水下巖質(zhì)河床雙層鋼護(hù)筒鉆孔灌注樁施工工藝

水下巖質(zhì)河床雙層鋼護(hù)筒鉆孔灌注樁施工工藝1前言河床上覆蓋層經(jīng)常被流水沖刷，在這種環(huán)境下進(jìn)行樁基礎(chǔ)施工，極易導(dǎo)致鋼護(hù)筒無法打入、位置偏移、孔內(nèi)涌沙或漏漿。因巖層強(qiáng)度較高，鉆孔施工效率低下，嚴(yán)重影響施工進(jìn)度，為保證城市橋梁水下鉆孔灌注樁施工安全，大橋水下樁基施工時，通過解決施工過程中的實(shí)際問題，摸索總結(jié)出了水下巖質(zhì)河床雙層鋼護(hù)筒鉆孔灌注樁施工方法。該方法利用雙層鋼護(hù)筒套打、內(nèi)護(hù)筒水下混凝土固定止水的方式，有效解決了后續(xù)樁基沖孔過程中泥漿外漏、塌孔、卡鉆等問題，確保了大橋水中墩樁基礎(chǔ)施工的順利完成。此方法在類似水下巖質(zhì)河床鉆孔灌注樁施工中具有廣闊的市場應(yīng)用前景。2方法特點(diǎn)2.0.1縮短工期：采用雙層鋼護(hù)筒套打、內(nèi)護(hù)筒水下混凝土固定止水的方式，保證了其密封性和穩(wěn)定性，節(jié)省工期。2.0.2經(jīng)濟(jì)合理：材料循環(huán)利用、優(yōu)化工序，節(jié)省施工成本，提高工作效率。2.0.3簡單易行：施工過程簡單易行，對現(xiàn)場施工人員進(jìn)行一些簡單的技術(shù)、安全交底，即可順利完成施工。2.0.4安全可靠：施工過程中不需要人工進(jìn)行水下作業(yè)等危險作業(yè)，確保了施工人員的人身安全。2.0.5文明環(huán)保：引孔鉆渣少許外漏，減少了對河流的污染。3適用范圍本方法適用于各種類型跨江、渡河等（水深小于15m）水域無覆蓋層巖質(zhì)河床下放鋼護(hù)筒完成鉆孔灌注樁施工的工程。4工藝原理結(jié)合地質(zhì)條件和水文狀況，下放引孔鋼護(hù)筒，進(jìn)行沖擊鉆引孔，引孔施工結(jié)束后下放主樁沖孔鋼護(hù)筒，利用兩鋼護(hù)筒構(gòu)建封底混凝土模板，向內(nèi)外鋼護(hù)筒之間空隙內(nèi)澆筑水下混凝土穩(wěn)固鋼護(hù)筒，從而完成水下無覆蓋層巖質(zhì)河床鉆孔灌注樁下放鋼護(hù)筒的工藝。5工藝流程及操作方法5.1施工工藝流程具體施工流程如圖5.1所示。圖5.1施工工藝流程圖5.2施工操作要點(diǎn)5.2.1制作導(dǎo)向架依托鉆孔平臺下方的臨時施工操作平臺安裝導(dǎo)向架，設(shè)置導(dǎo)向架的主要目的是確保鋼護(hù)筒的垂直度和定位。5.2.2引孔鋼護(hù)筒制作引孔鋼護(hù)筒長度應(yīng)滿足施工要求（即鋼護(hù)筒頂端高出常水位3m以上）、直徑（樁徑+50cm）、壁厚10mm，通過卷板機(jī)加工焊接。根據(jù)施工區(qū)域地質(zhì)資料，需要對鋼護(hù)筒底口進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。在加工鋼護(hù)筒時在底部直接焊接一圈加筋環(huán)撐。同時，為了鋼護(hù)筒施工順利進(jìn)行，將護(hù)筒刃腳部位加工成刃形，在護(hù)筒內(nèi)部每4m均勻設(shè)置“十字形”內(nèi)支撐。