巖溶地區(qū)m深鉆孔樁施工技術(shù)

PAGEPAGE7巖溶地區(qū)95m深鉆孔樁施工技術(shù)——眼鏡塘特大橋工程概況：我單位承攬施工的XXTJVI標(biāo)段九單元位于廣東省韶關(guān)市和英德市境內(nèi)。該地區(qū)巖溶極其發(fā)育，地質(zhì)復(fù)雜，溶洞分布廣，環(huán)境土具弱酸性腐蝕，地下水以巖溶裂隙水、溶洞水、暗河水為主。眼鏡塘特大橋中心位于DK2033+597.7,橋梁全長861.83米，共28跨，設(shè)計鉆孔樁180根，累計樁身長5600m，其中70m以上樁9根。該橋25號墩2#樁有效樁長95.5米，實際鉆孔長度98.8米，樁徑φ=1.5m，墩位處地表有局部沉陷，根據(jù)地質(zhì)勘探資料顯示：地表為粉質(zhì)黏土覆蓋層，厚度約20米；覆蓋層下巖溶發(fā)育，溶洞分布深淺不一，共六層，各層高度1~12m不等；樁底以上10m范圍內(nèi)溶洞有三個，呈層狀分布且無填充。通過鉆孔樁施工方案的比選采用沖擊鉆成孔，水下混凝土由工區(qū)拌和站集中配送，灌注采用導(dǎo)管法，鋼筋籠在加工棚內(nèi)分節(jié)批量預(yù)制后運送工點，鉆孔棄碴按環(huán)保工程規(guī)劃要求處理。主要技術(shù)難點：=1\*GB3①樁身長、地質(zhì)復(fù)雜、成孔時間長，容易出現(xiàn)諸多不確定因素，比如卡鉆、掉錘、孔壁坍塌等現(xiàn)象。②孔底壓力和摩阻力大，牽引設(shè)備功率須提高。③二次清孔后沉碴厚度和混凝土灌注質(zhì)量難以保證。施工控制：1鉆孔工藝1、1鉆孔設(shè)備根據(jù)地質(zhì)情況和成孔要求，選用JJK2-6型沖擊鉆機，機架下置平行鋼管就位固定。牽引卷揚機選用YD型變極多速三相異步電動機，額定功率55KW。沖擊錘根據(jù)土質(zhì)類型選用重型十字型鉆頭，鋼絲繩采用32.5ZAB6×37IWR—1670高強耐磨型。主要設(shè)備詳見表1：主要設(shè)備表表1窮設(shè)備名稱奴型號刷備注診設(shè)備名稱咳型號膠備注狠沖擊鉆也JJK2-6爐1尊臺平?jīng)_擊錘皺φ蝶150cm倦4.2t/傘1篇個奏泥漿泵慧3PNL炎1疼臺榜汽車吊嬌QY16莊16t/鏈1除臺悼挖掘機碗PC200夢1肯臺駱發(fā)電機泥STC-50撞1坑臺累濾砂器壽1炭臺霧空壓機捉W-3/5敏1乎臺像鋼筋剝肋滾軋醬直螺紋軋機提HGS-40亡4KW/武1笨臺墨超聲波成孔底檢測儀刪JJC-1勸0畝型搶1旬臺1.3施工準(zhǔn)備首先核對樁位中心坐標(biāo)后用全站儀精確放樣并設(shè)置護樁；鋼護筒埋設(shè)時頂面高出施工地面30cm，底部用粘土填筑并夯實處理。購泥漿制備采取擊在鋼護筒內(nèi)按衡比例注水和添著加少量膨潤土今，利用沖錘反掩復(fù)沖擊進行造上漿；為保證泥薪漿的循環(huán)利用衫，在墩位周邊虛修建泥漿池和探沉淀池。泥漿衣比重控制含在畫1.2墨~醋1.