重慶某快速路大橋工程橋梁樁基水下漂卵石層近等徑鉆頭沖孔鋼護(hù)筒施工下放工法(創(chuàng)魯班獎(jiǎng)工程)

1、水下漂卵石層近等徑鉆頭沖孔鋼護(hù)筒下放施工工法1、前言在水下漂卵石地層或厚度較大第四系堆積層中采用沖擊鉆機(jī)進(jìn)行橋梁樁基的沖孔施工時(shí)，由于水位深或地下水豐富、河床表層沉砂厚、漂卵石較多等諸多不利因素的影響，易造成沖孔施工過程中鋼護(hù)筒沉放深度達(dá)不到設(shè)計(jì)位置，發(fā)生塌孔、漏漿、護(hù)筒傾斜等重大質(zhì)量安全事故，進(jìn)而對(duì)施工進(jìn)度及投資產(chǎn)生影響。對(duì)此，重慶巨能建設(shè)（集團(tuán)）有限公司和北城致遠(yuǎn)集團(tuán)有限公司在鐘多快速通道工程花山3號(hào)大橋等工程的水下樁基成功施工的基礎(chǔ)上，總結(jié)形成了水流急、水位深、漂卵石地層等特殊地質(zhì)條件下近等徑鉆頭沖孔鋼護(hù)筒下放施工工法，有效解決了鋼護(hù)筒沉放不到位的難題，加快了施工進(jìn)度，保證了施工質(zhì)量，節(jié)

2、約了施工成本。本工法關(guān)鍵技術(shù) “急流漂石層鋼平臺(tái)橋墩施工技術(shù)”經(jīng)查新在國內(nèi)屬首次使用，近等徑?jīng)_孔下沉鋼護(hù)筒樁基成孔施工方法處于國內(nèi)先進(jìn)水平。2、工法特點(diǎn)2.1有效解決水下漂卵石地層的成孔難題本工法克服了制約成孔的瓶頸，解決了水下漂卵石地層鋼護(hù)筒沉放的施工難題，加快了水下樁基的成孔速度，促進(jìn)了橋梁水下樁基成孔及整體施工進(jìn)度。2.2設(shè)備簡(jiǎn)單，增加成本少本工法采用的沖擊鉆機(jī)、鉆頭、泥漿泵、振動(dòng)錘等施工設(shè)備與正常施工設(shè)備一致，不額外增加施工設(shè)備。常規(guī)施工方法中沉放的鎖口鋼護(hù)筒直徑比樁基設(shè)計(jì)直徑大2030cm，鉆頭與設(shè)計(jì)樁徑一致；本工法中施工鉆頭直徑大于設(shè)計(jì)樁徑，接近并略小于鋼護(hù)筒內(nèi)徑。2.3施工速度快

3、采用本工法進(jìn)行沉放鋼護(hù)筒施工時(shí)，鋼護(hù)筒下方土體在擴(kuò)孔率的影響下隨著鉆頭的下行被逐漸掏空，而鋼護(hù)筒在自身重力的作用下，克服周圍土體的摩阻力，自動(dòng)下沉（當(dāng)摩阻力大于其自重時(shí)，需在護(hù)筒頂采用振動(dòng)錘施加外力促使鋼護(hù)筒下沉到位）。鉆深到位，護(hù)筒也基本到位，節(jié)約了振放鋼護(hù)筒的時(shí)間。2. 4 鋼護(hù)筒沉放位置準(zhǔn)確，豎向偏差小常規(guī)施工方法中鋼護(hù)筒在導(dǎo)向架內(nèi)逐節(jié)沉放，需要直接施加外力使鋼護(hù)筒下沉，容易造成鋼護(hù)筒豎直度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。本工法護(hù)筒進(jìn)入河床面時(shí)主要依靠護(hù)筒自重下沉，可以確保進(jìn)入河床時(shí)鋼護(hù)筒的豎直度。3、適用范圍3.1本工法適用于地基為水下漂卵石、巖溶地層等鋼護(hù)筒難以直接沉放的地質(zhì)條件下的樁基施工；也適用

