沖擊鉆在江上大口徑深鉆孔灌注樁中的施工

沖擊鉆在江上大口徑深鉆孔灌注樁中的施工摘要：xx特大橋2號(hào)墩2.5m直徑鉆孔灌注樁基礎(chǔ)施工，在江上淺水區(qū)筑島圍堰平臺(tái)上采用沖擊正循環(huán)排渣方法成孔，施工質(zhì)量和進(jìn)度均符合業(yè)主和設(shè)計(jì)要求。這一成果證明：在一定條件下采用適當(dāng)?shù)拇胧?，用正循環(huán)排渣方式在一般巖層及高水位中施工大直徑灌注樁是可行的。關(guān)鍵詞：xx特大橋沖擊高水位泥漿1、工程概述xx特大橋位于xx縣境內(nèi)，起終點(diǎn)樁號(hào)：K9+498～K10+402。主橋橫跨xx兩岸，跨徑組成為（118+210+118）m連續(xù)剛構(gòu)+15×30m預(yù)應(yīng)力砼T梁，橋梁全長(zhǎng)904m。主橋上部采用三向預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)剛構(gòu)，主墩采用雙薄壁墩，過(guò)渡墩采用薄壁墩，主墩基礎(chǔ)采用整體式承臺(tái)鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。兩主墩基礎(chǔ)分別位于xx南北兩岸，2號(hào)主墩地處xx北岸河漫灘上，基礎(chǔ)共有18根D250cm鉆孔樁，樁間距為5.0（5.5）m，樁長(zhǎng)57m，樁底嵌入中風(fēng)化砂巖約4.4m，按端承樁設(shè)計(jì)。1.1工程地質(zhì)條件主橋位于史東鎮(zhèn)以南的xx拐彎處，該段xx河流呈“V”字型彎曲。2號(hào)主墩所處地位于xx北側(cè)梁崗和階地，屬河流堆積漫灘及階地地貌，根據(jù)工程勘察報(bào)告及巖石單軸抗壓試驗(yàn)，具體地質(zhì)分布情況自上而下：江水6.5m（后應(yīng)施工需要回填粉質(zhì)粘土夾中風(fēng)化泥巖層厚6.5m）—卵石土3.2m—強(qiáng)風(fēng)化泥巖7.5m—中風(fēng)化砂巖7.0m—中風(fēng)化泥巖7.2m—中風(fēng)化砂巖7.0m—中風(fēng)化泥巖3.5m—中風(fēng)化砂巖5.6m—中風(fēng)化泥巖5.7m—中風(fēng)化砂巖8.1m。1.2水文自然條件橋址屬亞熱帶濕潤(rùn)氣候區(qū)，雨量充沛，多年平均相對(duì)濕度為80%，夏季濕度大，冬季濕度小，5月中旬至8月下旬為濕季，10月中旬至次年4月下旬為干季。多年平均降水量1027.7mm，年降雨天數(shù)為131-180天，主要集中在6-8月。降雪甚少，年平均雪日1-2天，個(gè)別年份終年無(wú)霜雪。橋位所處段xx規(guī)劃渠化后航道等級(jí)為Ⅴ-Ⅱ級(jí)，遠(yuǎn)期渠化后的最高通航水位為303.87m，最低通航水位為295.50m，300年一遇的設(shè)計(jì)水位為314.81m。2、主要施工工藝針對(duì)本工程地質(zhì)情況及水文條件，工程開工前我們對(duì)施工方案進(jìn)行了認(rèn)真細(xì)致地審查，并著重在以下幾個(gè)方面采取相應(yīng)的技術(shù)措施，從而保證了施工的順利進(jìn)行。

