抗滑樁方樁機械沖擊成孔施工技術(shù)

抗滑樁方樁機械沖擊成孔施工技術(shù)摘要：本文結(jié)合渝湘復(fù)線高速公路抗滑樁一種沖擊成孔工藝的施工情況，介紹了抗滑樁方樁機械沖擊成孔的施工條件、施工主要工藝和工藝優(yōu)缺點，并通過施工過程統(tǒng)計分析，對抗滑樁沖擊成孔的效率、成本等進行了探討。關(guān)鍵詞：抗滑樁

方樁

沖擊成孔

施工工藝

分析1

前言在我國山區(qū)高速公路施工中，抗滑樁防護是一種有效防止邊坡滑移的結(jié)構(gòu)，一般抗滑樁均設(shè)計為矩形樁，現(xiàn)有機械設(shè)備對矩形樁施工較為困難，常規(guī)施工采用人工開挖、水磨鉆作業(yè)，施工過程中作業(yè)空間小，地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜，人員下孔作業(yè)，安全風(fēng)險大。針對抗滑樁施工安全風(fēng)險大、施工速度慢等問題，有必要提出一種抗滑樁方樁機械沖擊成孔技術(shù)。2

工程概況劉家屋基1號/2號大橋右側(cè)位于崩坡積體上，崩坡積體在久雨暴或強烈震動情況下有可能滑動，影響橋墩安全使用。邊坡表面主要為崩坡積碎石土，土質(zhì)松散，孔隙率較大，不宜采用錨固方式對滑坡進行處置，且厚度較大，不適宜大面積開挖，下伏基巖為泥巖，在橋墩外側(cè)5米位置修建一排抗滑樁對橋墩進行防護。抗滑樁截面尺寸1.5×2米，樁中心間距5米，共74根樁，樁長根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)情況設(shè)置，最大樁長23米。3

抗滑樁沖擊成孔施工工藝3.1

沖擊成孔施工條件抗滑樁沖擊成孔的施工條件：1.黏性土、粉土、砂土、填土、碎石土、漂石卵石層及強弱風(fēng)化巖層；2.適用于平坦地形、坡度小于45度陡峭山地，施工場地較大，需要在現(xiàn)場開挖泥漿池、沉渣池等基坑；現(xiàn)場水源充足；3.橋位處施工便道可滿足大型機械設(shè)備通行，沖擊成孔后需汽車吊配合吊裝鋼筋籠。3.2

沖擊成孔施工工藝抗滑樁沖擊成孔施工工藝流程：鉆頭定制→樁位放樣→鎖口施工→沖擊鉆機就位→沖擊鉆機成孔施工→鋼筋籠制作、安裝→導(dǎo)管安裝→二次清孔→混凝土灌注。1.鉆頭定制抗滑樁方樁機械沖擊成孔，采用常規(guī)沖擊鉆機。沖擊鉆頭市面常規(guī)為圓形，需聯(lián)系專業(yè)廠家定定制方形鉆頭，不同孔徑抗滑樁需定制不同尺寸方形鉆頭。沖擊鉆頭本體的頂部鉆尾設(shè)置與卷揚機鋼絲繩連接的吊環(huán)裝置，中部沿鉆身四邊設(shè)置四個吊耳，底部設(shè)置與樁孔孔徑等長度的矩形體鉆頭，矩形鉆頭內(nèi)部布有四個通透的空心矩形體，矩形鉆頭底部間隔布滿半橢圓形沖擊齒。2.樁位放樣施工測量放線時按設(shè)計坐標(biāo)放線，測量放出抗滑樁角點，用白灰灑出邊線。在樁外設(shè)置龍門樁，以便隨時校正樁位。3.鎖口施工鎖口開挖采用挖機配合人工的方法施工，根據(jù)樁孔孔口段將井口挖至1.5m深，鎖口尺寸比設(shè)計加大30cm，使鉆頭與鎖口壁有充足的施工空間，采用C25鋼筋混凝土澆筑鎖口，鎖口高出地面不小于0.3m。4.沖擊鉆機就位沖擊鉆機利用吊車安裝就位，并通過枕木或墊梁調(diào)平鉆機，使鉆桿垂直，鉆頭中心與樁中心重合，要求偏差不大于±20mm。5.沖擊鉆機成孔施工施工時通過沖擊鉆卷揚機鋼絲繩卡扣與方形鉆頭吊環(huán)連接，吊起后再釋放進行鉆頭的自由落體運動，向下對土體進行沖擊，鉆頭底部的沖擊齒可以強化沖擊效果，將沖擊范圍內(nèi)的硬質(zhì)土體或巖體沖擊碾碎成細(xì)小顆粒，伴隨泥漿通過鉆頭上的空心方體排出樁孔。沖孔至持力層設(shè)計標(biāo)高時，立即對樁孔組織驗收，驗收合格后，進行第一次清孔，清孔采用換漿法。7.鋼筋籠制作、安裝鉆孔樁的鋼筋籠在鋼筋加工廠加工成半成品，用平板車運至施工現(xiàn)場，在樁孔旁綁扎成9m一節(jié)的鋼筋籠，鋼筋籠增加橫向加強鋼筋，防止鋼筋籠變形，用吊車分節(jié)吊入樁孔進行接長和下放。8.導(dǎo)管安裝導(dǎo)管采用無縫鋼管，安裝時豎直下放、并使導(dǎo)管位于孔位中心，控制導(dǎo)管口距孔底0.3～0.4m。9.二次清孔由于安裝鋼筋籠及導(dǎo)管時間較長，為確?？椎壮恋砗穸葷M足設(shè)計及規(guī)范要求，待鋼筋籠、導(dǎo)管安裝完成后，再次進行孔深檢測，若沉渣厚度不滿足要求，立即進行二次清孔。10.混凝土灌注抗滑樁采用水下灌注混凝土，首批混凝土采用拔塞法，灌注砼數(shù)量保證導(dǎo)管首次埋深≮1.0m，正常灌注導(dǎo)管埋深控制在2～6m。為保證樁身質(zhì)量，需灌注至設(shè)計樁頂以上0.5～1m，現(xiàn)場做好有關(guān)試驗并記錄全部灌注過程。3.3