4、于同樣地質(zhì)條件無水環(huán)境的樁基施工，以及相關(guān)行業(yè)如水電、碼頭、房建等同類型地質(zhì)條件樁基工程的施工；3.2本工法適用于樁徑大于1.5m、孔深為4050m、護(hù)筒深度為1525m的樁基施工。4、工藝原理4.1本工法利用沖擊鉆孔存在一定擴(kuò)孔率的原理，采用現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的方法確定最佳擴(kuò)孔率，根據(jù)最佳擴(kuò)孔率選取與鋼護(hù)筒內(nèi)徑非常接近的沖擊鉆頭；4.2在護(hù)筒內(nèi)沖擊鉆進(jìn)時(shí)，受擴(kuò)孔率的影響，鉆頭能夠完全掏空護(hù)筒壁正下方的土體，使鋼護(hù)筒失去下部土體的支撐，此時(shí)當(dāng)摩阻力小于護(hù)筒自重（在水中的浮力可忽略），護(hù)筒隨著沖孔施工會(huì)自動(dòng)下沉；當(dāng)摩阻力大于或等于護(hù)筒自重時(shí)，護(hù)筒不會(huì)下沉，可在護(hù)筒上施加豎直向下的外力使鋼護(hù)筒下沉。4.3鋼

5、護(hù)筒沉放至河床下的深度達(dá)到設(shè)計(jì)深度時(shí)，更換成設(shè)計(jì)直徑的鉆頭，按照設(shè)計(jì)孔徑進(jìn)行鉆孔施工直至設(shè)計(jì)孔深。具體鉆孔時(shí)鋼護(hù)筒受力情況如圖4.3-1所示。圖4.3-1近等徑鉆頭沖孔下沉鋼護(hù)筒受力分析5、工藝流程及操作要點(diǎn)5.1工藝流程圖鋼護(hù)筒的沉放施工首先需現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)以確定最佳擴(kuò)孔率、選擇鉆頭直徑。圖5.1-1 工藝流程圖5.2 操作要點(diǎn)5.2.1鉆機(jī)準(zhǔn)確就位，并整平孔位處河床首先在搭建好的施工平臺(tái)上準(zhǔn)確測(cè)放出孔位，放置并固定鉆機(jī)，將孔位處的平臺(tái)面板割除，形成一個(gè)方孔，方孔大小應(yīng)由護(hù)筒及導(dǎo)向架的大小確定。然后從方孔處下放普通鉆頭，對(duì)孔位處河床進(jìn)行盲沖整平。5.2.2 加工并安裝導(dǎo)向架導(dǎo)向架是一個(gè)上下多層的型

6、鋼鋼架結(jié)構(gòu)，主要起為鋼護(hù)筒下行提供導(dǎo)向，保證鋼護(hù)筒平面位置和豎直度的作用。將制作好的導(dǎo)向架用吊車吊放至樁位處，按照確定的樁位中心線調(diào)整好位置，將型鋼與平臺(tái)四周焊接，導(dǎo)向架安裝必須牢固可靠。導(dǎo)向架加工如圖5.2.2-1所示。注：圖中鋼護(hù)筒數(shù)據(jù)僅為示例圖5.2.2-1 鋼護(hù)筒導(dǎo)向架結(jié)構(gòu)圖5.2.3 加工廠加工鋼護(hù)筒并分節(jié)段運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)鋼護(hù)筒采用=12mm厚的q235a鋼板按照設(shè)計(jì)尺寸在加工廠定型制作，以確保其加工質(zhì)量；鋼護(hù)筒運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)后，應(yīng)采取保護(hù)措施防止其變形、影響下沉施工質(zhì)量；鋼護(hù)筒必須檢查合格方可使用。加工鋼護(hù)筒所使用鋼板的厚度及強(qiáng)度應(yīng)與進(jìn)入河床的深度、護(hù)筒所承受的豎向、環(huán)向應(yīng)力相匹配，按照鋼結(jié)

7、構(gòu)穩(wěn)定設(shè)計(jì)指南中豎向非彈性屈曲臨界應(yīng)力和環(huán)向非彈性屈曲臨界應(yīng)力公式進(jìn)行安全變形驗(yàn)算：豎向非彈性屈曲臨界應(yīng)力公式： （式5.2.3-1）環(huán)向非彈性屈曲臨界應(yīng)力公式： （式5.2.3-2）式中：d-鋼護(hù)筒直徑，取260cm； t-鋼護(hù)筒壁厚，取1.2cm； e-彈性模量，取206000mpa； fy-屈服強(qiáng)度，取235mpa。將以上參數(shù)帶入公式可求得豎向臨界應(yīng)力和環(huán)向臨界應(yīng)力分別為：x.cp=178.03mpa, .cp=94.68mpa。本工法以花山3號(hào)大橋水下樁基為例，鋼護(hù)筒設(shè)計(jì)進(jìn)入河床深度為6m，加上河床以上至水面的高度17m，鋼護(hù)筒最深處為水面以下23m，鋼護(hù)筒直徑2.8m，其豎向受力主要