2.1施工平臺(tái)因2號(hào)墩基礎(chǔ)施工受水位變化的影響較大，洪期承臺(tái)可能被淹沒(méi)。施工期間正值冬季枯水季節(jié)故采用筑島圍堰迅速形成施工平臺(tái)施工該墩基礎(chǔ)。筑島的頂標(biāo)高比江水水位高60cm，筑島范圍為以承臺(tái)周邊加寬約12米，滿足了施工需要和施工安全的要求。筑島材料用挖方段粉質(zhì)粘土夾中風(fēng)化泥巖回填并壓實(shí)，以防止基礎(chǔ)施工時(shí)江水滲入。2.2主要施工設(shè)備該工程地層主要是泥巖和砂巖交叉分層分布（泥巖主要礦物成分為粘土、粉質(zhì)粘土；砂巖主要礦物成分為粉砂級(jí)石英、長(zhǎng)石等)，另外頂面還存有一層卵石土（卵石分布密度較大且為中小卵石）。根據(jù)地質(zhì)條件，從質(zhì)量、進(jìn)度及經(jīng)濟(jì)方面出發(fā)對(duì)多種機(jī)型的方案比較。決定鉆孔選用JK-8沖擊鉆機(jī)，其主要性能參數(shù)見表1，泥漿正循環(huán)排渣選用3PNL型立式泥漿泵送漿，其主要性能參數(shù)見表2，鉆頭提出孔外下放鋼筋籠后用導(dǎo)管（300）二次正循環(huán)清孔。

JK-8沖擊鉆機(jī)主要性能參數(shù)表1冤基本參數(shù)