鉤3財之間，使泥漿模具有一定的液套柱壓力，達到導(dǎo)平衡孔壁外圍各土層壓力穩(wěn)定兩孔壁；泥漿黏火度和含砂指標(biāo)敘控制直接影響獵鉆碴排出和鉆辮進的速度，其餐值見泥漿性能棚指標(biāo)部表云2捆?？身椖客麤_擊鉆十字形恩實心鉆頭庸比動倘給重拘粉質(zhì)黏土傷：斑1.3?？装У紫灮陿歉G艘虹巖鍛久擺石蹲：妥1.2偽黏怎惰廈度吩一般土粉層深16它~跪22s土,辰松散易坍塌土沈?qū)?、巖留層右19削~悲28s茫含砂率俗新制泥漿不宜振大脖于霉4咐％偏膠體率玩不小磁于日9才5威％話蛇扭值身泥漿性能指標(biāo)暫恰惜舍隨表醒21.4鉆進糊采用小沖程開筒孔，使孔壁堅聲實、豎直、圓抵順，起到導(dǎo)向舅、防止孔口坍每塌的作用。鉆減進過程中經(jīng)常式檢查鉆頭導(dǎo)向另裝置、沖錘磨紫損情況，確保患孔位中心、孔煌徑、垂直度滿罷足要求（詳見誘鉆孔允許偏差碼表秩3宣）。業(yè)集推勁谷盼介盒梢鉆孔允許偏份差橫敘洽游扭毯表肌3擁泥納序號飄項蓮怒識目踏芝鴿允許偏差禾災(zāi)縮檢驗方法菜1匠孔肆隨糕深揀湊儲不小于設(shè)計值慰測牲波俊量暫2匹孔矛泛藥徑績除隨不小于傷150cm拖檢啄模孔置拘器前3疼傾家定貸斜托蠟晶度疤1蜂%艘4蠢孔鍋爆位湯攻中霧犧心坡港50mm鐵測諸掃搭量外5噴孔底沉碴厚度獸池50mm其成孔檢測儀鋪根據(jù)地勘資料稈控制沖程：粉棗質(zhì)黏土層采取觸先慢后快、先宣小沖程后中沖駁程；巖石層采診用大沖程；穿邀越溶洞時先在環(huán)洞頂回填部分孤小片石然后采竿取小沖程擊破俘洞頂后及時回堅填補漿小沖程足反復(fù)沖擊使溶辯洞充填密實形州成堅實孔壁，辯切不可盲目鉆嶼進造成后期孔北壁坍塌重新補欄漿回填。地勘翁資料揭鏈?zhǔn)緜?準(zhǔn)①目標(biāo)長高柜30.42m繳~絕-30.86農(nóng)m解間溶洞形式多愧樣派,蘇地質(zhì)復(fù)膽雜污,詢鉆進中容易發(fā)華生彎孔、梅花倒孔等孔位偏斜惠現(xiàn)象，施工中探采取控制鉆進夜速備度胳,緒及時回填硬質(zhì)備帶棱角片石進古行反復(fù)修孔，銅確保成孔垂直扛度。攝②哥標(biāo)賀高拋-27.86蛋m口~情-47.06胞m三間溶洞多為未輝充填型，通過僚比選分析回填獲片石反復(fù)沖孔須、注漿和鋼護怕筒跟進等方案廢采取注漿處理汗：匹孔口處安裝地遼質(zhì)鉆機接長鉆昨桿至成孔底部痰進行注漿孔鉆州進，成孔后漿狹液用注漿泵從使鉆桿內(nèi)壓入，督壓力控制殊在奶0.甩2墊～衡0.5M侍P佳ａ范隱圍筆,界速度類為促8茅～鈴1廟5獸Ｌ集/仰ｍｉ倦ｎ駕,崇保證沖鉆成孔圓時有足夠的固板結(jié)體。采取間倒歇注漿法鉆桿葬從底部邊注漿扭邊緩慢提升，績注漿液配合比球為誕水委∶菊水紀泥閉∶壁砂蹲=拾1掃∶驢1車∶的0.列8吳，注漿兩天后莊繼續(xù)沖孔鉆進薦。注漿過程中為因泥漿滲漏應(yīng)口及時向孔內(nèi)補旦充泥漿，穩(wěn)定暫孔口護壁。注雅漿后由于溶洞意充填密實沖孔伴過程中無漏漿遣、塌孔現(xiàn)象，笨達到了預(yù)期目姻標(biāo)。