水下漂卵石層近等徑鉆頭沖孔鋼護筒施工下放工法

1、水下漂卵石層近等徑鉆頭沖孔鋼護筒下放施工工法xx 建設(shè)（集團）有限公司 401120xx 集團有限公司 4011471、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進行橋梁樁基的沖孔施工時，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筒沉放深度達不到設(shè)計位置，發(fā)生塌孔、漏漿、護筒傾斜等重大質(zhì)量安全事故，進而對施工進度及投資產(chǎn)生影響。對此， xx 有限公司和 xx 有限公司在鐘多快速通道工程花山 3 號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筒下放施工工法，有效解

2、決了鋼護筒沉放不到位的難題，加快了施工進度，保證了施工質(zhì)量，節(jié)約了施工成本。本工法關(guān)鍵技術(shù) “急流漂石層鋼平臺橋墩施工技術(shù) ”經(jīng)查新在國內(nèi)屬首次使用，近等徑?jīng)_孔下沉鋼護筒樁基成孔施工方法處于國內(nèi)先進水平。2、工法特點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筒沉放的施工難題，加快了水下樁基的成孔速度，促進了橋梁水下樁基成孔及整體施工進度。2.2 設(shè)備簡單，增加成本少本工法采用的沖擊鉆機、鉆頭、泥漿泵、振動錘等施工設(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筒直徑比樁基設(shè)計直徑大2030cm，鉆頭與設(shè)計樁徑一致；本工法

3、中施工鉆頭直徑大于設(shè)計樁徑，接近并略小于鋼護筒內(nèi)徑。2.3 施工速度快采用本工法進行沉放鋼護筒施工時，鋼護筒下方土體在擴孔率的影響下隨著鉆頭的下行被逐漸掏空，而鋼護筒在自身重力的作用下，克服周圍土體的摩阻力，自動下沉（當摩阻力大于其自重時，需在護筒頂采用振動錘施加外力促使鋼護筒下沉到位）。鉆深到位，護筒也基本到位，節(jié)約了振放鋼護筒的時間。2. 4 鋼護筒沉放位置準確，豎向偏差小常規(guī)施工方法中鋼護筒在導向架內(nèi)逐節(jié)沉放，需要直接施加外力使鋼護筒下沉，容易造成鋼護筒豎直度達不到設(shè)計要求。本工法護筒進入河床面時主要依靠護筒自重下沉，可以確保進入河床時鋼護筒的豎直度。3、適用范圍3.1 本工法適用于地基

4、為水下漂卵石、巖溶地層等鋼護筒難以直接沉放的地質(zhì)條件下的樁基施工；也適用于同樣地質(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孔率的原理，采用現(xiàn)場試驗的方法確定最佳擴孔率，根據(jù)最佳擴孔率選取與鋼護筒內(nèi)徑非常接近的沖擊鉆頭；4.2 在護筒內(nèi)沖擊鉆進時，受擴孔率的影響，鉆頭能夠完全掏空護筒壁正下方的土體，使鋼護筒失去下部土體的支撐，此時當摩阻力小于護筒自重（在水中的浮力可忽略） ，護筒隨著沖孔施工會自動下沉；當摩阻力

5、大于或等于護筒自重時，護筒不會下沉，可在護筒上施加豎直向下的外力使鋼護筒下沉。4.3 鋼護筒沉放至河床下的深度達到設(shè)計深度時，更換成設(shè)計直徑的2-99鉆頭，按照設(shè)計孔徑進行鉆孔施工直至設(shè)計孔深。具體鉆孔時鋼護筒受力情況如圖 4.3-1 所示。F鋼護筒ff河床G-鋼護筒自重G鋼護筒下沉條件：F- 外力F+G ff- 摩阻力圖 4.3-1 近等徑鉆頭沖孔下沉鋼護筒受力分析5、工藝流程及操作要點5.1 工藝流程圖鋼護筒的沉放施工首先需現(xiàn)場試驗以確定最佳擴孔率、選擇鉆頭直徑。鉆機準確就位，并整平孔位處河床加工并安裝導向架逐節(jié)下放并振打鋼加工廠加工鋼護筒護筒，使護筒嵌入并分節(jié)段運至現(xiàn)場地層一定深度采用近

