沖擊鉆施工優(yōu)勢(shì)及特殊情況處理

1、沖擊鉆施工優(yōu)勢(shì)及特殊情況處理摘 要：本文結(jié)合施工實(shí)際經(jīng)驗(yàn)介紹特大橋沖擊鉆機(jī)灌注樁施工中遇特殊地質(zhì)的及特殊情況的處理。關(guān)鍵詞：沖擊鉆；優(yōu)勢(shì)；特殊情況；處理 本橋橋質(zhì)地質(zhì)條件復(fù)雜，選用的樁基施工機(jī)具有多種，如旋挖鉆、反循環(huán)鉆機(jī)和沖擊鉆，但沖擊鉆在本橋樁基施工中表現(xiàn)出良好的適應(yīng)性，在總數(shù)1678 根樁基礎(chǔ)中，沖擊鉆機(jī)施工 1345 根，旋挖鉆機(jī)施工 182 根，反循環(huán)鉆機(jī)施工 151根。之所以沖擊鉆機(jī)在本橋樁基礎(chǔ)施工中占主導(dǎo)地位，這得益于其良好的綜合性能。本文針對(duì)沖擊鉆的綜合性能以及在施工過(guò)程中易產(chǎn)生的特殊情況及解決辦法作出總結(jié)。1 沖擊鉆機(jī)適用的條件 1.1 基巖強(qiáng)度高的地質(zhì) 基巖強(qiáng)度高，也就是通

2、常所說(shuō)的巖層較硬。通常來(lái)說(shuō)，基巖強(qiáng)度超過(guò) 600kpa 時(shí)沖擊鉆機(jī)就顯示出其強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)了。(T以本橋 180#-182# 墩臺(tái)樁基施工為例，樁底基巖強(qiáng)度 0?600k pa，曾用旋挖鉆機(jī)以及反循環(huán)鉆機(jī)等利用鉆頭回轉(zhuǎn)破碎巖土的機(jī)具鉆進(jìn)，在粘粒土以及細(xì)圓粒土中鉆進(jìn)較沖擊鉆 機(jī)快，但遇基巖時(shí)無(wú)法有效的破碎巖石，達(dá)不到鉆進(jìn)效果。即使能緩慢鉆進(jìn)，但施工進(jìn)度過(guò)慢且極易磨損鉆頭耗費(fèi)成本 較高。后來(lái)選用沖擊鉆機(jī)，以其反復(fù)沖擊作用能輕易破碎基巖達(dá)到理想的施工效果。本橋 153#墩臺(tái)樁位在前期勘探取樣時(shí)發(fā)現(xiàn)，地下存在大塊鐵礦石，初步估計(jì)基巖強(qiáng)度大于2000k pa，旋挖鉆、反循 環(huán)鉆機(jī)無(wú)法施工，采用沖擊鉆施工成孔

3、，平均每個(gè)樁成孔時(shí) 間約為 10 天。1.2 厚砂層和地下水豐富的地質(zhì) 在砂層較厚和地下水豐富的地質(zhì)條件在鉆孔時(shí)，如果不能有效的加固孔壁會(huì)很容易造成塌孔，這是樁基礎(chǔ)施工中的 最大難點(diǎn)。本橋 130#-151# 墩臺(tái)樁基施工過(guò)程中即遇到此類 問(wèn)題。由于此區(qū)間內(nèi)地勢(shì)低洼、地下水位較高，且經(jīng)初步勘探砂層較厚，礫砂和細(xì)圓粒土厚度普遍大于6.0m,給樁基施 工造成巨大難題。 以 131#墩臺(tái)為例， 設(shè)計(jì)圖紙上標(biāo)明自原地 面以下 4.1m-7.1m 為細(xì)圓礫土層， 7.1m-10.4m 為礫砂層，砂 層厚度 6.3m ，自原地面以下 10.4m 以下為混合巖。 前期曾用 旋挖鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔，但是由于流沙嚴(yán)重

4、而經(jīng)常造成塌孔，最 后經(jīng)過(guò)沖擊鉆機(jī)進(jìn)行試打，順利成孔且成功灌注混凝土，本 橋 130#-151# 墩臺(tái)樁基均采用沖擊鉆機(jī)施工。在這種地質(zhì)情況下，沖擊鉆鉆進(jìn)采取的方法有兩種：第種方法是長(zhǎng)護(hù)筒法，即鉆孔前在確定樁位后用挖掘機(jī)埋設(shè) 長(zhǎng)護(hù)筒，護(hù)筒長(zhǎng)度超過(guò)砂層打入巖層，但鑒于埋設(shè)護(hù)筒較為 困難，且成本上不劃算，故此種方法有其局限性；第二種方 法為泥漿護(hù)壁法，即在鉆孔過(guò)程中向孔內(nèi)注入粘土、火堿或膨脹劑調(diào)節(jié)過(guò)的泥漿，泥漿的作用為保持水頭高度控制和平 衡地層壓力，形成泥皮防止孔壁坍塌并冷卻和潤(rùn)滑鉆具鉆 頭，達(dá)到鉆進(jìn)效果?；陂L(zhǎng)護(hù)筒的制作成本較高、埋設(shè)長(zhǎng)護(hù) 筒需額外增加人工費(fèi)及專業(yè)機(jī)械使用費(fèi)和基于護(hù)筒周轉(zhuǎn)使 用

5、次數(shù)的考慮，以及比較于泥漿護(hù)壁的經(jīng)濟(jì)成本，本段施工 均采用泥漿護(hù)壁法。2 泥漿池選定與泥漿指標(biāo) 公路上樁基多為單排樁，用沖擊鉆施工可設(shè)較小泥漿池。本橋?yàn)楦咚勹F路特大橋梁，墩臺(tái)樁基設(shè)計(jì)為多排群樁， 樁基個(gè)數(shù)分 8 根、10 根、 12根、 21根等多種。墩臺(tái) 8根樁 基鉆渣方量約為 100 方以上，21 根樁鉆渣方量約為 850 方以 上，如此巨大的鉆渣方量對(duì)泥漿池的位置選擇及泥漿質(zhì)量提 出很高要求。2.1 泥漿池位置的選擇及防護(hù) 本橋樁基用泥漿池位置因考慮節(jié)省成本一般選擇在相鄰的兩個(gè)墩臺(tái)之間，開挖時(shí)不靠近將來(lái)承臺(tái)開挖的基坑以及 施工便道，否則在承臺(tái)開挖時(shí)會(huì)造成基及便道塌方，在工程進(jìn)度、安全和經(jīng)濟(jì)上均不為劃算。泥漿池分為沉淀池和循環(huán)池，中間設(shè)過(guò)濾措施，泥漿池周圍設(shè)圍擋以及安全警示牌，防止作業(yè)人員與其他人員或動(dòng)物誤入泥漿池。樁基礎(chǔ)施工完 成后應(yīng)將泥漿與鉆渣運(yùn)走，將泥漿池回填