亂型號(hào)以鋼絲繩

棵額定拉力

撐KN箭鋼絲繩

哥額定速度

沃m/min蛾鋼絲繩

胡直徑

嶄mm

佳卷筒

秒容繩量

慣m

錘電動(dòng)拼機(jī)犬

拘外形尺寸

狼（旺m天m樓）英整機(jī)重量

叼KG箭型號(hào)磨功類率鄭KW

粥長(zhǎng)列寬講

交高皆

沸JK8

只80

臘28

諒Φ江26鼓400做YZR猴280M茫-8串55調(diào)2057超

2460憲1210配48003PNL型立式泥漿泵主要性能參數(shù)表2歸型號(hào)練流量膊揚(yáng)蜓程亞(m)膏轉(zhuǎn)妹速連n(r/mi戀n)家功釋率透(桐kw)姿效對(duì)率特(騎%)埋葉輪直泥徑抹D2伸泵重紀(jì)量泛(叮kg)擾m3/h個(gè)L/S起軸功率炮電機(jī)功率暮3PNL平151襯42珠15.5該1450筑16.7揮22誦37償300狐450樹2.3辣施工組陡織蛛塑為了在保證工錯(cuò)程質(zhì)量的前提柄下提前稼在汛期到來(lái)之拒前完成主橋基鴉礎(chǔ)部分?jǐn)U，盞本項(xiàng)目部對(duì)主蘋橋樁基工程施盟工設(shè)勿立拉1競(jìng)個(gè)鋼筋組減和尸6烏個(gè)樁機(jī)組換施工園，織每個(gè)樁機(jī)組采會(huì)用了平行作業(yè)子分段流水的施正工方案。在有子限的筑島上安積排準(zhǔn)了魔6息臺(tái)補(bǔ)JK-8惹沖擊鉆機(jī)連續(xù)澤施工。采用成恐孔與灌注平行綁作業(yè)法，以縮緊短施工時(shí)間，孝相鄰工程樁采黨用間隔跳打透。鏈楊2桿.4肯護(hù)筒埋毀設(shè)框唇為固定樁位、機(jī)導(dǎo)向鉆頭、誕隔離地表水、膜保護(hù)孔口及提元高內(nèi)水位，增遞加對(duì)孔壁的靜藏壓力以防坍塌說(shuō)，應(yīng)于鉆孔前刺埋設(shè)護(hù)筒?？琢x口護(hù)筒采用鋼電板制作，內(nèi)徑冶比設(shè)計(jì)樁徑大奏3創(chuàng)0達(dá)cm傳，護(hù)筒高度宜能高出惑筑島偉面創(chuàng)0.3違m甲，晨埋置深度宜大勉于刪1.5m壺。碗其位置坐標(biāo)垂鴨直度和高程由謀全站儀控制，籌護(hù)筒垂直下沉勒，頂面中心與式設(shè)計(jì)樁位偏差留不得超過(guò)浪50獸mm漁，豎直線傾斜膠不大劑于俱1電%車。律北2養(yǎng).5斬泥漿配秒置境揚(yáng)鉆孔泥漿一般帳由水、粘忙土鈔(堅(jiān)或膨潤(rùn)談土線)貞按適當(dāng)配合比蒜配胡制眠而成，其性能低指標(biāo)：相對(duì)密短度理1.20-1譯.4牲0逝；粘代度奮(姨Pa折.s笑)22-3巡0客；含砂率不大通于午4肯%抗；膠體率不低鹽于鈴95冒%銜；溫P管H蓄值補(bǔ)8-1朱1總；造漿能力不遍低于秧2.5L丈/K尤g這。常史面對(duì)直徑為俱2.5m賄的大直徑鉆孔趣灌注樁且江利上高水位送有可能往基礎(chǔ)洗滲透等因素的拜影響以及正循鄭環(huán)排渣方式的辨特點(diǎn)，采用大取比重、高粘度許的泥漿。蝴在施工過(guò)程中打根據(jù)鉆機(jī)鉆進(jìn)怖不同順工程地質(zhì)恒層配制不同性鉗能的泥漿，以是滿足排渣、護(hù)方壁的要求。吐在鉆機(jī)開鉆進(jìn)夾入第一層土體嶺粉質(zhì)粘土夾中秋風(fēng)化泥巖層時(shí)矩，因粘土、泥題巖（中、強(qiáng)風(fēng)昆化）本身具有宇造漿能力，由景自身造漿比重排為悲1.33-1駕.3寇5鄉(xiāng)，粘度執(zhí)為捏23-2幼4產(chǎn)。嚼在施工進(jìn)入卵案石土層成孔時(shí)瞞，采用自制泥慣漿，為了妥加固孔壁適當(dāng)繭提高筑襪泥漿的比重貸達(dá)洗1.3編6紙-1.3貞8菜和粘度叉達(dá)音2趟5壽，來(lái)平衡鉆進(jìn)安成孔時(shí)孔壁的鴿穩(wěn)定。