淺談牡綏鐵路橋北河特大橋鉆孔樁基礎(chǔ)的施工技術(shù)與成本控制

1、淺談牡綏鐵路橋北河特大橋鉆孔樁基礎(chǔ)的施工技術(shù)與成本控制摘要：本文結(jié)合多年的施工經(jīng)驗(yàn)并與目前正施工的牡綏鐵路橋北河特大橋樁基礎(chǔ)施工為例，對(duì)鉆孔樁的施工方法與成本控制進(jìn)行了淺析。關(guān)鍵詞：橋梁樁基礎(chǔ)施工、成本控制牡丹江至綏芬河段擴(kuò)能改造工程一標(biāo)起于DK351+525m牡丹江樞紐站終點(diǎn)DK417+100m。全長(zhǎng)65.575km。本橋跨越磨山村村通公路、橋北河及既有牡綏鐵路。線位與磨山村村通公路交叉里程DK376+820.00m，交角13542；線位與既有牡綏鐵路交叉里程DK377+552.44m，交角15746。橋北河特大橋全長(zhǎng)1284.9m，中心里程DK377+179.55m，本橋兩側(cè)為直線，中間為

2、曲線與緩和曲線，半徑為左線5000m、右線4995.19m。本橋地質(zhì)堅(jiān)硬，主要以粘土、細(xì)圓礫土、粗圓礫土、云母片巖為主，由160kpa至700kpa不等。本橋基底為云母片巖主強(qiáng)度最硬達(dá)到700kpa。牡臺(tái)基礎(chǔ)為挖井基礎(chǔ)；12號(hào)墩、33號(hào)墩綏臺(tái)為明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)，其余橋墩均為鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。這里我們主要對(duì)此地質(zhì)情況采用鉆孔樁基礎(chǔ)的施工方法與成本控制進(jìn)行分析。此橋的地質(zhì)主要為云母片巖，云母片巖主要由云母礦物為主，其次為石英、斜長(zhǎng)石、石榴石、藍(lán)晶石、十字石等組成，鱗片鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu)或斑狀變晶結(jié)構(gòu)，片狀構(gòu)造，云母等片狀礦物呈定向連續(xù)排列，其間沒(méi)有被石英等粒狀礦物隔開(kāi)，變晶粒度大于0.1mm，肉眼均可以識(shí)

3、別，其中云母的含量大于30%，石英和斜長(zhǎng)石等粒狀礦物的含量小于70%，其中斜長(zhǎng)石的含量小于25%。首先我們對(duì)此地質(zhì)進(jìn)過(guò)討論適合此地質(zhì)的鉆機(jī)為壓輪鉆機(jī)、入巖旋挖鉆、沖擊鉆，最終我們從經(jīng)濟(jì)角度與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況考慮采用了沖擊鉆。其次鉆頭的選用，沖擊鉆的鉆頭分為三種，分別是正循環(huán)淘渣桶、正循環(huán)管錐式鉆頭以及正循環(huán)實(shí)心鉆頭，經(jīng)過(guò)三種鉆頭的實(shí)際工作后發(fā)現(xiàn)如下情況。1、正循環(huán)淘渣桶式鉆頭，在鉆進(jìn)過(guò)程中由于地質(zhì)原因與泥漿比重原因，成孔后孔徑偏大、沉渣大，在水下混凝土灌注中浪費(fèi)混凝土。2、正循環(huán)實(shí)心鉆頭，由于鉆頭自重大產(chǎn)生很大的振動(dòng)及宜出現(xiàn)塌孔現(xiàn)象也容易出現(xiàn)擴(kuò)孔現(xiàn)象，在混凝土的灌注中也浪費(fèi)混凝土。3、正循環(huán)管錐式

4、鉆頭，在施工中泥漿比重控制較好，而且鉆進(jìn)過(guò)程穩(wěn)定，孔壁保護(hù)非常好，而且在混凝土灌注中不會(huì)出現(xiàn)浪費(fèi)混凝土現(xiàn)象，經(jīng)實(shí)踐證明能將混凝土損耗系數(shù)控制在1.05以內(nèi),對(duì)比設(shè)計(jì)給的1.25的混凝土系數(shù)大大的節(jié)省了混凝土的使用量，使鉆孔樁混凝土的成本得到了很好的控制。下面介紹一下此鉆機(jī)的主要施工方法：1、埋設(shè)護(hù)筒采用鋼護(hù)筒，鋼板壁厚810mm，高度為2-4m，做成整體圓形，為增加剛度防止變形，在護(hù)筒上、下端和中部的外側(cè)各焊一道加勁肋。護(hù)筒埋深1.5-3.5m,護(hù)筒頂高出地面50cm,埋設(shè)時(shí)將護(hù)筒周圍0.5m1.0m范圍內(nèi)土挖除,分層夯填粘土至護(hù)筒底0.5m以下。當(dāng)樁位處于岸灘上時(shí)，黏性土不小于1m，砂類土不

5、小于2m。當(dāng)表層土松軟時(shí)，將護(hù)筒埋置到較堅(jiān)硬密實(shí)的土層中至少0.5m。岸灘上埋設(shè)護(hù)筒，在護(hù)筒四周回填黏土并分層夯實(shí)；護(hù)筒頂面中心與設(shè)計(jì)樁位偏差及傾斜度均不大于規(guī)范及設(shè)計(jì)要求。在砂性土和流塑淤泥質(zhì)粘土中鉆進(jìn)時(shí)護(hù)筒長(zhǎng)度根據(jù)其埋深和厚度適當(dāng)增加，對(duì)洞高較大且無(wú)充填或填充薄弱的地下空洞，采用套筒跟進(jìn)的方法，確保無(wú)塌孔現(xiàn)象。2、泥漿配制一般可選塑性指數(shù)大于25，粒徑小于0.005mm，顆粒含量多于總量50%的粘土制漿。如當(dāng)?shù)厝鄙龠m宜的粘土?xí)r，可用略差的粘土，并摻入30%的塑性指數(shù)大于25的粘土。所有粘土中不應(yīng)含有石膏、石灰或鈣鹽類化合物。泥漿調(diào)制采用將粘土直接投入鉆孔內(nèi)，利用鉆錐沖擊制泥漿。3、沖擊反循