5.2.3引孔鋼護(hù)筒定位下沉鋼護(hù)筒在起吊下放時采用扁擔(dān)吊，利用定位導(dǎo)向架下放引孔鋼護(hù)筒，著床后在平臺柱梁板上安放兩個20t手拉葫蘆進(jìn)行鋼護(hù)筒下放后的微調(diào)，以保證鋼護(hù)筒位置的精準(zhǔn)性。5.2.4沖擊鉆機(jī)就位鉆機(jī)設(shè)備拆分后用拖車運(yùn)送至主墩鉆孔平臺，用汽車吊配合組裝鉆機(jī)，為提高鉆進(jìn)效率，節(jié)省勞動力，在原有的沖擊鉆機(jī)上安裝智能控制裝置。5.2.5引孔節(jié)段鉆進(jìn)成孔待樁機(jī)定位完成后開始引孔節(jié)段開孔鉆進(jìn)。為防止鉆渣流入河流中，在鉆進(jìn)過程中利用高壓水泵抽取懸浮鉆渣，利用運(yùn)渣船運(yùn)至指定的鉆渣處理地點(diǎn)，起到保護(hù)水質(zhì)的作用。5.2.6引孔節(jié)段終孔與清孔引孔鉆進(jìn)深度2.5m，在孔深達(dá)到要求后采用高壓水泵清孔，清孔完畢后使得孔底沉渣厚度不大于5cm，否則進(jìn)行二次清孔直至鉆渣厚度指標(biāo)達(dá)到規(guī)范要求。5.2.7下放樁基鋼護(hù)筒在上述引孔鋼護(hù)筒施工完畢后，在其內(nèi)部下放樁基鋼護(hù)筒，待樁基鋼護(hù)筒著床后，同樣在平臺柱梁板上安放兩個20t手拉葫蘆進(jìn)行樁基護(hù)筒下放后的微調(diào)，以保證鋼護(hù)筒位置的精。5.2.8灌注護(hù)筒間封底混凝土采用導(dǎo)管法及時向已下放完成的引孔鋼護(hù)筒與主樁鋼護(hù)筒間隔內(nèi)澆筑有效深度為2.5m的C30水下混凝土，來穩(wěn)固主樁鋼護(hù)筒。在混凝土澆注過程中，將孔內(nèi)泥渣抽至運(yùn)渣船內(nèi)，運(yùn)送至指定位置處理，保護(hù)環(huán)境。5.2.9拔出引孔鋼護(hù)筒待封底混凝土澆筑完成后即可將外側(cè)引孔鋼護(hù)筒拔出，隨后開始后續(xù)鉆孔灌注樁施工。5.3勞動力組織表5.3勞動力組織情況表（單根樁基）6材料與設(shè)備6.1材料表6.1主要材料表（單根樁基）6.2設(shè)備表6.2主要機(jī)械設(shè)備表（單根樁基）7質(zhì)量控制7.1應(yīng)遵循的國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)7.1.1鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)程GB50661-20117.1.2建筑樁基技術(shù)規(guī)范JGJ94-20087.1.3城市橋梁工程施工與質(zhì)量驗收規(guī)范CJJ2-20087.2質(zhì)量控制要求7.2.1鋼護(hù)筒焊接要求鋼護(hù)筒豎向焊縫及管節(jié)拼接環(huán)縫焊接要求為二級焊縫，加勁箍焊接采用三級焊縫要求，焊接焊縫外觀缺陷的允許范圍和處理方法如表7.2.1所示。表7.2.1焊接焊縫外觀缺陷的允許范圍和處理方法7.2.2鋼護(hù)筒加工精度及埋設(shè)要求1、管節(jié)外形尺寸的允許偏差（如表7.2.2所示）。表7.2.2管節(jié)外形尺寸的允許偏差2、管節(jié)對口拼接時，相鄰管節(jié)管徑差不大于3mm。3、管節(jié)對口拼接時，相鄰管節(jié)對口的板邊高差不大于3mm。4、鋼護(hù)筒成品的縱軸線彎曲矢高的允許偏差不大于總長的0.05%，并不得大于20mm。