像穿過(guò)砂巖（強(qiáng)祖、中風(fēng)化）自爽制泥漿比重道為浸1.35-1雞.3序6等，粘鳥度繪24-25幻。施工中定時(shí)尺（每次伏／健1旅小時(shí)）采渣取狐樣判斷地質(zhì)巖軍層變化，根據(jù)溪巖層變化及時(shí)鉗調(diào)整泥漿各性臣能。最后進(jìn)入生中風(fēng)化砂巖（坦達(dá)到設(shè)計(jì)要求爭(zhēng)）造漿竊比重亦為宵1.3餅0要，粘溜度礎(chǔ)20-2喜1籮。判2.6拋鉆進(jìn)成憶孔淘次工程采用丘JK-8選沖擊鉆機(jī)，準(zhǔn)違備工作完成后榆，將鉆機(jī)就位支固定，將鉆頭要中心線對(duì)準(zhǔn)樁霜中心線，平面忌偏差控制在礙20枝mm餓以內(nèi)。鉆進(jìn)時(shí)矮詳細(xì)記錄，確龜保成孔樁中心觸線偏差久控制在已50學(xué)mm躲之內(nèi)窯，傾斜度不大避于業(yè)1晚%錘樁長(zhǎng)。強(qiáng)轉(zhuǎn)成孔方丈法弄夕開孔時(shí)先用小搏沖壁程椅(爺0.5~殺1.炒0襪m走)蒜輕打、慢鉆火，壟以防止發(fā)生孔商斜產(chǎn)、藝塌孔衛(wèi)以及串孔段。鉆至護(hù)筒以異下退8蓮-9腫m趕后可根據(jù)實(shí)際覺(jué)情況適當(dāng)加大情沖程聯(lián)。漠正常鉆進(jìn)沖程傾為魚2m滅左右暢，歷極限沖程為燦6m譽(yù)。根據(jù)底層情縣況確定沖程大溫小段，無(wú)松散地層與細(xì)孟小顆粒地層用個(gè)小沖程顆，付而大顆?；蚱Z(yǔ)孤石集中地層燒用大沖程。在眾鉆進(jìn)過(guò)程中要河始終保持孔內(nèi)疲泥漿面高出地素下水掏位駁1.5~債2.0m股，滅并低于護(hù)筒頂?shù)V面駛0.3m膠。怎每次下放鉆頭風(fēng)至距孔底鉆渣蠢面壘50~職80mm越時(shí)警，猜先開動(dòng)泥漿泵薦使泥漿循辮環(huán)泥3~5min師，危然后將鉆頭慢桿慢放到孔勇底盆,海先用小沖程沖削擊十幾分鐘上，疑使孔內(nèi)泥漿攪答拌均勻。當(dāng)鉆使進(jìn)達(dá)到要求孔獅深停鉆時(shí)伍，歸仍要繼續(xù)循環(huán)臟泥漿一段時(shí)間悔，樓以清除孔底沉誰(shuí)渣撲,弊直至到返出泥宮漿的鉆渣含量牙小兇于丑4炸%朋。趴面正循環(huán)排渣帆出孔訪正循環(huán)排渣系州統(tǒng)由泥漿泵、腹泥漿沉淀凈化周池、泥漿溝、均軟管、彎頭及爸射漿管等裝置什組頂成準(zhǔn),立并配有排水、獵清渣、排漿等盞設(shè)施。泥漿溝德和泥漿沉淀凈慌化池內(nèi)沉淀的蒼鉆渣需及時(shí)清辭除膀，鐮清除的鉆渣要源運(yùn)離現(xiàn)場(chǎng)挺，循防止鉆渣、廢己漿污染施工現(xiàn)擠場(chǎng)及周圍環(huán)境股。在離鉆頭底萄部暮0.8~1.織0m轉(zhuǎn)處將泥漿射漿笑管點(diǎn)焊在鉆頭弟耳環(huán)處待，秩射漿管上口接過(guò)薄壁膠管并在貸鉆頭上部纏繞危一圈后與大繩奮上膠管相連接撿；飲膠管與大繩每請(qǐng)個(gè)帥3~式5m奸用結(jié)扣方法相努連輩，至在孔口上方膠例管與上部彎頭浴連接印，塞彎頭另一端又上通過(guò)膠管與泥趟漿泵相連接。游泥漿循環(huán)時(shí)布，掛泥漿泵將泥漿恨從泥漿沉淀凈釣化池中抽出輸剃入膠管并輸送牽至泥漿射漿管扇從管口射出。鍵鉆孔底部的泥要渣和細(xì)顆粒鉆伐隨著泥漿向上音運(yùn)動(dòng)并經(jīng)過(guò)護(hù)翠筒溢流口流到解泥漿溝中齡。寨泥漿溝中的泥倚渣一方面向泥腐漿沉淀凈化池西流遙動(dòng)暗;童另一方面泥漿醒中的大顆粒鉆鑼渣則在泥漿溝忠中設(shè)置的淺小斧沉淀池內(nèi)首先籃分離沉淀下來(lái)搏；國(guó)而小顆粒鉆渣喇隨泥漿進(jìn)入大醬沉淀池。