘、埋錘值等；聲測(cè)管安椒裝應(yīng)嚴(yán)格按照挑操作規(guī)程要求碼進(jìn)行，防止管狀壁及接頭滲漏裕干擾樁基檢測(cè)病結(jié)果的判斷。境③拜二次清孔與混率凝土灌