5、護(hù)筒埋設(shè)允許偏差：頂面中心偏位宜為5cm。護(hù)筒傾斜度宜為1%。7.2.3鉆進(jìn)過程中的注意事項在鉆進(jìn)過程中沖程大小按通過的地層的具體情況確定：1、基巖層時，最大沖程控制在2m～3m以內(nèi)，破碎基巖。最大沖程不宜超過3m，防止卡鉆、沖壞孔壁。2、由于基巖較破碎，裂隙發(fā)育，為保證孔底基巖的完整性，在距離終孔標(biāo)高50cm時，必須控制沖程，逐步減小，控制進(jìn)尺。3、在掏渣后或因其它原因停鉆后再次開鉆時，由低沖程逐漸加大到正常沖程。在鋼絲繩上油漆長度標(biāo)志保證正確提升鉆錐的沖程。7.2.4鉆孔允許偏差控制鉆孔允許偏差控制見表7.2.4。表7.2.4鉆孔允許偏差控制值7.2.5灌注水下封底混凝土的要求1、灌注水下混凝土之前，應(yīng)再次檢查孔內(nèi)泥漿性能指標(biāo)和孔底沉渣厚度，如超出規(guī)定，應(yīng)進(jìn)行二次清孔，符合要求后方可灌注水下混凝土。2、水下混凝土原材及配比必須滿足規(guī)范要求。3、澆筑水下混凝土的導(dǎo)管內(nèi)壁應(yīng)光滑順直，使用前要進(jìn)行試拼試壓，導(dǎo)管埋深宜控制在2-6m。8安全措施8.0.1對現(xiàn)場施工人員進(jìn)行培訓(xùn)，增強(qiáng)現(xiàn)場施工人員安全意識，能夠應(yīng)對突發(fā)狀況并采取急救措施。8.0.2對進(jìn)場鉆孔及其配套設(shè)備進(jìn)行全面檢修，保證機(jī)械的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，鉆孔及灌注過程做到隨時檢查。8.0.3各種泥漿池邊設(shè)置安全標(biāo)志及防護(hù)網(wǎng)，防止人員落入其中。8.0.4鉆進(jìn)及灌注過程中配備專職安全員，全程監(jiān)控施工安全。8.0.5規(guī)范現(xiàn)場施工用電，保證各種機(jī)械設(shè)備的用電安全，防止觸電。8.0.6汽車吊取得相應(yīng)使用證，司機(jī)持證上崗，吊裝時有持證信號工負(fù)責(zé)指揮。8.0.7規(guī)范現(xiàn)場施工人員，做到施工人員持證上崗。8.0.8高空人員應(yīng)系安全帶，水上施工人員穿救生衣，水上設(shè)備應(yīng)做好帶纜工作，加強(qiáng)雨季、汛期的防洪意識，并安排專人值班。8.0.9施工車輛進(jìn)入鋼棧橋或施工作業(yè)平臺，必須將車輛停放在指定的位置，不得超載進(jìn)入和超度行駛，不得違規(guī)轉(zhuǎn)彎、倒車等。9環(huán)保措施9.0.1認(rèn)真調(diào)查周邊環(huán)境，制定相應(yīng)的環(huán)保措施，并遵照執(zhí)行。9.0.2施工中各種材料堆放整齊，必要時加蓋保護(hù)，防止吹散污染環(huán)境。9.0.3施工中多余的混凝土、雜物不準(zhǔn)隨意丟棄，應(yīng)在指定的地點(diǎn)堆放，再將其轉(zhuǎn)移到地面。9.0.4施工過程中，加大管理力度，定期對施工人員進(jìn)行培訓(xùn)，增強(qiáng)其環(huán)保意識。9.0.5引孔鉆進(jìn)過程中，及時將泥渣抽至運(yùn)渣船，避免泥渣直接流入河流中。10效益分析10.0.1