8、為振動(dòng)錘的激振力和鋼護(hù)筒本身的重力（摩阻力方向相反，計(jì)算時(shí)應(yīng)該扣減，但在此僅考慮最不利條件，因此不宜減小豎向荷載），經(jīng)計(jì)算合計(jì)為79.085t，則作用在護(hù)筒底截面上軸向應(yīng)力為75mpa，遠(yuǎn)小于臨界豎向應(yīng)力178.03mpa；而環(huán)向應(yīng)力主要為水壓力（由于進(jìn)入河床深度僅為6m，深度較淺，可不考慮土壓力），按照水壓力計(jì)算公式p=gh=10001023=230000（pa）=0.23mpa，也遠(yuǎn)小于環(huán)向臨界應(yīng)力94.68mpa，因此我們選擇的鋼護(hù)筒厚度及強(qiáng)度均能確保鋼護(hù)筒不變形的要求。當(dāng)水深較大、需打入河床的深度也較大時(shí)，應(yīng)按照鋼護(hù)筒所承受的豎向及環(huán)向荷載（需要計(jì)算護(hù)筒壁土壓力時(shí)，應(yīng)按被動(dòng)土壓力公式計(jì)

9、算）作為臨界應(yīng)力反算鋼護(hù)筒的壁厚，取較大值作為護(hù)筒鋼板厚度。5.2.4 逐節(jié)下放并初次振打鋼護(hù)筒，使鋼護(hù)筒嵌入地層一定深度將運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)的鋼護(hù)筒用吊車分節(jié)段沿安裝好的導(dǎo)向架下放至河床表面，節(jié)段間采用全縫焊接，不得滲漏水。鋼護(hù)筒沉放至河床表面后，根據(jù)設(shè)計(jì)鋼護(hù)筒直徑大小，選擇合適的振動(dòng)錘與履帶吊配合下振鋼護(hù)筒，至鋼護(hù)筒貫入度為零，護(hù)筒不再下沉為止（此時(shí)不得繼續(xù)振打，以防止鋼護(hù)筒上、下口翻卷或其它損傷）。鋼護(hù)筒下沉嵌入河床應(yīng)有一定的深度，在鉆孔過程中護(hù)筒底端不得出現(xiàn)平面位移，確保護(hù)筒的豎直度偏差。注意：將鋼護(hù)筒沉放至河床表面后，應(yīng)首先檢查護(hù)筒的豎直度，如果由于河床表面不平整使鋼護(hù)筒的豎直度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求

10、，就應(yīng)提起鋼護(hù)筒，采用沖錘重新整平河床，必要時(shí)可適當(dāng)拋填片石找平。再次檢測(cè)孔位處平整度，滿足要求后，方可重新下放鋼護(hù)筒。5.2.5 通過現(xiàn)場(chǎng)擴(kuò)孔率試驗(yàn),確定最佳擴(kuò)孔率及近等徑鉆頭直徑現(xiàn)場(chǎng)擴(kuò)孔率試驗(yàn)，可以在搭建平臺(tái)之初就開始進(jìn)行此項(xiàng)工作，其目的是在達(dá)到一定擴(kuò)孔率的情況下，選擇合適的鉆頭直徑，能夠使鉆出的孔徑略大于鋼護(hù)筒直徑，使鋼護(hù)筒依靠自重或外力順利下沉到位。在沿河淺灘尋找一處與河床地質(zhì)非常接近的區(qū)域埋設(shè)1.53m長的鋼護(hù)筒（直徑與設(shè)計(jì)要求一致），安置鉆機(jī)鉆孔（懸吊鉆頭的鋼絲繩必須與護(hù)筒中心重合），鉆至護(hù)筒下2m深后，提出鉆頭，將護(hù)筒內(nèi)泥漿全部抽出，檢測(cè)護(hù)筒下成孔的直徑，并做好記錄。然后回填洞渣

11、至護(hù)筒頂面，采用焊機(jī)在鉆頭邊緣加焊耐磨塊以改變鉆頭直徑大小，再次鉆進(jìn)，測(cè)護(hù)筒下的孔徑，如此反復(fù)多次，對(duì)所測(cè)得的鉆孔直徑和鉆頭之間的關(guān)系進(jìn)行分析，并按照下式計(jì)算出各種直徑鉆頭鉆孔時(shí)的擴(kuò)孔率，分析確定應(yīng)采取的最佳鉆頭直徑。i=（d孔-d鉆）/d鉆100% （5.2.5-1）式中：i-擴(kuò)孔率； d孔-鉆孔直徑； d鉆-鉆頭直徑。 d孔d鉆擴(kuò)孔區(qū)域圖5.2.5-1 擴(kuò)孔示意圖采用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)并對(duì)擴(kuò)孔率進(jìn)行計(jì)算，繪出擴(kuò)孔率與鉆頭直徑之間關(guān)系如圖5.2.5-2。由圖可知，鉆頭直徑較小時(shí)（始終保持鉆頭直徑在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)），擴(kuò)孔率較大，但在外包鋼護(hù)筒的限制作用下，隨著鉆頭直徑的增大，擴(kuò)孔率逐漸減小，最后趨于定值，根