6、等徑鉆頭鉆進直至設(shè)計護筒埋置深度采用振動錘再次下振護筒直至設(shè)計護筒埋置深度通過現(xiàn)場擴孔率試驗,確定并選取最佳擴孔率及近等徑鉆頭直徑更換鉆頭正常鉆進圖 5.1-1 工藝流程圖3-995.2 操作要點鉆機準確就位，并整平孔位處河床首先在搭建好的施工平臺上準確測放出孔位，放置并固定鉆機，將孔位處的平臺面板割除，形成一個方孔，方孔大小應(yīng)由護筒及導向架的大小確定。然后從方孔處下放普通鉆頭，對孔位處河床進行盲沖整平。加工并安裝導向架導向架是一個上下多層的型鋼鋼架結(jié)構(gòu)，主要起為鋼護筒下行提供導向，保證鋼護筒平面位置和豎直度的作用。將制作好的導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

7、臺四周焊接，導向架安裝必須牢固可靠。導向架加工如圖所示。1-1導向塊導向塊導向塊導向塊導向塊 2800*12mm鋼護筒2800*12mm鋼護筒導向塊導向塊導向塊注：圖中鋼護筒數(shù)據(jù)僅為示例圖鋼護筒導向架結(jié)構(gòu)圖加工廠加工鋼護筒并分節(jié)段運至現(xiàn)場鋼護筒采用 =12mm厚的 Q235A 鋼板按照設(shè)計尺寸在加工廠定型制作，以確保其加工質(zhì)量；鋼護筒運輸至現(xiàn)場后，應(yīng)采取保護措施防止其變形、影響下沉施工質(zhì)量；鋼護筒必須檢查合格方可使用。加工鋼護筒所使用鋼板的厚度及強度應(yīng)與進入河床的深度、護筒所承受的豎向、環(huán)向應(yīng)力相匹配，按照鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定設(shè)計指南中豎向非彈性4-99屈曲臨界應(yīng)力和環(huán)向非彈性屈曲臨界應(yīng)力公式進行安全變

8、形驗算：豎向非彈性屈曲臨界應(yīng)力公式：環(huán)向非彈性屈曲臨界應(yīng)力公式：x cp1.640.234 df y（式 5.2.3-1）tcp0.4 f y0.18E t / d 2（式 5.2.3-2）式中： d-鋼護筒直徑，取260cm；t- 鋼護筒壁厚，取1.2cm；E-彈性模量，取206000mpa；f y-屈服強度，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 號大橋水下樁基為例，鋼護筒設(shè)計進入河床深度為6m，加上河床以上至水面的高度 17m，鋼護筒最深處為水面以下 23m，鋼護筒直徑 2.8m，其

9、豎向受力主要為振動錘的激振力和鋼護筒本身的重力（摩阻力方向相反，計算時應(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)計算合計為 79.085t，則作用在護筒底截面上軸向應(yīng)力為 75mpa，遠小于臨界豎向應(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） ，按照水壓力計算公式 p=gh=1000×10×23=230000（pa）=0.23mpa，也遠小于環(huán)向臨界應(yīng)力 94.68mpa，因此我們選擇的鋼護筒厚度及強度均能確保鋼護筒不變形的要求。當水深較大、需打入河床的深度也較大時，應(yīng)按照鋼護筒所承受的豎向及環(huán)向

10、荷載（需要計算護筒壁土壓力時，應(yīng)按被動土壓力公式計算）作為臨界應(yīng)力反算鋼護筒的壁厚，取較大值作為護筒鋼板厚度。逐節(jié)下放并初次振打鋼護筒，使鋼護筒嵌入地層一定深度將運至現(xiàn)場的鋼護筒用吊車分節(jié)段沿安裝好的導向架下放至河床表面，節(jié)段間采用全縫焊接，不得滲漏水。鋼護筒沉放至河床表面后，根據(jù)5-99設(shè)計鋼護筒直徑大小，選擇合適的振動錘與履帶吊配合下振鋼護筒，至鋼護筒貫入度為零，護筒不再下沉為止（此時不得繼續(xù)振打，以防止鋼護筒上、下口翻卷或其它損傷） 。鋼護筒下沉嵌入河床應(yīng)有一定的深度，在鉆孔過程中護筒底端不得出現(xiàn)平面位移，確保護筒的豎直度偏差。注意：將鋼護筒沉放至河床表面后，應(yīng)首先檢查護筒的豎直度，如果

