隨著公路橋梁和高層建筑在我國的飛速發(fā)展,我國的鉆孔灌注樁技術也得到了長足發(fā)展,積累了豐富的施工經驗,但復雜地質條件下的沖擊鉆鉆孔灌注樁及病害的處理還是一大難題,下面通過泉頭大橋及黑河子中橋的樁基礎施工經驗,介紹一下沖擊鉆鉆孔灌注樁施工工藝及斷樁和樁身夾泥的處理措施。僅供參考。
1 工程概況
泉頭大橋位于國道102線k900+734公里處,為8×20米大橋,下部結構采用摩擦灌注樁,共有樁27根,其中墩樁21根,臺樁6根,樁徑1.2米,墩樁長19米,臺樁長14米。黑河子中橋距泉頭大橋2km,地質情況基本相同。
2 工程地質情況及機具的選擇
2.1橋址處主要地址情況:表層為6.5-8.1米左右的白色砂巖,堅硬;中層為細砂亞粘土互層,硬塑狀態(tài),細砂為灰色,稍松狀態(tài),每層厚30-40公分總厚6米左右,此細砂亞粘土互層在鉆孔施工的干擾下易液化、出現(xiàn)涌砂現(xiàn)象、導致坍孔;樁底落在紅色泥巖上。整體地質條件比較復雜、特殊,表層和底層堅硬、中層稍松易液化。
2.2機具的選擇:施工前對機具進行了選擇,循環(huán)鉆鉆進速度快、成孔好、清孔干凈,但怕硬巖層及孤石、卵石;沖擊鉆適用廣泛,但速度慢、成孔質量不高。經現(xiàn)場進行兩種機具的比較,循環(huán)鉆48小時只鉆進1.5米,而沖擊鉆48小時只鉆進3.4米,雖然,中層易采用循環(huán)鉆,但更換機具耗時過多,決定在保證沖擊鉆工藝和泥漿質量的基礎上采用4臺30型沖擊鉆同時施工。
3 沖擊鉆鉆孔灌注樁施工工藝
鉆孔灌注樁的施工順序為:初步放樣→筑島→恢復定線→護筒埋設→鉆孔→成孔檢測清孔→下鋼筋籠→下導管→砼澆注→破樁頭→成樁檢測。
3.1初步放樣:施工前先排水、修路、清除樁基位置的雜草和淤泥,換填山皮土并刮平壓實,使施工機具順利進出,能保證鉆機在施工中平穩(wěn),然后根據(jù)設計提供的導線點(經導線復測閉合后)及水準點用光電全站儀及水準儀定位,橋墩中線在橋軸線方向上的位置中誤差不應大于±15cm,成排成列放樣,放樣后用鋼尺校核。
3.2筑島:場地為淺水時,采用草袋圍堰,普通土填充,筑島高出水面1.5cm為準。
3.3護筒埋設,恢復定線:護筒埋設是重要一環(huán),起到定位、導向,靠筒內水位和泥漿比重使孔內水壓大于外部水壓,防止塌孔,護筒內徑比樁經大200-400mm,護筒高度宜高出地面0.3m或水面1.0-2.0m,護筒的埋設深度應根據(jù)設計要求或樁徑及水文地質情況確定,一般情況埋置深度宜為2-4m,有沖刷影響的河床,應沉入沖刷線以下不少于1.0-1.5m。泉頭大橋采用4m高護筒,φ1.6m,壁厚4mm,旱地及筑島處采用挖坑埋設法,護筒底部和四周所填粘質土必須分層夯實,護筒頂高出地面0.3m,埋設時位置要準確,護筒要豎直。護筒中心豎直線應與樁中心線重合,平面允許誤差50mm,豎直線傾斜不大于1%,護筒頂部焊加強筋和吊耳,開出水口,鉆進過程中要經常檢查是否發(fā)生偏移和下沉,并及時糾正。
3.4鉆孔:分沖擊鉆和正反循環(huán)鉆,應按設計資料繪制的地質剖面圖,選用適當?shù)你@孔和泥漿,泉頭大橋根據(jù)實際情況選用沖擊鉆。
3.4.1泥漿的配制:為保證中層易液化坍塌砂質層的成孔質量和最終能將孔底清理干凈,對泥漿的比重與粘度制定了嚴格的指標,經過20余次的泥漿配比試驗,決定采用當?shù)氐呐驖櫷?,泥漿配和比為 水:膨土:粘土:NaoH:CMC=1000:100:60:1.5:1.5。配制的泥漿比重為1.06-1.10;粘度18-22Pa.s;含砂率0.3%-0.5%;PH值8-10,膠體率95%-98%;靜切力1.1-1.3;失水率13-15ml。泥漿的好壞是成孔質量的重要保證之一,由于配置了高質量的泥漿,在長期停鉆的情況下,沉積物很少,此外,優(yōu)質的泥漿可使孔壁形成一層粘性好、密度大滲透性差的泥皮,這層泥皮可防止孔內泥漿外滲,大大減緩孔內水頭降低的速度,這也是使孔壁穩(wěn)定的有效措施。
3.4.2沖擊鉆鉆孔注意事項
① 鉆機就位前,應對鉆孔前的各項準備工作進行檢查,包括主要機具設備的檢查和維修,鉆機就位后,應平穩(wěn),不得產生位移和沉陷,開孔的孔位必須準確。
② 沖錐的鋼絲繩同鋼護筒中心位置偏差不大于2cm,升降錐頭時要平穩(wěn),不得碰撞護壁和孔壁。
?、?鉆孔作業(yè)必須連續(xù),并作鉆孔施工記錄,經常對鉆孔泥漿進行檢測和試驗,不符合要求的隨時改正,注意補充新拌的好泥漿,在整個施工過程中,泥漿的損失較小,水頭始終保證在2m左右,有效地防止了孔壁坍塌,埋鉆頭的現(xiàn)象發(fā)生,確保了鉆孔樁的成孔質量和成孔速度。
?、?鉆進過程中,每進5-8尺檢查鉆孔直徑和豎直度,注意地層變化,在地層變化處撈取渣樣,判明后記入記錄表中并與地質剖面圖核對。根據(jù)實際地層變化采用相應的鉆進方式,在鉆至中層易液化砂層時,鉆進速度必須放慢,以確保成孔質量。
?、?沖擊鉆應用小徑鉆鉆到深度后,用大徑鉆擴孔,鉆管內的泥渣和泥漿經常倒出,在鉆孔排渣,提鉆頭除土或因故停鉆時,應保持孔內水頭和要求的泥漿指標。