12、據(jù)實(shí)際情況，我們應(yīng)該選取孔徑剛好大于鋼護(hù)筒外徑時(shí)的擴(kuò)孔率為最佳擴(kuò)孔率，則對(duì)應(yīng)于最佳擴(kuò)孔率時(shí)的鉆頭直徑即為最佳直徑。圖5.2.5-2 鉆頭直徑-擴(kuò)孔率關(guān)系曲線5.2.6 采用選擇好的近等徑鉆頭鉆至設(shè)計(jì)護(hù)筒埋置深度在設(shè)計(jì)樁位處，向已安裝好的護(hù)筒內(nèi)加入泥漿，采用加焊好的近等直徑鉆頭進(jìn)行正常沖擊鉆進(jìn)，直至鋼護(hù)筒設(shè)計(jì)埋置深度位置。施工時(shí)考慮到孔底沉渣、局部坍塌等影響，可在設(shè)計(jì)深度的基礎(chǔ)上加深50100cm左右，以確保鋼護(hù)筒能夠沉放到位。5.2.7 采用振動(dòng)錘再次下振鋼護(hù)筒直至護(hù)筒設(shè)計(jì)埋置深度一般情況下，完全依靠鋼護(hù)筒自重不足以克服護(hù)筒與孔壁之間的摩阻力，需要采用振動(dòng)錘在護(hù)筒頂增加振動(dòng)外力，鋼護(hù)筒才能繼續(xù)

13、下沉直至設(shè)計(jì)埋置深度。5.2.8 更換鉆頭正常鉆進(jìn)鋼護(hù)筒下放到位后，標(biāo)志著整個(gè)鋼護(hù)筒下沉施工工序均已完成，將近等直徑鉆頭更換為設(shè)計(jì)鉆頭，正常進(jìn)行設(shè)計(jì)孔徑的沖孔施工。6、勞動(dòng)力組織及材料設(shè)備本工法在施工過程中采用“三八”制作業(yè)，一臺(tái)鉆機(jī)每班所需人員為4人。如果樁位較多，同時(shí)平臺(tái)空間足夠的情況下，可以考慮多臺(tái)鉆機(jī)平行作業(yè)。值得注意的是：同一類地層結(jié)構(gòu)，現(xiàn)場(chǎng)擴(kuò)孔率試驗(yàn)只需做一次。表6.1-1 所需主要材料表序號(hào)材料名稱規(guī) 格主要技術(shù)指標(biāo)備注1鋼板q235，=12mma3鋼，94.2kg/m2鋼護(hù)筒制作2工字鋼i36b、i40b、i45a等a3鋼施工平臺(tái)、導(dǎo)向架3槽鋼20a22.637kg/m導(dǎo)向架4

14、耐磨塊fe-05含耐磨金屬成分加焊鉆頭5焊條d502施焊6鋼絲繩32321.8kg/100m懸吊鉆頭、泥漿泵等7黃粘土鉆孔護(hù)壁表6.2-2 所需主要儀器設(shè)備表序號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)性能及能耗數(shù)量備注1振動(dòng)錘vm2-4500135kw，激振力5060t1打或拔護(hù)筒2履帶吊quy-50t50t1起吊構(gòu)件、鉆頭、振動(dòng)錘3汽車吊xzj5290jqz-25t25t1起吊構(gòu)件4裝載機(jī)zl50d1轉(zhuǎn)運(yùn)材料5焊機(jī)bx1-4005施焊6沖擊鉆機(jī)75kw4鉆孔7沖擊鉆頭8t4鉆孔8泥漿泵37kw4泥漿循環(huán)9水泵3.6kw4抽水10卷板機(jī)w11-16-200011kw1鋼護(hù)筒制作11全站儀拓普康gpt-102r無棱鏡1測(cè)