11、由于河床表面不平整使鋼護筒的豎直度達不到設(shè)計要求，就應(yīng)提起鋼護筒，采用沖錘重新整平河床，必要時可適當拋填片石找平。再次檢測孔位處平整度，滿足要求后，方可重新下放鋼護筒。通過現(xiàn)場擴孔率試驗 ,確定最佳擴孔率及近等徑鉆頭直徑現(xiàn)場擴孔率試驗，可以在搭建平臺之初就開始進行此項工作，其目的是在達到一定擴孔率的情況下，選擇合適的鉆頭直徑，能夠使鉆出的孔徑略大于鋼護筒直徑，使鋼護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 長的鋼護筒（直徑與設(shè)計要求一致） ，安置鉆機鉆孔（懸吊鉆頭的鋼絲繩必須與護筒中心重合），鉆至護筒下 2m 深后，提出鉆頭，將護筒內(nèi)泥漿全部抽出

12、，檢測護筒下成孔的直徑，并做好記錄。然后回填洞渣至護筒頂面，采用焊機在鉆頭邊緣加焊耐磨塊以改變鉆頭直徑大小，再次鉆進，測護筒下的孔徑，如此反復多次，對所測得的鉆孔直徑和鉆頭之間的關(guān)系進行分析，并按照下式計算出各種直徑鉆頭鉆孔時的擴孔率， 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- 擴孔率；D 孔-鉆孔直徑；D 鉆-鉆頭直徑。6-99擴孔 區(qū)D 孔D 孔鉆 D擴大部分鉆頭D鉆圖擴孔示意圖采用實測數(shù)據(jù)并對擴孔率進行計算，繪出擴孔率與鉆頭直徑之間關(guān)系如圖。由圖可知，鉆頭直徑較小時（始終保持鉆頭直徑在設(shè)計范圍內(nèi)），擴孔率較大，但在

13、外包鋼護筒的限制作用下，隨著鉆頭直徑的增大，擴孔率逐漸減小，最后趨于定值，根據(jù)實際情況，我們應(yīng)該選取孔徑剛好大于鋼護筒外徑時的擴孔率為最佳擴孔率，則對應(yīng)于最佳擴孔率時的鉆頭直徑即為最佳直徑。率孔擴最佳擴孔率鉆頭直徑起始直徑最佳直徑圖鉆頭直徑 -擴孔率關(guān)系曲線采用選擇好的近等徑鉆頭鉆至設(shè)計護筒埋置深度在設(shè)計樁位處，向已安裝好的護筒內(nèi)加入泥漿，采用加焊好的近等直徑鉆頭進行正常沖擊鉆進，直至鋼護筒設(shè)計埋置深度位置。施工時考慮到孔底沉渣、局部坍塌等影響， 可在設(shè)計深度的基礎(chǔ)上加深50100cm 左右，7-99以確保鋼護筒能夠沉放到位。采用振動錘再次下振鋼護筒直至護筒設(shè)計埋置深度一般情況下，完全依靠鋼護

14、筒自重不足以克服護筒與孔壁之間的摩阻力，需要采用振動錘在護筒頂增加振動外力，鋼護筒才能繼續(xù)下沉直至設(shè)計埋置深度。更換鉆頭正常鉆進鋼護筒下放到位后，標志著整個鋼護筒下沉施工工序均已完成，將近等直徑鉆頭更換為設(shè)計鉆頭，正常進行設(shè)計孔徑的沖孔施工。6、勞動力組織及材料設(shè)備本工法在施工過程中采用“三八”制作業(yè)，一臺鉆機每班所需人員為4 人。如果樁位較多，同時平臺空間足夠的情況下，可以考慮多臺鉆機平行作業(yè)。值得注意的是：同一類地層結(jié)構(gòu)，現(xiàn)場擴孔率試驗只需做一次。表 6.1-1 所需主要材料表序號材料名稱規(guī)格主要技術(shù)指標備注1鋼板Q235， =12mmA3 鋼， 94.2kg/m2鋼護筒制作2工字鋼I36

15、b、 I40b 、 I45a 等A3 鋼施工平臺、導向架3槽鋼20a22.637kg/m導向架4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黃粘土鉆孔護壁表 6.2-2 所需主要儀器設(shè)備表序號設(shè)備名稱型號性能及能耗數(shù)量備注1振動錘VM2-4500135KW ，激振力1打或拔護筒5060T2履帶吊QUY-50T50T1起吊構(gòu)件、鉆頭、振動錘3汽車吊XZJ5290JQZ-25T25T1起吊構(gòu)件8-994裝載機ZL50D1轉(zhuǎn)運材料5焊機BX1-4005施焊6沖擊鉆機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