沖擊成孔工藝優(yōu)缺點根據(jù)實踐經(jīng)驗對抗滑樁沖擊成孔的優(yōu)點總結(jié)如下：1.抗滑樁沖擊成孔工藝通過機械替代人工挖孔，從根本上杜絕了人工挖孔存在的高處墜落、物體打擊、中毒窒息等安全風(fēng)險。2.改變了最原始的人工挖孔方式，提高工作效率，有效保證工期進度。3.極大的減少了人員的投入量與時長，減少了人工成本。4.施工過程中不受地下水及破碎巖層、土夾石等不良地質(zhì)影響?？够瑯稕_擊成孔缺點：1.人工挖孔樁人員可下至孔內(nèi)清渣，基本無虛渣?？够瑯稕_擊成孔全部為泥漿護壁成孔，孔內(nèi)情況不明，沉渣厚度不易控制。2.水下混凝土灌注易發(fā)生斷樁、夾渣等問題。3.施工污染較嚴(yán)重，泥漿需要沉淀處理，占用場地較大。4.抗滑樁設(shè)計截面尺寸不一時，需定制不同尺寸方形鉆頭，沖擊成孔機械費用投入較大。4抗滑樁沖擊成孔技術(shù)分析4.1

工期分析通過對74根抗滑樁沖擊成孔時間進行統(tǒng)計分析，抗滑樁平均樁長為15米，排除設(shè)備損壞、現(xiàn)場阻工等外部因素影響，平均沖擊成孔時間4.8天，平均工效3.2m/d。對項目人工挖孔樁成孔時間進行統(tǒng)計分析，平均工效為0.6～1m/d。圖1

抗滑樁沖擊成孔時間統(tǒng)計圖4.2

擴孔率分析通過對74根抗滑樁沖擊成孔擴孔率進行統(tǒng)計分析，通過抗滑樁砼超方量換算擴孔率，砼設(shè)計總方量2703m3，超方量502.5m3，平均擴孔率18.6%。對項目圓樁沖擊鉆施工擴孔率進行統(tǒng)計分析，平均擴孔率為10%。抗滑樁采用人工挖孔施工基本無擴孔，人工開挖過程中需施工護壁防護，增加護壁砼工程量。該段74根抗滑樁若采用人工挖孔施工，護壁按照最低標(biāo)準(zhǔn)20cm厚度計算，需增加護壁砼945.5m3，護壁砼工程量占樁孔砼設(shè)計總方量的35%。圖2

抗滑樁沖擊成孔擴孔率統(tǒng)計圖4.3

結(jié)論根據(jù)以上分析結(jié)果可以得知：1.抗滑樁采用沖擊成孔對比人工挖孔施工成孔進度優(yōu)勢明顯，可大幅加快抗滑樁成孔速度。2.方形鉆頭對比圓形鉆頭沖擊成孔擴孔率稍大，方形結(jié)構(gòu)在下落過程中偏移會比圓形結(jié)構(gòu)大，從而增大擴孔率。3.抗滑樁采用沖擊成孔砼超方量對比人工挖孔護壁砼方量，減少砼用量16.4%，可節(jié)省混凝土用量及護壁鋼筋用量。5

結(jié)束語渝湘復(fù)線高速公路抗滑樁成功應(yīng)用沖擊成孔施工技術(shù)，節(jié)省2個月施工工期，并取得了較好的經(jīng)濟效益，施工完成的抗滑樁經(jīng)檢測均符合設(shè)計要求。相信隨著方樁沖擊成孔施工技術(shù)的進一步成熟，對抗滑樁施工工期緊的工程建設(shè)中會有更多的應(yīng)用。參