15、量12卷尺5m4測(cè)量、質(zhì)量、技術(shù)13測(cè)錘自制4測(cè)量孔深14水流測(cè)速儀ls25-3c型0.0410m/s1測(cè)量水流速度7、質(zhì)量控制7.1 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（詳見表7.1-1）表7.1-1 施工標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范序號(hào)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)名稱備注1gb50205-2001鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范2gb 50017-2003鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范3jtj041-2000公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范4jtgf80/1-2004公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)注：表中所列內(nèi)容僅為施工時(shí)間所采用的標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范。7.2質(zhì)量控制要求7.2.1鋼護(hù)筒加工鋼護(hù)筒采用12mm厚q235鋼板卷制而成，加工精度：內(nèi)徑偏差15mm；橢圓度（兩垂直方向內(nèi)徑差）

16、10mm：長度偏差15mm，采用卷尺檢查。成型后進(jìn)行焊接質(zhì)量檢驗(yàn)及水壓試驗(yàn)，焊縫高度不少于4mm，并要求滿足鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范中的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。7.2.2 鋼護(hù)筒沉放鋼護(hù)筒中心豎直線應(yīng)與樁位中心線重合，平面允許誤差50mm，豎直線傾斜度1%；護(hù)筒埋置深度在6.0m以上，護(hù)筒頂面應(yīng)高出施工常水位12.0m以上。鋼護(hù)筒連接順直，筒內(nèi)無突出物，并應(yīng)耐拉、壓，不漏水。7.2.3 泥漿制備在本工法中，采用固定泥漿制作站制作泥漿，成品泥漿采用運(yùn)輸罐車運(yùn)至孔位處循環(huán)使用。對(duì)于孔內(nèi)泥漿的質(zhì)量應(yīng)隨時(shí)檢測(cè)，其性能指標(biāo)，其滿足下表7.2.3-1的要求：表7.2.3-1 泥漿性能指標(biāo)相對(duì)密度粘度（%）含砂率（）膠

17、體率（）失水量（ml30min）泥皮厚（mmmin）靜切力（pa）酸堿度ph1.21.42230495203358117.3質(zhì)量保證措施7.3.1樁位中心線及高程采用雙人復(fù)核測(cè)量，確保線位準(zhǔn)確。特別是在安裝導(dǎo)向架時(shí)，其中心線必須與樁位中心線保持一致，且導(dǎo)向限位裝置必須焊接牢固，防止在下沉鋼護(hù)筒時(shí)脫落。7.3.2鋼護(hù)筒由加工廠專業(yè)化生產(chǎn)加工，以提高鋼護(hù)筒制作質(zhì)量。吊運(yùn)過程中，在吊孔處增焊加勁板，并采取十字撐筋兩端加固，防止變形或損壞。7.3.3鋼護(hù)筒的分段加工長度根據(jù)吊裝設(shè)備的起吊能力、運(yùn)輸能力及施工平臺(tái)與河床之間的深度盡可能加長，可以減少水上焊接作業(yè)量，更好地保證鋼護(hù)筒的垂直度。7.3.4鋼護(hù)

18、筒在采用振動(dòng)錘加振或其他外力作用時(shí)，必須保證外力作用線的豎直，同時(shí)應(yīng)沿護(hù)筒四周均布，不可單側(cè)受力。一旦貫入度為零時(shí)，不得過振，防止鋼護(hù)筒上下口翻卷損傷。8、安全控制8.1吊車司機(jī)、起重工、電工、電焊工等特殊工種必須持證上崗，禁止無證操作。8.2工作平臺(tái)必須穩(wěn)定牢固，四周設(shè)欄桿并掛密目安全網(wǎng)，樁位孔洞四周掛全封閉安全網(wǎng)，防止人員及材料墜落水中。施工人員作業(yè)時(shí)必須配戴安全帽、系安全帶、穿防滑鞋、手套、救生衣等必須的勞動(dòng)防護(hù)用品。8.3施工平臺(tái)為全鋼結(jié)構(gòu)，應(yīng)高度重視安全用電工作，必須嚴(yán)格按照施工臨時(shí)用電措施采用三相五線制供電，實(shí)行三級(jí)供電管理制度和一機(jī)一閘一保護(hù)制度。8.4鋼護(hù)筒施工時(shí)必須安排專人指