16、.6KW4抽水10卷板機W11-16-200011KW1鋼護筒制作11全站儀拓普康 GPT-102R無棱鏡1測量12卷尺5m4測量、質(zhì)量、技術(shù)13測錘自制4測量孔深14水流測速儀LS25-3C 型0.0410m/s1測量水流速度7、質(zhì)量控制7.1 質(zhì)量標準（詳見表7.1-1）表 7.1-1 施工標準及規(guī)范序號規(guī)范及標準編號規(guī)范及標準名稱備注1GB50205-2001鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范2GB 50017-2003鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(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)量檢驗評定標準注：表中所列內(nèi)容僅為施工時間所采用的標準及規(guī)范。7.2 質(zhì)量控制要求

17、鋼護筒加工鋼護筒采用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）<±10mm：長度偏差 ± 15mm，采用卷尺檢查。成型后進行焊接質(zhì)量檢驗及水壓試驗， 焊縫高度不少于4mm，9-99并要求滿足鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范中的二級標準。鋼護筒沉放鋼護筒中心豎直線應(yīng)與樁位中心線重合，平面允許誤差50mm，豎直線傾斜度 1%；護筒埋置深度在6.0m 以上，護筒頂面應(yīng)高出施工常水位 12.0m 以上。鋼護筒連接順直，筒內(nèi)無突出物，并應(yīng)耐拉、壓，不漏水。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

18、運輸罐車運至孔位處循環(huán)使用。對于孔內(nèi)泥漿的質(zhì)量應(yīng)隨時檢測，其性能指標，其滿足下表的要求：表泥漿性能指標相對粘度含砂率膠體率失水量密度（ %）（）（）（ ml 30min ）1.222 30 4 95 201.4泥皮厚（ mm 靜切力酸堿度min ）（Pa）pH 33 58 117.3 質(zhì)量保證措施樁位中心線及高程采用雙人復核測量，確保線位準確。 特別是在安裝導向架時，其中心線必須與樁位中心線保持一致，且導向限位裝置必須焊接牢固，防止在下沉鋼護筒時脫落。鋼護筒由加工廠專業(yè)化生產(chǎn)加工，以提高鋼護筒制作質(zhì)量。 吊運過程中，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。鋼護筒的分段加工長

19、度根據(jù)吊裝設(shè)備的起吊能力、運輸能力及施工平臺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，更好地保證鋼護筒的垂直度。10-99鋼護筒在采用振動錘加振或其他外力作用時，必須保證外力作用線的豎直，同時應(yīng)沿護筒四周均布，不可單側(cè)受力。一旦貫入度為零時，不得過振，防止鋼護筒上下口翻卷損傷。8、安全控制8.1 吊車司機、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防護用品。8.3 施工平臺為全鋼結(jié)構(gòu)，應(yīng)高

20、度重視安全用電工作，必須嚴格按照施工臨時用電措施采用三相五線制供電，實行三級供電管理制度和一機一閘一保護制度。8.4 鋼護筒施工時必須安排專人指揮吊車。所有吊點必須經(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，司機必須詳細檢查吊車動力、制動等系統(tǒng)的完好，同時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，應(yīng)加強觀察水面漂流的樹木、雜物等對施工平臺及護筒的撞擊，應(yīng)采取措施盡量避免。當水流流速超過1m/s 時，應(yīng)暫停鋼護筒及鋼管樁施工， 當水流流速超過3.5m/s 時，應(yīng)撤出深水區(qū)平臺上的所有施工人員及設(shè)備，暫停平臺上的所有施工工作。9、環(huán)保措施

21、9.1 總體方案嚴格按照國家環(huán)保、水保的要求編制專項環(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，項目制定了專門的排放措施，原則上做到不達標就不準排放。9.2 鉆渣及廢漿處理11-99固體廢渣直接裝自卸汽車運至渣場存放。沖擊鉆機鉆取的廢渣經(jīng)泥漿攜帶抽出孔外后，通過震動除砂機、旋流器進行鉆渣過濾，過濾出的鉆渣用自卸汽車運走，泥漿可繼續(xù)排回孔內(nèi)使用。對制漿用的粘土和外加劑進行嚴格的挑選，禁止使用有害化學物質(zhì)的添加劑。采用先進的泥漿凈化裝置及設(shè)備，對泥漿進行多次凈化利用， 盡可能減少泥漿的排放量。9.3 廢水處理生產(chǎn)廢水通過管道排放到廢漿池進行沉淀處理、上部清水用泵抽走排放，