淺小盆沉淀池中的鉆奪渣由人工不斷芹清除廟，咬大沉淀池中的甘鉆渣則隔一段皮時(shí)間用反鏟挖寧除。矛造孔時(shí)使鉆機(jī)萍鋼絲繩與龍門轟樁兩軸線交點(diǎn)劇重衣合預(yù),彼每次交接班時(shí)完對(duì)鋼絲繩位置奇進(jìn)行檢謀查掩粗,朗并做好記錄。賀誤差不得大于忽2cm宵?？卓谂c孔底英的中心點(diǎn)偏差威不能超過(guò)驅(qū)15mm幣。統(tǒng)洗成孔、排渣注柜意事項(xiàng)勝鉆機(jī)安裝應(yīng)平交穩(wěn)繪,屈在鉆進(jìn)中發(fā)生店位移和沉陷時(shí)估應(yīng)及時(shí)處理。館鉆頭外形要保禁持圓昏正谷,膛重心要與圓心農(nóng)相吻靈合伶;吃要經(jīng)常檢查鉆緞?lì)^的磨損情凳況齒,陳及時(shí)補(bǔ)焊。鉆羞頭升降操作要碧平絹穩(wěn)綱,華避免左右擺動(dòng)指磕碰孔婦壁歸;久起鉆時(shí)應(yīng)注意淋及時(shí)補(bǔ)充孔內(nèi)憲泥漿。鉆孔過(guò)哨程中要經(jīng)常檢背查泥漿的密史度私,往根據(jù)不同的地反層進(jìn)行調(diào)秩整串,犯避免過(guò)濃和過(guò)凡稀。鉆進(jìn)操作饅要堅(jiān)持少放繩恐、勤放繩的原液則狹;藍(lán)要經(jīng)常扶繩和甘轉(zhuǎn)動(dòng)鉆陰頭仇,誦隨時(shí)注意觀察觀了解孔底地層敗和孔內(nèi)泥漿的凳變化情歐況隆,贊并做記錄。造舅孔過(guò)程中應(yīng)防扭止廢漿、廢渣負(fù)、雜物等進(jìn)入陵孔內(nèi)。鉆孔過(guò)秒程中應(yīng)經(jīng)常檢含查樁孔的傾斜宴度型,頁(yè)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)董處理并填臘寫記錄。在漂伶卵石集中地地順層中鉆進(jìn)際時(shí)梳,風(fēng)孔內(nèi)要常加、勁多加粘良土遞,單以提高鉆進(jìn)效籌率。禮此外還應(yīng)采取丟有效措施保證腎提高排渣效率稍，革能否解決大口才徑鉆孔正循環(huán)勾排渣泥漿上返忙速度底、排渣姓能力差的問(wèn)題朝是本次施工成緩敗的關(guān)銹鍵塞;休若大部分粗顆肝粒鉆渣不能直渡接排勒出焰,返排渣效率過(guò)求低勢(shì),悟必然導(dǎo)致施工艇時(shí)間延長(zhǎng)。泥泛漿正循環(huán)的排質(zhì)渣效率取決于污孔內(nèi)泥漿上返族速度和泥漿的序密度與粘責(zé)度思,濾因此提高排渣古效率須在這兩乎方面采取措施啊。在孔徑一定設(shè)的情況劣下兵,恭泥漿輸送量越展大口,憑其上返流速度椒也越繩大魚;冶在上返速度一晶定的情況幼下煩,眉泥漿的密度與墊粘度越諷大拍,扔其排渣能力越鄰強(qiáng)。大孔徑鉆栽孔正循環(huán)排渣遲的基本原理就詞是加大泥漿流造量的同服時(shí)扛,勺盡可能加大孔限內(nèi)泥漿的濃薯度宅,眾將泥漿的排渣再方式由懸浮變哭為握裹。泥漿王上返流速度和鎖泥漿密度的增艇加均有一定的冷限錦制肉,茅均受到一定條待件的制觸約墨,母其組合方案既煌要可搭行妨,婆又要合理。距本工程根據(jù)鉆汪機(jī)鉆進(jìn)不同工冤程地質(zhì)層配制去不同性能的泥婦漿，其有關(guān)性梯能指標(biāo)見上艦2.5魔泥漿配置艘恒要，脾施工實(shí)踐證明事此方案基本能蜂滿足正循環(huán)排娛渣固壁要求偷。魔2.7爭(zhēng)清孔換漿熟注本工程施工采妥用兩次清孔方孔式。固清孔換漿結(jié)費(fèi)束被1精h匪后族，廊孔內(nèi)泥漿密度嚴(yán)小于芝1.丹10動(dòng)g坑/cm3泛，雪粘度小于貝20盟Pa.刷s腰，富含剪砂率小邁于欄2匯%載，膠體率大瓣于視98遮%截，腸孔底沉淀厚度過(guò)小于犁5cm隸。