19、揮吊車。所有吊點(diǎn)必須經(jīng)過專職起重工檢查，不符合要求的禁止起吊。在吊裝作業(yè)前，司機(jī)必須詳細(xì)檢查吊車動(dòng)力、制動(dòng)等系統(tǒng)的完好，同時(shí)還要檢查起吊鋼絲繩是否存在斷絲、磨損等情況，發(fā)現(xiàn)問題必須先行處理。8.5河道水流較急時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)觀察水面漂流的樹木、雜物等對(duì)施工平臺(tái)及護(hù)筒的撞擊，應(yīng)采取措施盡量避免。當(dāng)水流流速超過1m/s時(shí)，應(yīng)暫停鋼護(hù)筒及鋼管樁施工，當(dāng)水流流速超過3.5m/s時(shí)，應(yīng)撤出深水區(qū)平臺(tái)上的所有施工人員及設(shè)備，暫停平臺(tái)上的所有施工工作。9、環(huán)保措施9.1 總體方案嚴(yán)格按照國家環(huán)保、水保的要求編制專項(xiàng)環(huán)保措施，防止污染河流，影響正常的水環(huán)境。在鉆渣、廢漿、廢水的處理上，項(xiàng)目制定了專門的排放措施，原則

20、上做到不達(dá)標(biāo)就不準(zhǔn)排放。9.2 鉆渣及廢漿處理9.2.1固體廢渣直接裝自卸汽車運(yùn)至渣場(chǎng)存放。沖擊鉆機(jī)鉆取的廢渣經(jīng)泥漿攜帶抽出孔外后，通過震動(dòng)除砂機(jī)、旋流器進(jìn)行鉆渣過濾，過濾出的鉆渣用自卸汽車運(yùn)走，泥漿可繼續(xù)排回孔內(nèi)使用。9.2.2對(duì)制漿用的粘土和外加劑進(jìn)行嚴(yán)格的挑選，禁止使用有害化學(xué)物質(zhì)的添加劑。9.2.3采用先進(jìn)的泥漿凈化裝置及設(shè)備，對(duì)泥漿進(jìn)行多次凈化利用，盡可能減少泥漿的排放量。9.3廢水處理9.3.1生產(chǎn)廢水通過管道排放到廢漿池進(jìn)行沉淀處理、上部清水用泵抽走排放，剩余沉渣用人工或反鏟撈取后用自卸汽車?yán)街付ǖ脑鼒?chǎng)存放。9.3.2洗刷機(jī)械的廢油水禁止進(jìn)入排水系統(tǒng)，單獨(dú)搜集進(jìn)行處理。9.4節(jié)

21、能大型用電設(shè)備必須錯(cuò)時(shí)施工，防止用電負(fù)荷過大，燒毀部分供電設(shè)施。10、效益分析10.1 從技術(shù)可行性上，本工法徹底解決了在水下漂卵石地層中鋼護(hù)筒沉放不到位的難題，具有推廣應(yīng)用價(jià)值。詳見表10.1-1。表10.1-1 技術(shù)可行性對(duì)比序號(hào)方案名稱方案簡(jiǎn)述技術(shù)可行性1無護(hù)筒盲沖方案首先安排潛水工下水對(duì)樁位處進(jìn)行摸排整平，對(duì)于整平存在困難或表面有大型漂卵石的樁位，應(yīng)先將鉆機(jī)在平臺(tái)上安裝完成并在樁位處進(jìn)行盲沖。盲沖時(shí)的鉆頭直徑應(yīng)大于設(shè)計(jì)樁徑20cm以上，盲沖時(shí)采用高壓風(fēng)接鋼管下伸到樁底沖渣。盲沖至設(shè)計(jì)深度后，下鋼護(hù)筒至設(shè)計(jì)深度，然后在護(hù)筒外側(cè)圍繞護(hù)筒下放黃土袋或砼袋，防止漏漿。 可行性差。流水中潛水工下

22、水清理河床安全威脅大；渣體抽出后隨著水流新的渣體又進(jìn)入孔內(nèi)，反復(fù)循環(huán)，沖渣效率低；外護(hù)黃土袋或砼袋投放無法準(zhǔn)確定位，防護(hù)效果不好。2雙護(hù)筒方案首先采用鉆頭盲打深度達(dá)到2m，提出鉆頭，開始下外護(hù)筒,外護(hù)筒直徑超出樁徑0.6,長度為3m，通過導(dǎo)向架將護(hù)筒下沉至河床,在其內(nèi)澆筑水下砼,然后沖擊鉆孔（鉆頭尺寸略大于內(nèi)護(hù)筒的直徑）,直至達(dá)到設(shè)計(jì)深度為止。由于外護(hù)筒內(nèi)部分石渣被水流沖走,但部分石碴將會(huì)沉淀在孔底,無法采用取碴筒清除。此時(shí),可采用反吸法吸出石碴。經(jīng)檢測(cè)，孔底深度滿足要求后開始下內(nèi)護(hù)筒,在內(nèi)外護(hù)筒的筒壁間填筑粘土并搗實(shí),內(nèi)護(hù)筒中填筑粘土和片石,然后采用正常尺寸的鉆頭反復(fù)沖擊成孔。為了保證內(nèi)護(hù)筒