22、剩余沉渣用人工或反鏟撈取后用自卸汽車拉到指定的渣場存放。洗刷機械的廢油水禁止進入排水系統(tǒng)，單獨搜集進行處理。9.4 節(jié)能大型用電設(shè)備必須錯時施工， 防止用電負荷過大， 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筒沉放不到位的難題，具有推廣應(yīng)用價值。詳見表10.1-1。表 10.1-1技術(shù)可行性對比序方案名方案簡述技術(shù)可行性號稱首先安排潛水工下水對樁位處進行摸排整平，對于整平可行性差。流水中潛水工下水清理河床安全威脅存在困難或表面有大型漂卵石的樁位，應(yīng)先將鉆機在平大；渣體抽出后隨著水流無護筒臺上安裝完成并在樁位處進行盲沖。盲沖時的鉆頭直徑新的

23、渣體又進入孔內(nèi)，反1盲沖方應(yīng)大于設(shè)計樁徑 20cm 以上，盲沖時采用高壓風接鋼管下復循環(huán)，沖渣效率低；外案伸到樁底沖渣。盲沖至設(shè)計深度后，下鋼護筒至設(shè)計深護黃土袋或砼袋投放無度，然后在護筒外側(cè)圍繞護筒下放黃土袋或砼袋，防止法準確定位，防護效果不漏漿。好。首先采用鉆頭盲打深度達到2m，提出鉆頭，開始下外護筒 ,外護筒直徑超出樁徑 0.6 ,長度為 3m，通過導向架將可行性一般。需沉放雙層雙護筒護筒下沉至河床 ,在其內(nèi)澆筑水下砼 ,然后沖擊鉆孔 （鉆頭護筒，經(jīng)歷兩次下護筒 2尺寸略大于內(nèi)護筒的直徑）,直至達到設(shè)計深度為止。由沖孔 澆筑水下砼的過方案于外護筒內(nèi)部分石渣被水流沖走,但部分石碴將會沉淀在

24、程，工序復雜，施工難度孔底 ,無法采用取碴筒清除。此時,可采用反吸法吸出石大，成本極高碴。經(jīng)檢測，孔底深度滿足要求后開始下內(nèi)護筒,在內(nèi)外12-99護筒的筒壁間填筑粘土并搗實, 內(nèi)護筒中填筑粘土和片石 ,然后采用正常尺寸的鉆頭反復沖擊成孔。為了保證內(nèi)護筒與河床緊密接觸 , 防止泥漿泄露 ,并使內(nèi)護筒的泥漿面保持高于河水面1.5 ,在造孔至內(nèi)護筒刃腳下20cm 左右 ,采用“填二進一”的方法施工 ,即保證填片石和粘土的厚度是進尺的 2 倍 ,如此反復直到護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。按照設(shè)計外包護筒直徑加工好護筒后，分節(jié)段下放至河床，采用振動錘振動下沉護筒，一旦護筒下沉停止

25、而未可行性好，下放單層鋼護達到護筒設(shè)計深度時，立即停止振動錘擊，然后采用略筒，且僅需更換鉆頭即可近等直小于護筒內(nèi)徑的鉆頭進行沖擊鉆孔，依靠護筒自重或在完成下沉護筒和鉆孔施3徑?jīng)_孔護筒頂施加外力使之下沉至設(shè)計深度，然后更換設(shè)計直工，施工簡單易行，施工方案徑鉆頭進行樁基鉆孔直達設(shè)計孔深位置，完成造孔工序。成本最低，而且能夠保證在采用近等直徑鉆頭鉆進時，若河床表面平整，可直接施工進度鉆進并下放護筒；若河床表面不平整時，可在護筒內(nèi)采用片石填平，然后采用鉆機進行沖擊鉆孔并下放護筒。10.2 經(jīng)濟效益對比（詳見表10.2-1）表 10.2-1 工程量及經(jīng)濟指標對比序方案名號稱無護筒1 盲沖方案雙護筒2 方

