鋼板樁引孔施工方法

1、 12/12鋼板樁引孔施工方法引孔施工設(shè)備試驗(yàn)圍堰鋼板樁需要進(jìn)入中風(fēng)化層，此類巖層如果僅利用振動(dòng)或錘擊法難以打入，因此需要進(jìn)行引孔處理；同時(shí)考慮到引孔與回填土的相互影響；擬定采用220型旋挖鉆機(jī)，設(shè)備自帶護(hù)筒，即套管機(jī)；并配1.3m直徑的鈦合金桶鉆頭。引孔設(shè)備于鉆孔平臺(tái)上進(jìn)行引孔施工。引孔樁設(shè)計(jì)引孔樁類似于咬合樁的結(jié)構(gòu)，引孔樁設(shè)計(jì)直徑1.3m，樁設(shè)計(jì)間距0.9m，咬合0.4m。不開挖區(qū)域引孔樁長(zhǎng)5m，其余區(qū)域引孔樁長(zhǎng)11m。圖 SEQ 圖 * ARABIC s 2 1 引孔樁設(shè)計(jì)引孔施工（1）引孔施工順序先由西北角點(diǎn)開始由上游向下游方向施工，將西側(cè)及下游側(cè)試驗(yàn)圍堰引孔孔位施工完成；再?gòu)奈鞅苯屈c(diǎn)

2、開始，由西側(cè)至東側(cè)，將上游及東岸側(cè)圍堰引孔施工完成?？傮w引孔施工順序如下 REF _Ref76917776 h * MERGEFORMAT 圖 2。圖 SEQ 圖 * ARABIC s 2 2 引孔施工總體順序（2）引孔施工具體步驟試驗(yàn)圍堰引孔施工采用套管機(jī)（旋挖鉆）于鉆孔平臺(tái)上引孔的方式，渣土?xí)捍嬖诟∠渖系脑渲?，通過履帶吊調(diào)轉(zhuǎn)至自卸車中，經(jīng)棧橋運(yùn)輸出場(chǎng)。圖 SEQ 圖 * ARABIC s 2 3 引孔施工平面布置示意圖1）防沖刷套箱下放由于試驗(yàn)圍堰施工期間正值沱江汛期，沱江水流對(duì)河床有一點(diǎn)沖刷，為防止引孔時(shí)及引孔完成后由于河床沖刷導(dǎo)致松散卵石進(jìn)入引孔孔位內(nèi)，在引孔施工前，預(yù)先下放安裝防沖

3、刷套箱。防沖刷套箱共兩個(gè)，單個(gè)防沖刷套箱尺寸：6.41.76m。防沖刷套箱由鋼模模板改制而成，鋼模模板面板采用6mm鋼板；豎肋采用8型鋼制作，間距30cm；圍檁采用14b間距60cm；吊耳采用20mm厚鋼板制作。為防止河水沖刷將套箱造成位移，設(shè)置連通孔，以減小迎水面積；同時(shí)為確保安裝位置的精確性，設(shè)置導(dǎo)向型鋼，吊裝到位后通過全站儀進(jìn)行平面位置復(fù)測(cè)。防沖刷套箱結(jié)構(gòu)示意如下 REF _Ref79428849 h * MERGEFORMAT 圖 4。圖 SEQ 圖 * ARABIC s 2 4 放沖刷套箱結(jié)構(gòu)示意圖引孔施工前利用75t履帶吊將防沖刷套箱安裝下放到位，全站儀復(fù)測(cè)套箱四個(gè)角點(diǎn)位置坐標(biāo)，確