1.5清孔召玻清孔目的及措克施攤賓清孔是用新鮮屠泥漿將鉆孔內(nèi)抄舊泥漿和殘留捧沉碴置換出孔教外，提高泥漿煩的各項指標(biāo)（腫比重、粘度、倉含砂率），減受少沉碴厚度等段，防止樁底存雷留沉淀過厚而敢降低樁的承載蛇力，為順利灌澆注水下混凝土捉創(chuàng)造條件?；鶕?jù)成孔容積抖、新鮮泥漿置弄換損失和泥漿末泵輸送流量，鏟估算清孔時間橫約訊為債10案h花。在清孔過程幣中由于泥漿的凱循環(huán)使仗用妥,蝦泥碴沉淀不完恥全判,返含砂率較高，鍛為了在較短時雕間里孔內(nèi)泥漿出含砂率控制在認標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，遍采用泥漿濾砂丸器進行過濾處塊理閥,苗其構(gòu)造如足圖服1雞：薪道二次清孔巾經(jīng)測試泥漿各棄項指標(biāo)和孔底乖沉碴厚度基本候符合要求后吊鎖放鋼筋籠下放伐導(dǎo)管進行二次稀清孔。按照正爸循環(huán)原理泥漿成由泥漿泵壓入摟導(dǎo)管，從導(dǎo)管瓶底部將孔底沉貫碴循環(huán)置換出犁孔肆外辱,定保證沉碴厚度傘和泥漿指標(biāo)符毯合規(guī)范要求。替工程實踐表明糾：由于清孔深埋度大，孔底沉腹碴在泥漿循環(huán)羞過程中容易產(chǎn)涉生回落，而且菌隨時間的延長繪在孔底板結(jié)形腰成強度較大的慕孔底覆蓋層，源清孔時必須增特大導(dǎo)管內(nèi)壓力競，使孔底產(chǎn)生鏈較大的擾動作答用，防止泥碴列沉落。雖荒泥漿置換沉渣廈的能力映根據(jù)泥漿頂面壯高程、成孔底季部高程和泥漿霧比重計算孔底熔壓力：盲P遲=斃ρ征（均H融頂及-H渾底響）式中：襪P棕—辭—羅孔底壓力間（術(shù)MP逮a猛）半亭盼輸ρ—延—徑泥漿比重屈（動11.5KN堅/m角3烏）躲H片頂樂—栽—油泥漿頂面高蓬程壩(下+磁49.800喘m槳)H源底杜—迫—怕泥漿底面高今程張(愚-48.50燦0)牽計算脫得混P=1.1右3Mp鼓a劑。根據(jù)使用的扒泥漿泵型號及拐其配套設(shè)備計厲算泥漿泵輸出嶺壓力：娃F去泥類=(10×1嘩0農(nóng)6淹N/m童2花)×((0惕.03/2)類2己×饅π殊)=7.07析×10氧3夠N熟P烈泥錄=F爆泥拆/((0.2湯73/2)俊2斬×睡π躲)=0.12怨1Mpa批由督P奧＞錦P謠泥汪可知采用既有波設(shè)備導(dǎo)管內(nèi)壓檔力能滿足要求農(nóng)。采用空壓機障向?qū)Ч軆?nèi)補充駝氣很壓皺,事保證導(dǎo)管內(nèi)壓諷力充足使孔底辟沉碴上浮。計鎖算得出：偏空壓機輸出壓勻力構(gòu)F朵空事=(7×10沃8室N/m躺2彼)×((0盟.019/2州)刺2謙×灌π最)=1.98破5×10朵5嚇N掏空壓機輸入導(dǎo)輕管內(nèi)壓犬強哭p市管薯=F跟空俯/((0.2倉73/2)職2司×鈔π少)=3.39屢Mpa器由任P賞＜鞋P來空時+P辟泥購可知采取空壓削機壓氣法能滿揚足要求。但由績于采用空壓機遷滿負荷向?qū)Ч苊?nèi)輸送氣壓時勸管內(nèi)壓力遠大銹于孔底壓力，創(chuàng)因此在操作過虧程中應(yīng)嚴格控吹制空壓機負荷魂，不致因為孔議底壓力過大使揀孔壁坍塌。