23、與河床緊密接觸,防止泥漿泄露,并使內(nèi)護(hù)筒的泥漿面保持高于河水面1.5,在造孔至內(nèi)護(hù)筒刃腳下20cm左右,采用“填二進(jìn)一”的方法施工,即保證填片石和粘土的厚度是進(jìn)尺的2倍,如此反復(fù)直到護(hù)筒周圍無翻漿且泥漿面保持穩(wěn)定為止。然后才能正常鉆進(jìn)?？尚行砸话恪Ｐ璩练烹p層護(hù)筒，經(jīng)歷兩次下護(hù)筒沖孔澆筑水下砼的過程，工序復(fù)雜，施工難度大，成本極高3近等直徑?jīng)_孔方案按照設(shè)計(jì)外包護(hù)筒直徑加工好護(hù)筒后，分節(jié)段下放至河床，采用振動(dòng)錘振動(dòng)下沉護(hù)筒，一旦護(hù)筒下沉停止而未達(dá)到護(hù)筒設(shè)計(jì)深度時(shí)，立即停止振動(dòng)錘擊，然后采用略小于護(hù)筒內(nèi)徑的鉆頭進(jìn)行沖擊鉆孔，依靠護(hù)筒自重或在護(hù)筒頂施加外力使之下沉至設(shè)計(jì)深度，然后更換設(shè)計(jì)直徑鉆頭進(jìn)行樁

24、基鉆孔直達(dá)設(shè)計(jì)孔深位置，完成造孔工序。在采用近等直徑鉆頭鉆進(jìn)時(shí)，若河床表面平整，可直接鉆進(jìn)并下放護(hù)筒；若河床表面不平整時(shí)，可在護(hù)筒內(nèi)采用片石填平，然后采用鉆機(jī)進(jìn)行沖擊鉆孔并下放護(hù)筒?？尚行院茫路艈螌愉撟o(hù)筒，且僅需更換鉆頭即可完成下沉護(hù)筒和鉆孔施工，施工簡(jiǎn)單易行，施工成本最低，而且能夠保證施工進(jìn)度10.2 經(jīng)濟(jì)效益對(duì)比（詳見表10.2-1）表10.2-1 工程量及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對(duì)比序號(hào)方案名稱工程量經(jīng)濟(jì)指標(biāo)備注1無護(hù)筒盲沖方案1、單樁盲沖進(jìn)入河床6m，孔位處將形成凹形坑，孔底實(shí)際尺寸大于鉆頭直徑，其沖孔量約是同樣深度鉆孔設(shè)計(jì)方量的2倍；2、護(hù)筒下放到位后，為防止漏漿，護(hù)筒外與河床形成空隙需采用黃土或

25、砼袋進(jìn)行回填，回填數(shù)量為設(shè)計(jì)鉆孔方量的2倍。1、增加鉆孔及回填量：3.141.25226=59m3；2、單樁鉆孔價(jià)格2000元/m，樁徑2.5m樁基截面面積為4.9m2，折算價(jià)格為：2000/4.9=408元/m3；3、c30砼按照350元/m3計(jì)算；4、單樁施工需花費(fèi)人工40個(gè)（100元/日），管理人員10名（200元/日）；單樁合計(jì)增加費(fèi)用：59（408+350）+10040+20010=50722元。表中數(shù)據(jù)以2.5m樁基為例計(jì)算2雙護(hù)筒方案1、單樁盲沖進(jìn)入河床2m，其沖孔量為同樣深度鉆孔設(shè)計(jì)方量的2倍；2、增加12mm厚外護(hù)筒，長3m（直徑3.1m，按樁徑加0.6m），增加外護(hù)筒內(nèi)水下

26、砼澆筑高度5m。1、增加鉆孔及回填量：3.141.55222=30.2m3，增加盲沖費(fèi)用：30.2（408+350）=22892元；2、外鋼護(hù)筒長3m、直徑3.1m，重2.73t，材料價(jià)按4600元/t計(jì)算：2.734600=12558元；3、增加砼量：3.141.5525=37.7m3，增加砼費(fèi)用：37.7350=13195元；4、再次盲沖9m（河床上外護(hù)筒內(nèi)3m，河床下6m）、孔徑2.6m，盲沖方量：3.141.329=47.8m3，費(fèi)用：47.8408=19502元；5、在內(nèi)護(hù)筒刃腳需要反復(fù)回填和沖擊，預(yù)計(jì)單樁花費(fèi)約2萬元；6、單樁施工需花費(fèi)人工80個(gè)，管理人員人工20名，合計(jì)人工費(fèi)80