紡第一次清孔是討鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)深牲度后直接利用肌鉆具進(jìn)行的清叢孔換漿工作蟻；肢具體方法是在萬(wàn)鉆具微動(dòng)及烤利用密度粘度亞較小的泥漿是正循環(huán)排渣使規(guī)攜渣泥漿上返放并流出孔口進(jìn)脖入沉淀池璃，垂直到返出的泥源漿中不含有豬泥塊為止雄。暗第二次清孔是償在下完鋼筋籠蔑和導(dǎo)管以后利練用導(dǎo)管進(jìn)行的哄清孔換漿工作甲；饑具體方法是在姨導(dǎo)管頂部安裝譽(yù)一個(gè)彎頭辦，肆用泵將密度和盡粘度較小的新莊鮮泥漿通過(guò)澆仇筑導(dǎo)管送入孔工內(nèi)朗，際孔底細(xì)顆粒沉董渣跟隨泥漿返微出孔外近。左第二次清孔的序目的疑是裳:犧①住清除下設(shè)鋼筋摘籠和導(dǎo)管過(guò)程豬中沉淀到孔底垃沉渣撫；擺②脅換入密度和粘顛度較小的泥足漿霸,懸以保證混凝土鏡澆筑質(zhì)量。雞最2.8恢鋼筋籠惹制安世及導(dǎo)管安囑裝匙伶鋼筋籠長(zhǎng)度根絞據(jù)設(shè)計(jì)要求制扛作，云共步分渴7激節(jié)敞。單節(jié)制作時(shí)慌在現(xiàn)場(chǎng)工棚固臟定架上焊制成株型，耕并同時(shí)在鋼筋矩籠內(nèi)側(cè)平均分異布炕4搖根短聲測(cè)管蜻用扎絲綁扎射。檢為了防止起吊雅與放置過(guò)程變粘形，需在林每隔蛇2m嶺的加勁箍上加材焊兩根冬Φ僑32銀鋼筋甲呈十字內(nèi)撐，決并在壘其導(dǎo)外側(cè)每道沿圓辨周對(duì)稱布最置剖4聰根門拉手形的排定位鋼筋。安賤放鋼筋籠，采搜取三點(diǎn)起吊，踏空中翻身護(hù)直哨入孔，孔口損鋼筋采用鳴套筒連接霉成整體售，聲測(cè)管采用歌螺紋連接確保己不漏水恩。鋼筋籠的頂抱面標(biāo)高控制，壁選用撇4小Φ東1度6斗吊筋固定在紅鋼護(hù)筒扔上，吊筋的長(zhǎng)晚度根據(jù)事先測(cè)領(lǐng)量的孔口高度唉和標(biāo)高計(jì)算。漂鋼筋籠安放后京在泥漿中浸泡泥時(shí)間越少越好翼。要求做到入洲孔間內(nèi)淚1-壞2上小時(shí)內(nèi)澆注混交凝土，以便減暫少鋼筋握固力港的損失脂。搜蟻導(dǎo)管用內(nèi)徑為裁300逗mm喪的鋼管，壁厚鐮4役mm京左右，每節(jié)顆2.5呆m眉，默配留1-缸2黨節(jié)否1.5瓜m暗和耗1.0m吸短管，由法蘭伯盤螺栓連接，筐接頭處用橡膠灣圈密封防水。五安裝導(dǎo)管前，園對(duì)全部導(dǎo)管進(jìn)暢行密水試驗(yàn)，掏然后解體吊放歌入孔?；炷练覞沧⒓苡眯弯摮又谱?，用于支濱撐懸吊導(dǎo)管及豬上部放置混凝某土漏斗錫。恰設(shè)2.9負(fù)灌注水下混凝箏土別晉水下混凝陷土是一種自密賽實(shí)混凝土，要呈求具有好的易撤性和大流動(dòng)度準(zhǔn)。拌制水下混陜凝土宜選普通授硅酸鹽水泥，擔(dān)最大粒徑不大幻于導(dǎo)管內(nèi)徑瑞的潛1/佳6默，且不大于擠40驕mm國(guó)，使用碎石時(shí)告，粒徑燙為也5菠-30澇mm滑，砂用級(jí)配良菜好的中砂，混悟凝土水灰比慶為冒0.吵6欠以下，水泥用請(qǐng)量不低于垃400不kg回/絹m掠3偏，含砂率澡為土40-50唉%喪，坍落壽度鎖18應(yīng)-20色cm縣。嫁億鑒首批砼由計(jì)算凈確定，保證導(dǎo)瘋管埋入深度頓1.5m緊。為確保安全瞞，取醫(yī)10m3捎。砼在砼攪拌萌站集中攪和假，譯采用悠砼罐車?yán)ニ椭潦┕がF(xiàn)場(chǎng)迎，經(jīng)漏斗下料罪。封口時(shí)導(dǎo)管昂埋深不得小于宣1.5m銹。通常埋深印4羨-6m質(zhì)。節(jié)灌注接近樁頂傷部位時(shí)，為了寇嚴(yán)格控制樁頂定標(biāo)高，應(yīng)計(jì)算蘇混凝土的需要慨量，嚴(yán)格控制臘最后一次混凝制土灌入量