26、案3 近等直工程量1、單樁盲沖進入河床 6m，孔位處將形成凹形坑，孔底實際尺寸大于鉆頭直徑，其沖孔量約是同樣深度鉆孔設(shè)計方量的 2 倍；2、護筒下放到位后，為防止漏漿，護筒外與河床形成空隙需采用黃土或砼袋進行回填，回填數(shù)量為設(shè)計鉆孔方量的 2倍。1、單樁盲沖進入河床 2m，其沖孔量為同樣深度鉆孔設(shè)計方量的 2 倍；2、增加 12mm 厚外護筒，長3m（直徑3.1m ，按樁徑加0.6m），增加外護筒內(nèi)水下砼澆筑高度 5m。近等直徑鉆頭沖孔（在施工經(jīng)濟指標1、增加鉆孔及回填量：3.14 ×1.252×2×6=59m 3；2、單樁鉆孔價格2000 元 /m，樁徑 2.5

27、m 樁基截面面積為 4.9m2，折算價格為： 2000/4.9=408 元/m3；3、 C30 砼按照 350 元 /m3 計算；4、單樁施工需花費人工 40 個（ 100 元 /日），管理人員 10 名（ 200 元 /日）；單樁合計增加費用：59×（ 408+350）+100 ×40+200 ×10=50722 元。1、增加鉆孔及回填量：3.14 ×1.552×2×2=30.2m 3，增加盲沖費用：30.2 ×（ 408+350）=22892 元；2、外鋼護筒長3m、直徑 3.1m，重 2.73t，材料價按 4600 元

28、 /t 計算： 2.73 ×4600=12558 元；3、增加砼量： 3.14 ×1.552×5=37.7m3，增加砼費用：37.7 ×350=13195 元；4、再次盲沖 9m（河床上外護筒內(nèi) 3m，河床下6m）、孔徑 2.6m，盲沖方量： 3.14 ×1.32×9=47.8m 3，費用： 47.8 ×408=19502 元；5、在內(nèi)護筒刃腳需要反復回填和沖擊， 預計單樁花費約 2 萬元；6、單樁施工需花費人工 80 個，管理人員人工 20 名，合計人工費 80×100+20×200=12000 元，單

29、樁增加費用：22892+12558+13195+19502+20000+12000=100147 元。1 、增加鉆孔量：3.14 ×1.252×6=29m 3，增加沖孔備注表中數(shù)據(jù)以2.5m樁基為例計算13-99徑?jīng)_孔護筒內(nèi)） 6m。費用： 29×408=11780 元；方案2、增加耐磨塊等零星材料費1500 元；3、增加人工費用：4×3×100+1 ×3×200=1800 元，單樁增加費用：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)計要求。詳見表10.3-1。表 10.

30、3-1 安全、質(zhì)量及工期對比序方案名稱號無護筒盲1沖方案雙護筒方2案近等直徑3沖孔方案安全性質(zhì)量工期備注安全性一般。流水中1、流水中投放土袋或砼袋，難以準確潛水員下水清理河床到位，圍護效果不好，易漏漿；單樁影響安全威脅大，盡可能2、下放護筒受盲沖效果影響較大，護時間 10天，直接采用沖錘整平河筒易傾斜，下放護筒的成孔準確率僅能進度較慢。床。達到 70%左右。1、外護筒下放的豎直度受盲沖效果的安全性較好。下外護影響大， 易傾斜，但只要傾斜的程度不單樁影響筒前，采用沖錘整平影響到內(nèi)護筒就行。時間 20天，河床，所下護筒可以2、內(nèi)護筒是在外護筒范圍內(nèi)下放，一進度慢。部分克服水流沖力。般情況下，內(nèi)護筒

31、成孔準確率可以達到85%以上。安全性好。所下護筒可以克服水流沖擊護筒下放依靠導向架和自重的作用，豎單樁影響力，只要沖孔深度到直度能夠得到充分保證， 護筒成孔準確時間 3天，位，可以保證整個沖率達到 95%以上。進度快。樁施工過程的安全。10.4 社會效益方面，在花山3 號大橋水下樁基整個施工過程中，多次獲得了建設(shè)業(yè)主方的表揚，并且將該橋確定為整條線路的亮點工程之一，接受了中央電視臺科技頻道高清節(jié)目制作組的多次攝制和采訪，為企業(yè)樹立了良好的社會形象。11、應(yīng)用實例11.1 重慶酉陽縣鐘多鎮(zhèn)至渤海快速通道花山3 號大橋，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

32、，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)為預應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。橋臺樁基 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，對此，設(shè)計14-99上專門考慮了溶洞的處理方式：（1）當溶洞內(nèi)有填充物填滿或有流砂的，或當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行預處理，采用靜壓化學灌漿法固結(jié)填充物和流砂，或用此法填滿溶洞，在固結(jié)體達到一定強度以后再鉆孔施工