27、100+20200=12000元，單樁增加費(fèi)用：22892+12558+13195+19502+20000+12000=100147元。3近等直徑?jīng)_孔方案近等直徑鉆頭沖孔（在施工護(hù)筒內(nèi)）6m。1、增加鉆孔量：3.141.2526=29m3，增加沖孔費(fèi)用：29408=11780元；2、增加耐磨塊等零星材料費(fèi)1500元；3、增加人工費(fèi)用：43100+13200=1800元，單樁增加費(fèi)用：11780+1500+1800=15080元。10.3施工設(shè)備并未增加，質(zhì)量安全均能夠滿足設(shè)計(jì)要求。詳見表10.3-1。表10.3-1 安全、質(zhì)量及工期對(duì)比序號(hào)方案名稱安全性質(zhì)量工期備注1無護(hù)筒盲沖方案安全性一般。

28、流水中潛水員下水清理河床安全威脅大，盡可能直接采用沖錘整平河床。1、流水中投放土袋或砼袋，難以準(zhǔn)確到位，圍護(hù)效果不好，易漏漿；2、下放護(hù)筒受盲沖效果影響較大，護(hù)筒易傾斜，下放護(hù)筒的成孔準(zhǔn)確率僅能達(dá)到70%左右。單樁影響時(shí)間10天，進(jìn)度較慢。2雙護(hù)筒方案安全性較好。下外護(hù)筒前，采用沖錘整平河床，所下護(hù)筒可以部分克服水流沖力。1、外護(hù)筒下放的豎直度受盲沖效果的影響大，易傾斜，但只要傾斜的程度不影響到內(nèi)護(hù)筒就行。2、內(nèi)護(hù)筒是在外護(hù)筒范圍內(nèi)下放，一般情況下，內(nèi)護(hù)筒成孔準(zhǔn)確率可以達(dá)到85%以上。單樁影響時(shí)間20天，進(jìn)度慢。3近等直徑?jīng)_孔方案安全性好。所下護(hù)筒可以克服水流沖擊力，只要沖孔深度到位，可以保證

29、整個(gè)沖樁施工過程的安全。護(hù)筒下放依靠導(dǎo)向架和自重的作用，豎直度能夠得到充分保證，護(hù)筒成孔準(zhǔn)確率達(dá)到95%以上。單樁影響時(shí)間3天，進(jìn)度快。10.4社會(huì)效益方面，在花山3號(hào)大橋水下樁基整個(gè)施工過程中，多次獲得了建設(shè)業(yè)主方的表揚(yáng)，并且將該橋確定為整條線路的亮點(diǎn)工程之一，接受了中央電視臺(tái)科技頻道高清節(jié)目制作組的多次攝制和采訪，為企業(yè)樹立了良好的社會(huì)形象。11、應(yīng)用實(shí)例11.1重慶酉陽縣鐘多鎮(zhèn)至渤海快速通道花山3號(hào)大橋，該橋位于重慶市酉陽縣龍?zhí)舵?zhèn)柏香村。主橋采用65m+100m+65m連續(xù)剛構(gòu)橋，引橋采用3*30m連續(xù)t梁，分左右幅，橋面均寬9.25m，左幅橋長336m，右幅橋長324m。地基基礎(chǔ)為人工挖孔樁和鉆孔灌注樁，上部結(jié)構(gòu)為預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。橋臺(tái)樁基16根，直徑1.5m，深度816m。橋墩樁基32根，直徑1.8m和2.2m，深度1029m。橋位處屬于構(gòu)造溶蝕溝谷地貌。多根樁基存在溶洞影響，對(duì)此，設(shè)計(jì)上專門考慮了溶洞的處理方式：（1）當(dāng)溶洞內(nèi)有填充物填滿或有流砂的，或當(dāng)溶洞為空洞或填充物不滿（水洞）且深度在 3m 以內(nèi)的，在鉆孔樁施工前先進(jìn)行預(yù)處理，采用靜壓化學(xué)灌漿法固結(jié)填充物和流砂，或用此法填滿溶洞，在固結(jié)體達(dá)到一定強(qiáng)度以后再鉆孔施工。（2）當(dāng)溶洞為空洞，且深度在 3m 以上的，采用