4、保安裝準(zhǔn)確性。圖 SEQ 圖 * ARABIC s 2 5 防沖刷套箱吊裝2）鉆機(jī)就位鉆機(jī)就位時(shí)，要事先檢查鉆機(jī)的性能狀態(tài)是否良好，確保鉆機(jī)能工作正常。通過測(cè)設(shè)的樁位控制點(diǎn)及定位導(dǎo)向架，準(zhǔn)確確定鉆機(jī)的位置，并保證鉆機(jī)穩(wěn)定；通過操作人員手動(dòng)粗略調(diào)平以保證鉆桿基本豎直后，即可利用自動(dòng)控制系統(tǒng)調(diào)整鉆桿保持豎直狀態(tài)。圖 SEQ 圖 * ARABIC s 2 6 設(shè)備就位3）鉆進(jìn)成孔鉆桿垂直度控制從設(shè)備儀器界面中可實(shí)時(shí)觀察鉆桿的X軸、Y軸方向的偏移。在鉆孔作業(yè)之前需要對(duì)鉆桿進(jìn)行調(diào)垂，在鉆桿相對(duì)零位，才可通過顯示器上的自動(dòng)調(diào)垂按鈕進(jìn)行自動(dòng)調(diào)垂作業(yè)；在調(diào)垂過程中，操作人員可通過顯示器的鉆桿工作界面實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)桅

5、桿的位置狀態(tài)，使鉆桿始終以垂直狀態(tài)達(dá)到作業(yè)成孔的設(shè)定位置。鉆進(jìn)作業(yè)鉆孔時(shí)先將鉆斗著地，通過顯示器上的清零按鈕進(jìn)行清零操作，記錄鉆機(jī)鉆頭的原始位置，此時(shí)，顯示器顯示鉆孔的當(dāng)前位置的條形柱和數(shù)字，操作人員可通過顯示器監(jiān)測(cè)鉆孔的實(shí)際工作位置、每次進(jìn)尺位置及孔深位置，從而操作鉆孔作業(yè)。在作業(yè)過程中，操作人員可通過主界面的三個(gè)虛擬儀表的顯示動(dòng)力頭壓力、加壓壓力、主卷壓力，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)液壓系統(tǒng)的工作狀態(tài)。開孔時(shí)，以鉆斗自重并加壓作為鉆進(jìn)動(dòng)力，一次進(jìn)尺短條形柱顯示當(dāng)前鉆頭的鉆孔深度，長(zhǎng)條形柱動(dòng)態(tài)顯示鉆頭的運(yùn)動(dòng)位置，孔深的數(shù)字顯示此孔的總深度。當(dāng)鉆斗被擠壓充滿鉆渣后將其提出，操作回轉(zhuǎn)操作手柄使機(jī)器轉(zhuǎn)到平臺(tái)上，用挖

6、掘機(jī)將鉆渣裝入自卸車中，經(jīng)棧橋運(yùn)至場(chǎng)外廢除。完畢后，通過操作顯示器上的自動(dòng)回位對(duì)正按鈕機(jī)器自動(dòng)回到鉆孔作業(yè)位置，此工作狀態(tài)可通過顯示器的主界面中的回位標(biāo)識(shí)進(jìn)行監(jiān)視。施工過程中通過鉆機(jī)本身的三向垂直控制系統(tǒng)反復(fù)檢查成孔的垂直度，確保成孔質(zhì)量。鉆孔過程中根據(jù)地質(zhì)情況控制進(jìn)尺速度：當(dāng)軟地層變?yōu)橛驳貙訒r(shí)，要減速慢進(jìn)；在易縮徑的地層中，應(yīng)適當(dāng)增加掃孔次數(shù)，防止縮徑；對(duì)硬塑層采用快轉(zhuǎn)速鉆進(jìn)，以提高鉆進(jìn)效率；砂層則采用慢轉(zhuǎn)速慢鉆進(jìn)并適當(dāng)增加泥漿比重和粘度；如在實(shí)際施工過程中出現(xiàn)卵石層，則采取以下措施：對(duì)于粒徑較小的卵石層采用斗式鉆頭慢速鉆進(jìn)，粒徑較大的卵石層采用錐形螺旋鉆頭鉆進(jìn)后更換斗式鉆頭清渣，如此往復(fù)，