客1.哪6中成孔檢臉查滋束沖孔過程中用浮測繩測量孔深槐，及時掌握鉆猜進深薄度我;挨用檢孔器檢查絞孔徑和垂直齒度苗;問成孔后用全站棵儀對孔位中心暮和孔口標(biāo)高進錫行復(fù)核測量。析清孔后采蜻用怎JJC-1亦0殼型超聲波成孔床檢測儀檢孔檢摔測成孔后孔底粥沉淀厚度。對桐已經(jīng)成樁的超連長樁基檢測情歇況統(tǒng)計如老表各4:興成樁檢測情掏況嚼柳趁傅斧哈嶄表努4吐樁褲長市(物m)底沉碴厚熄度宏(筋cm)金檢測結(jié)果暮檢測方法軋73綱4.0壺Ⅰ則類提超聲波檢測法年75該3.5宣Ⅰ災(zāi)類販超聲波檢測法替86亮3.8史Ⅰ罩類彼超聲波檢測法怒95.5炒4.5壓待檢塵2諷找鋼筋籠制作及暮安捉裝租摘2.1積揀鋼筋籠制寇作象毒鋼筋籠設(shè)計長績度為鹽96.64m頓，克約稠8.4蜂T遷，根據(jù)鋼筋原通料長度及接長遇形式計算鋼筋?；\分節(jié)為：栽12.64m錢+犧12m鮮×欣7嚇，剛共愿8顏節(jié)蜻7授個接頭，鋼筋廟籠單節(jié)制作在海鋼筋加工棚內(nèi)軍預(yù)制以保證質(zhì)足量要求。座接頭連接如按號照常規(guī)施工方柴法在孔口焊接子，并加上聲測尤管安裝及下籠庸時間平均每個仿節(jié)頭占需豪1.5炒h般，整個鋼筋籠鉗安裝時間阻約旅10求h仍以上。通過對洗接頭連接方式舊的比選，采用秒鋼筋剝肋滾軋粥直螺紋技術(shù)連厭接快捷、方便螺、安全、可靠尊，單節(jié)接頭完疫成時間辦約拘0.5h仇,扁提高了功衡效里,奴保證了成孔率膚。非兆2.纏2銹鋼筋剝肋滾軋惡直螺紋連接技埋術(shù)郵啟該技術(shù)是將待雞連接鋼筋端部斧用鋼筋剝肋滾溪軋直螺紋軋機驢滾成普通直螺嶄紋接頭，然后續(xù)用鋼套筒將鋼渠筋兩端頭螺紋在連接。其力學(xué)臺性能好，連接板安全可靠，達險到與鋼筋母材救同等的強度，鋤操作簡單，可肺預(yù)制，全天侯駁施工，適應(yīng)于竊各類鋼筋混凝剩土結(jié)構(gòu)中的鋼摧筋連接施工。月鋼套筒及鋼筋誤剝肋滾軋直螺沃紋軋機如傻圖渴2:簡2.肯3滲鋼筋籠安鍬裝僅熱采用固定架孔辦口懸吊安裝鋼也筋籠。鋼筋籠屠由汽車吊兩點鄭吊裝接長下放照，固定架用以途保證鋼筋籠接龜頭時臨時固定誓，下放時對中條孔位中心。見鋼筋籠吊裝就悄位后，為保持欄其調(diào)整后的平伙面位置和高度揚并防止在灌注盾混凝土過程中鷹對鋼筋籠底部荷沖擊力過大造荒成上浮，須將含鋼筋籠固定。斃采取措施是將句鋼筋籠豎向主艇筋（三根）接羨長至井口，在發(fā)鋼護筒范圍內(nèi)疤設(shè)置加強箍筋淡并于其上焊接爪十字型水平定拐位架，支撐在扭鋼護筒內(nèi)壁，到然后將接長鋼塌筋牢固焊接在派護筒頂面托。適歉3繼術(shù)水下混凝土灌染注冒掀3.1孕詠混凝土要求稀按照設(shè)計要求制樁基礎(chǔ)混凝土聽為水著下跳C3牌0路抗侵蝕性混凝請土，根據(jù)混凝抬土灌注時間繭計算其初凝時勇間要求應(yīng)扎為沖8蔬h賄以上，塌落度巨在多20儀~指22cm搜間。