復雜地質(zhì)條件下的人工挖孔樁施工技術(shù)

1、復雜地質(zhì)條件下的人工挖孔樁施工技術(shù) 1 工程概況茂名熱電廠5# 機冷卻水塔淋水面積達5500m2，高度達到120m，外型呈雙曲線形的特種結(jié)構(gòu)。冷卻水塔的環(huán)基基礎(chǔ)位于淤泥、沖質(zhì)粉質(zhì)粘土（砂層）及礫砂巖層，設(shè)計采用44根2000mm的人工挖孔樁來支持冷卻水塔的上部結(jié)構(gòu)，單樁深度在8.5m16.5m之間，樁底要求進入微風化巖層2000mm。2 人工挖孔樁施工技術(shù)方案的選擇1根據(jù)冷卻水塔區(qū)域的地質(zhì)報告和試樁情況綜合研究分析，44根人工挖孔樁中，約有一半左右位于淤泥、流砂層厚度2000mm的地段，施工難度不大，采用常規(guī)護壁便可成孔；而另一半位于淤泥、流砂層厚度2000mm的地質(zhì)復雜地段，場內(nèi)地下水極為豐

2、富，采用常規(guī)護壁方法來施工，進度相當緩慢或根本無法成孔，只能采用鋼護筒或外加鋼板樁才能成孔。3 人工挖孔樁施工的護壁技術(shù)13.1 淤泥、流砂層厚度2000mm地段人工挖孔樁的護壁技術(shù)根據(jù)試樁的經(jīng)驗，對于淤泥、流砂層厚度2000mm地段的人工挖孔樁，采用常規(guī)的混凝土護壁來施工，容易成孔，節(jié)約護壁成本。3.1.1 混凝土護壁模板采用厚度=4mm的組合式鋼模板拼裝組合而成，拆上節(jié)而支下節(jié)，循環(huán)周轉(zhuǎn)使用，上下設(shè)兩對半圓組合的鋼圈頂緊，不另設(shè)支撐，鋼圈之間用專用扣扣緊。3.1.2 每一施工段高度，一般取0.8m1.0m左右，護壁中插入1416的豎向鋼筋，間距取500mm；橫向則用1416的園鋼來加固，間

3、距取300mm。3.1.3 混凝土用攪拌機攪拌，采用c25混凝土，坍落度取60mm80mm，混凝土用吊桶運入人工澆筑，用鋼管振搗密實。3.2 淤泥、流砂層厚度2000mm地段人工挖孔樁的護壁技術(shù)淤泥、流砂層厚度2000mm地段，地下水極為豐富，采用常規(guī)護壁方法來施工，流砂塌孔嚴重，施工進度相當緩慢，或根本無法形孔，只能采用成本較高、施工技術(shù)要求高的鋼護筒來護壁。3.2.1 鋼護筒的制作根據(jù)現(xiàn)場的實際情況和理論計算，需要下鋼護筒的地段，淤泥、流砂層的厚度一般為4m6m之間。因此，鋼護筒一律采用=12mm厚的a3鋼板卷制而成，按6m、4m和2m的標準長度定尺加工。第一節(jié)一般采用6m標準節(jié)下沉，可根

4、據(jù)實際需要，用4m或2m高度標準節(jié)接駁至實際需要高程。3.2.2 鋼護筒與振動錘的連接鋼護筒與75kw電動振動打樁錘的連接采用法蘭+焊接的剛性連接方式，用50t履帶吊作為起吊設(shè)備。3.2.3 鋼護筒的測量定位樁位放樣完畢，經(jīng)復核無誤后，應進行人工或機械的預挖孔，孔徑略大于護筒外徑，挖深1m2m，然后垂直起吊第一節(jié)鋼護筒到預挖的孔位中。3.2.4 鋼護筒的下沉鋼護筒下沉前，做好一切準備工作，以保證鋼護筒下沉工作的連續(xù)進行，保證鋼護筒能順利下沉到巖層之中去，盡量減少中途的停頓時間，防止淤泥、流砂層的固結(jié)，加大下沉的阻力，從而增加下沉的難度。下沉過程中，注意檢查鋼護筒的中心線和垂直度，以免中心線和垂