7、直至穿過卵石層。鉆渣要及時(shí)運(yùn)出，棄運(yùn)至臨時(shí)棄土場(chǎng)以達(dá)到環(huán)境保護(hù)的要求。鉆進(jìn)情況記錄鉆進(jìn)情況記錄應(yīng)按相應(yīng)的地質(zhì)制定相關(guān)的表記錄；旋挖鉆機(jī)鉆進(jìn)施工時(shí)及時(shí)填寫鉆孔記錄表，主要填寫內(nèi)容包括工作項(xiàng)目、鉆進(jìn)深度、鉆進(jìn)速度及孔底標(biāo)高等；鉆孔記錄表由專人負(fù)責(zé)填寫，交接班時(shí)應(yīng)有交接記錄；根據(jù)旋挖鉆機(jī)鉆孔鉆進(jìn)速度的變化和土層取樣認(rèn)真做好地質(zhì)情況記錄，繪制孔樁地質(zhì)剖面圖，每處孔樁必須備有土層地質(zhì)樣品盒，在盒內(nèi)標(biāo)明各樣品在孔樁所處的位置和取樣時(shí)間；鉆孔樁地質(zhì)剖面圖與設(shè)計(jì)不符時(shí)及時(shí)報(bào)請(qǐng)監(jiān)理現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)，由設(shè)計(jì)單位確定是否進(jìn)行變更設(shè)計(jì)；鉆孔時(shí)要及時(shí)清運(yùn)孔口出渣，避免妨礙鉆孔施工、污染環(huán)境；鉆孔達(dá)到預(yù)定鉆孔深度后，提起鉆桿，測(cè)

8、量孔深及沉渣厚度（沉渣厚度等于鉆深與灌注前孔深的差值）。4）首次清孔單孔鉆孔至設(shè)計(jì)深度后即可進(jìn)行清孔、掃孔作業(yè)。清孔采用循環(huán)出渣的方法，即利用旋挖鉆機(jī)掏渣筒在孔內(nèi)上下進(jìn)行掃孔，對(duì)孔底松散渣樣進(jìn)行掏挖處理，直至孔徑、孔深及沉渣全部清理滿足要求后完成清孔作業(yè)。5）咬合成孔完成首樁后，依次在單個(gè)節(jié)段（以套箱為節(jié)段）內(nèi)進(jìn)行跳樁施工，即第三根、第五根、樁的施工，再施工第二根、第四根、樁。旋挖鉆機(jī)就位、鉆孔施工與首根樁相同，鉆孔特別要注意的是防止第二根樁與首樁的串孔，本施工要點(diǎn)是保證鉆孔的連通性，讓拉森鋼板樁能順利插入施工。判定鉆孔樁是否串孔可根據(jù)旋挖機(jī)取芯土樣進(jìn)行判斷；如發(fā)現(xiàn)串孔，必需重新調(diào)整鉆機(jī)位置進(jìn)

9、行鉆孔施工；如在鉆孔施工過程中，發(fā)現(xiàn)塌孔及少量塌孔的情況，可以下放鋼護(hù)筒的方式進(jìn)行維護(hù)。成孔檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)：孔深、孔徑不小于設(shè)計(jì)規(guī)定；鉆孔傾斜度誤差不大于0.5；沉渣厚度50cm。6）二次清孔由于引孔施工為單個(gè)節(jié)段內(nèi)跳樁施工，共分A、B兩類樁。A類樁為完整樁、B類樁為非完整樁，A、B兩類樁如 REF _Ref79477596 h * MERGEFORMAT 圖 4.47所示，其中B類樁成孔施工時(shí)存在臨空面，成樁過程中鉆渣可能出現(xiàn)滑落至已完成引孔樁位內(nèi)的情況，導(dǎo)致影響后期鋼板樁圍堰施工質(zhì)量，故在回填砂之前，須再次進(jìn)行清理。第二次清理的方式同首次清理的方式。圖 SEQ 圖 * ARABIC s 2 7