為了確實焰掌握現(xiàn)場混凝虧土的初凝時間罩取首盤混凝土斜約術(shù)0.02m鎮(zhèn)3炸放置于一柱狀制容器中觀察起講凝結(jié)情況用以孝指導(dǎo)現(xiàn)場灌注關(guān)速度。嚇3.霸2優(yōu)導(dǎo)管試驗診導(dǎo)管試驗包括藥試拼、水密性尿、接頭抗拉試煮驗等。在使用弱前應(yīng)將各節(jié)導(dǎo)軍管進行試饒拼冒,爸然后按連接順史序編號。檢查甜各個接頭絲扣矩是否完整，旋逆扭是否自如，腹有無損害，保痕證密封不漏。共水密試驗的水仙壓不應(yīng)小于孔關(guān)內(nèi)水螺深左1.什5鳴倍的壓力，按受式套p=1.像5脆（份r呀c葵h蠟c健-r賺W慎H淺W蜂）計算。座式中：鏡p猾—評導(dǎo)管承受的最遠大壓抬力秒(塊kPa)糟中r舟c馳—葬混凝土重半度架(支取睜24KN/m途3)薄h癢C努—覺導(dǎo)管內(nèi)混凝土恢柱最大高扶度治(m蛾)辮，以首盤混凝塞土灌注高度確刃定璃徹r方W破—缸孔內(nèi)泥漿密鬼度種(鴿取總11.5KN叔/m3)辮胸H稿W乖—學(xué)孔內(nèi)泥漿的深刊度膊(窮取矛98.3m踩)導(dǎo)計算出導(dǎo)管壁哄和焊縫須承受削的最大壓力約統(tǒng)為也Pmax=3牌5.6kP宏a惜，根據(jù)高強鑄納鐵導(dǎo)管材料力孩學(xué)性能指標(biāo)判辛定槐:副導(dǎo)管壁厚知7mm均符合要求。嘗導(dǎo)管長度根據(jù)殖孔深和分節(jié)長犬度計柔算胳:38×怪2.5m煉+憶4m罩=孤99.0m秤，連接時按每早個接頭墊業(yè)3mm祥的橡膠墊圈計禍算，導(dǎo)管實際質(zhì)長夕度我:但99.0m峰+38×餃0.003m仆=鈔99.114撞m得。在灌注混凝截土前導(dǎo)管提升貧時須考慮墊圈皂增長值，否則貨容易誤計導(dǎo)管諒底至孔底的距嗽離壟(賴一般為管0.4m最)徹，而該距離過耗小會造成首批膏灌混凝土堵塞鄙導(dǎo)管事故的發(fā)歸生。積3.譜3些混凝土灌俊注良勿混凝土灌注過救程中由現(xiàn)場技際術(shù)員測量并記唱錄導(dǎo)管埋置深戲度、混凝土頂育面高度和混凝玩土灌注數(shù)量。纏由于樁長孔深立，混凝土頂面坑沉淀浮漿較厚起，灌注過程中爽應(yīng)嚴格控制導(dǎo)磁管埋深，其埋偽置深度不得小棄于薪2m章。灌注至溶洞拍位置根據(jù)溶洞暫大小、高低、倆埋深控制庸在售5編~芝15m獄范圍，確保灌江注的混凝土順弊利通過溶洞，傾不發(fā)生因溶洞御壁壓力過大而破擠破使混凝土靠面下降導(dǎo)致導(dǎo)艱管埋深不足造北成斷樁?；炷g(shù)土灌注由專人用協(xié)調(diào)指舍揮凱,父保證灌注時間色盡量縮短。4要點說明丸①較深層溶洞注漿漫壓力控制應(yīng)以樂成孔底部泥漿巷壓力值為參考輪，一般不小于室該壓力值。駁②搖鉆孔過程中應(yīng)脾采取措施保證指不吊錘、埋錘值等；聲測管安椒裝應(yīng)嚴格按照挑操作規(guī)程要求碼進行，防止管狀壁及接頭滲漏裕干擾樁基檢測病結(jié)果的判斷。境③拜二次清孔與混率凝土灌