5、直度偏差超過允許標準而返工。3.3 復雜地質(zhì)條件下的人工挖孔樁護壁技術(shù)施工過程中發(fā)現(xiàn)，有6條挖孔樁所處地段的淤泥、流砂層厚度達6m8m之厚，淤泥、流砂層下面的強風化、中風化巖層較薄，僅有100mm200mm之間，巖層面傾斜不平；或者缺少阻水性良好的粘性土過渡層，鋼護筒無法插入致密堅硬的微風化巖層之中去。這樣，在鋼護筒與巖層個別地方之間存在著淤泥、流砂的夾層，形成淤泥、流砂的通道，在外側(cè)水壓力作用下，當挖到這層夾層時，大量的淤泥、流砂涌入孔內(nèi)，根本無法往下挖，還有可能危及孔內(nèi)作業(yè)人員的人身安全。3.3.1 處理方法根據(jù)實踐經(jīng)驗和充分論證，在鋼護筒外側(cè)800mm1000mm的四周打入進口拉森型鋼板

6、樁，鋼板樁之間盡量鎖上口，個別無法鎖口處，再在外側(cè)加打一根鋼板樁，形成封閉的止水、止淤泥、止流砂的保護圈。由于進口鋼板樁的剛度較大，斷面較小，較容易打入中風化的巖層之中去，從而阻斷了淤泥、流砂的通道，減少了孔內(nèi)的開挖量，加快了施工進度。3.3.2 孔內(nèi)挖土過程中，當挖到淤泥、流砂層時，分段高度一般為0.4m0.5m，以最快的速度，澆筑一圈混凝土護壁，防止淤泥、流砂的滲入。4 成孔內(nèi)挖土14.1 粘土、淤泥、流砂的開挖方法對于孔內(nèi)的粘土、淤泥、流砂層，可用鐵鏟、鋤頭便可開挖?？變?nèi)挖土采用分段開挖方式，對于粘土層，一般0.8m1.0m為一個施工段，做完混凝土護壁，待混凝土護壁有一定強度后，才能進入

7、下一施工段；對于淤泥、流砂層，一般0.4m0.5m為一個施工段?；炷磷o壁一般施工至中風化巖面，微風化巖層不需另加混凝土護壁，可以自身穩(wěn)定。4.2 強風化巖層、中風化巖層的開挖方法由于強風化巖層、中風化巖層的厚度較厚，最厚的地方達6m，為了加快施工進度，采用風鎬來開挖，由燃油空壓機或電動空壓機供應壓縮空氣。4.3 堅硬致密微風化巖層的開挖方法設(shè)計要求人工挖孔樁進入微風化巖層2000mm，由于基巖為紅色砂巖，致密、堅硬，硬度系數(shù)f約10左右。采用風鎬來開挖，進度相當緩慢，每天只能下挖100mm200mm，難以滿足合同工期要求。根據(jù)實踐經(jīng)驗和充分論證，決定采用毫秒微差的爆破技術(shù)進行爆破。4.3.1

8、 爆破方案4.3.1.1 孔眼的布置在孔內(nèi)半徑r=1000mm的周邊布置12個周邊眼，孔深1.0m，間距等分；孔內(nèi)半徑r=500mm的環(huán)向布置6個掏槽眼，孔深1.2m，間距等分。4.3.1.2 裝藥量確定裝藥量根據(jù)公式q=lq計算并根據(jù)實踐經(jīng)驗進行調(diào)整。式中：q- 各個炮眼的裝藥量，取kg；- 炮眼裝藥余數(shù)，取0.50.65；l - 炮眼的長度，取米；q - 每米炮眼的裝藥量，取0.95kg/m。由于工作面有水，選用乳化炸藥，炸藥藥卷直徑32mm，每卷重200克。根據(jù)巖層特性和試爆經(jīng)驗，炸藥量q一般取q=4.56.0kg。4.3.1.3 裝藥結(jié)構(gòu)與堵塞掏槽眼和周邊眼均采用連續(xù)反向裝藥結(jié)構(gòu)；堵塞用舊報紙和泥土摻和成團進行堵塞。4.3.1.4 起爆網(wǎng)絡(1) 引爆方式和連線方式考慮到電廠內(nèi)感應電流較多，為安全起見，采用非電雷管孔內(nèi)引爆，孔內(nèi)所有非電雷管用簇聯(lián)方式連線，用電雷管引爆導爆管；孔之間的電雷管采用串聯(lián)方式連線。(2) 起爆順序起爆順序按掏槽眼，周邊眼順序進行，用電雷管分段控制。4.3.1.5 安全防護在孔頂覆蓋鋼板，再在上面堆砂包，有效防止了飛石。5 結(jié)束語茂名熱