10、引孔樁分類7）鉆孔異常處理坍孔處理鉆孔過程中發(fā)生坍孔后，要查明原因進(jìn)行分析處理，可采用加設(shè)護(hù)筒等措施后繼續(xù)鉆進(jìn)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況也可加入泥漿及粘土，改善其孔壁結(jié)構(gòu)。降低鉆進(jìn)速度，且每次提鉆速度控制在0.30.5m/s。坍孔嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)回填后重新鉆孔。串孔處理鉆孔過程中如發(fā)現(xiàn)串孔及叉孔情況，必需將鉆頭提至偏孔位置反復(fù)掃孔，直達(dá)到鋼板樁安裝需求的連續(xù)性、可施性。縮孔處理鉆孔發(fā)生彎孔、縮孔時(shí)，一般可將鉆頭提到偏孔處進(jìn)行反復(fù)掃孔，直到鉆孔正直，如發(fā)生嚴(yán)重彎孔時(shí)，應(yīng)采用小片石或卵石與黏土混合物，回填到偏孔處，待填料沉實(shí)后再鉆孔糾偏。埋鉆和卡鉆處理埋鉆主要發(fā)生在一次進(jìn)尺太多和沉渣沉淀過快；卡鉆則主要發(fā)生在鉆頭底

11、蓋合攏不好，鉆進(jìn)過程中自動(dòng)打開或在鉆進(jìn)時(shí)卵石掉落卡鉆等。埋鉆或卡鉆發(fā)生后，在鉆頭周圍肯定沉淀了大量的泥漿，形成很大的側(cè)阻力。因此處理方案應(yīng)首先消除阻力，嚴(yán)禁強(qiáng)行處理，否則有可能造成鉆桿扭斷、動(dòng)力頭受損等更嚴(yán)重的事故。事故發(fā)生后，應(yīng)保證孔內(nèi)有足夠的泥漿，保持孔內(nèi)壓力，穩(wěn)定孔壁防止坍塌，為事故處理奠定基礎(chǔ)。引孔施工按照東、西及上、下游方向共分為4個(gè)大節(jié)段，單個(gè)大節(jié)段引孔完成后經(jīng)過第二次清理及空氣吸泥清理后開始回填土。孔位清理引孔孔位內(nèi)回填砂前先采用空氣吸泥機(jī)對(duì)孔位進(jìn)行清理，以防止河床沖刷造成孔位內(nèi)淤積沉渣，從而影響試驗(yàn)圍堰施工質(zhì)量。采用75t履帶吊+空氣吸機(jī)的方式逐孔進(jìn)行清理。清理前先通過測(cè)繩測(cè)量

12、沉渣標(biāo)高，然后下放空氣吸泥設(shè)備至沉渣以上50cm處，啟動(dòng)空氣吸泥機(jī)，并緩慢下放空氣吸泥機(jī)至孔底50cm以上位置處，靜置1min進(jìn)行吸泥，完成后提升空氣吸機(jī)移動(dòng)至下一孔位處，按相同方式進(jìn)行后續(xù)孔位清理。圖 8 孔位清理流程示意圖孔位清理不能與孔位內(nèi)回填土滯后太多，以防止沉渣再次堆積。綜合考慮采用清理一段回填一段的方式。引孔孔位內(nèi)回填砂在成孔驗(yàn)收及孔位清理完畢后應(yīng)立即進(jìn)行回填施工，回填采用挖機(jī)+導(dǎo)管進(jìn)行回填，回填材料采用路基段開挖土方。（1）土樣選擇引孔孔位清理完成后進(jìn)行回填土，以滿足鋼板樁安裝及后續(xù)圍堰施工要求。回填土選擇路基段開挖砂土。用于回填前需經(jīng)篩選，確保回填砂不含碎石等雜物?；靥钌疃?1m或5m（孔底至孔頂），總回填方量約670m3。（2）具體施工步驟回填土準(zhǔn)備，經(jīng)棧橋運(yùn)輸至相應(yīng)位置；履帶吊吊放導(dǎo)管（導(dǎo)管插入孔頂50cm即