6、環(huán)鉆機(jī)成孔開(kāi)挖時(shí)應(yīng)先在孔內(nèi)灌注泥漿（有水時(shí)可直接投入粘土），采用小沖程，使成孔堅(jiān)實(shí)、豎直、圓順，能起導(dǎo)向作用，并防止孔口坍塌。當(dāng)鉆進(jìn)深度超過(guò)鉆頭全高加沖程，且超過(guò)護(hù)筒底腳以下2m4m后，方可進(jìn)行正常的沖擊。鉆進(jìn)過(guò)程中，必須勤松繩、適量松繩，防止打空錘；勤抽渣，使鉆頭經(jīng)常沖擊新鮮地層。每次松繩量：松軟土層為5cm8cm，密實(shí)堅(jiān)硬土層為3cm5cm。沖程應(yīng)根據(jù)土層情況而定，堅(jiān)硬土石層采用高沖程（100cm）；較軟土層采用中沖程（75cm）；在易坍塌地層宜用小沖程，并應(yīng)相應(yīng)提高泥漿的粘度和相對(duì)密度。被沖擊破碎的鉆渣，少部分和泥漿一起被擠進(jìn)孔壁，大部分靠反循環(huán)泥漿泵將鉆渣清除出孔外。清渣必須按時(shí)，一般

7、密實(shí)堅(jiān)硬土層每小時(shí)純鉆進(jìn)小于5cm10cm、松軟地層每小時(shí)純鉆進(jìn)小于15cm30cm時(shí)，應(yīng)進(jìn)行清渣?；蛎窟M(jìn)尺0.5m1.0m時(shí)清渣一次，每次清至泥漿內(nèi)含渣顯著減少時(shí)為止。在初鉆孔階段，為使鉆渣擠入孔壁，可待鉆進(jìn)4m5m后再清渣。清孔：清孔采用換漿法，以相對(duì)密度較低的泥漿逐步把鉆孔內(nèi)浮懸的鉆碴和相對(duì)密度較大的泥漿換出，換至孔內(nèi)泥漿的相對(duì)密度低于1.1以下為止，且孔底最終沉碴厚度不得大于設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。4、灌注砼、灌注砼前，應(yīng)檢測(cè)孔底泥漿沉淀厚度，若大于100mm，應(yīng)再次清孔。、灌注砼應(yīng)連續(xù)進(jìn)行不得中斷。砼施工時(shí)，砼的溫度不低于5。 HYPERLINK / 監(jiān)理工程師論壇/、混凝土采用適宜的導(dǎo)管灌

8、注，導(dǎo)管內(nèi)徑一般為25cm。導(dǎo)管應(yīng)進(jìn)行水密、承壓和接頭抗拉試驗(yàn)。在灌注混凝土開(kāi)始時(shí)，導(dǎo)管底部至孔底應(yīng)有250400mm的空間。首批灌注混凝土的數(shù)量應(yīng)能滿足導(dǎo)管初次埋置深度（1.0m）和填充導(dǎo)管底部間隙的需要。在整個(gè)灌注時(shí)間內(nèi)，出料口伸入先前灌注的混凝土內(nèi)不少于2m，防止泥漿及水沖入管內(nèi)，且不大于6m。經(jīng)常量測(cè)孔內(nèi)混凝土面層的高程，及時(shí)調(diào)整導(dǎo)管出料口與混凝土表面的相應(yīng)位置，并始終予以嚴(yán)密監(jiān)視，導(dǎo)管在無(wú)水進(jìn)入的狀態(tài)下填充。、灌注混凝土?xí)r，溢出的泥漿引流至適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)處理，以防止污染或堵塞河道和交通。、處于地面或樁頂以下的井口整體式剛性護(hù)筒，在灌注混凝土后立即拔出；處于地面以上能拆除的護(hù)筒部分，待混凝土抗壓強(qiáng)度達(dá)到5Mpa后拆除。當(dāng)使用全護(hù)筒灌注混凝土?xí)r，逐步提升護(hù)筒，護(hù)筒底面應(yīng)保持在混凝土頂面以下12m。、混凝土連續(xù)灌注，直至灌注的混凝土頂面高出圖紙規(guī)定或工程師確定的截?cái)喔叨炔趴赏Ｖ節(jié)沧ⅲ员ＷC截?cái)嗝嬉韵碌娜炕炷辆哂袧M意的質(zhì)量。、灌注的樁頂標(biāo)高比設(shè)計(jì)高出一定高度，一般為0.51.0m，以保證混凝土強(qiáng)度，多余部分應(yīng)在接樁前必須鑿除，樁頭應(yīng)無(wú)松散層。在樁頂標(biāo)高控制過(guò)程中嚴(yán)格控制，以保證混凝土產(chǎn)生不必要的浪費(fèi)。5、樁基檢測(cè)根據(jù)設(shè)計(jì)要求，在監(jiān)理工程師在現(xiàn)場(chǎng)的情況下，對(duì)樁的完整性嚴(yán)格按