淺談下茅大橋旋挖鉆施工

石強

摘 要：文章以二廣高速九標(biāo)項目下茅大橋1、2號墩樁基施工為例，從工程概況、選擇旋挖鉆理由、施工準(zhǔn)備和施工工藝等方面對旋挖鉆技術(shù)進(jìn)行闡述，展現(xiàn)了旋挖鉆施工技術(shù)的特點，體現(xiàn)了其在樁基施工中的優(yōu)勢，降低了成本，保證了工程質(zhì)量，提高了工程的進(jìn)度，可為類似工程提供借鑒。

關(guān)鍵詞：鉆進(jìn) 下放導(dǎo)管 鋼筋籠制作

1.工程概況

1.1工程簡介

本項目起點位于連南香坪鎮(zhèn)，起點樁號為K80+300，終點樁號為K92+450，路線長12.161km（含長鏈），包括橋梁3757.5m/11座，隧道4342.5m/1座、蓋板涵洞11道，圓管涵10道，互通立交1處。

下茅大橋采用分離式接整體式斷面設(shè)計，本橋上部結(jié)構(gòu)采用裝配式先簡支后連續(xù)（連續(xù)剛構(gòu)）T梁，邊孔采用裝配式簡支T梁，底部的結(jié)構(gòu)使用板式薄壁、薄壁空心兩種方式作為橋墩橋臺是樁柱式的，在橋樁的基礎(chǔ)部分采用鉆孔灌注方式。

1.2下茅大橋1#、2#墩樁基概況

下茅大橋1#、2#墩共16根樁基均為嵌巖樁。嵌巖樁要求樁底巖石單軸極限抗壓強度>10MPa。當(dāng)覆蓋層厚度h≥6D時，按柔性樁設(shè)計，其嵌巖深度可取1.5D；當(dāng)覆蓋層厚度h≤6D時，按剛性樁設(shè)計，其嵌巖深度取3～5.0D（樁徑≤D1.5m時取5D，>1.5m取3D）；樁底完整基巖厚度≥3D（D為樁基直徑），但要根據(jù)樁基基底巖石的強度、破碎狀、實際樁長以及巖溶的發(fā)育程度綜合確定。

2.使用旋挖鉆施工技術(shù)的原因

前期下茅大橋1#、2#墩受諸多因素影響，致使其樁基及下部構(gòu)造遲遲無法施工，嚴(yán)重滯后了施工進(jìn)度，成為了最艱難的施工節(jié)點。為保證施工工期，項目部加大物力投入，決定采用施工樁基效率較高的旋挖鉆機施工下茅大橋1#、2#墩剩余的15根樁基。由于其樁基均位于虛碴（隧道洞碴）上方，施工時旋挖鉆機鉆進(jìn)約3.0m后孔內(nèi)便出現(xiàn)坍塌，使鉆孔無法繼續(xù)。針對此種情況項目部采用了混凝土回填坍塌樁孔，待混凝土凝固后再二次鉆進(jìn)的方案進(jìn)行實施，如仍坍塌，按上述方案重復(fù)回填混凝土，直至穿越石碴層。

3.施工方案

3.1搭建施工平臺及擋墻

下茅大橋1#、2#墩的樁位上面被大面積的隧道棄渣所覆蓋，右幅1#墩棄渣厚度約為12m，2#墩左幅厚約13m，2#墩右幅厚約10m。而右幅1#墩右邊的棄渣高程高于平臺高程，需做擋墻做防護(hù)。1#、2#墩的平臺及擋墻的尺寸如圖1和圖2所示。

3.2鉆進(jìn)

利用動力將鉆桿與鉆頭進(jìn)行驅(qū)動使其旋轉(zhuǎn)這就是旋挖鉆的工作原理，再使用鉆頭下端的切削刀對鉆孔內(nèi)土層進(jìn)行切割磨碎，同時由于鉆的作用可將土塊送入鉆斗，直到鉆斗裝滿，對鉆機底盤進(jìn)行反轉(zhuǎn)，打開鉆斗控制閥門，并將鉆斗取出，將鉆孔內(nèi)裝入的殘土進(jìn)行處理，或直接使用車輛拉走。通過對地面使用鉆斗進(jìn)行操作，經(jīng)多次反復(fù)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、切削破壞土層、提鉆、倒土，完成孔底標(biāo)高。

在操作初期，鉆的前進(jìn)速度要慢，盡量保證鉆桿不要搖動，并使鉆孔保持垂直狀態(tài)。在鉆時，應(yīng)密切注意鉆桿是否垂直，若不是垂直狀態(tài)，應(yīng)對機架進(jìn)行調(diào)整，保證位置與鉆桿垂直，避免鉆桿晃動對孔徑的擴大使孔底沉渣增多。對于斗底的鐵門在整個鉆進(jìn)的過程都需要保證是處于關(guān)閉的狀態(tài)，這是為了保證鉆斗內(nèi)的土塊不會掉落回鉆孔內(nèi)。必須將鉆孔內(nèi)的鉆斗的速度掌握好，升降速度太快，由于鉆斗存在一定量的水流，這就會對孔壁產(chǎn)生一定沖擊，這就有可能造成鉆斗負(fù)壓增高，容易使鉆孔坍塌。隨著鉆孔逐漸加深，升降速度也應(yīng)適當(dāng)減小。鉆孔完成后使用鉆頭對鉆孔進(jìn)行反復(fù)多次重復(fù)作業(yè)，這是為了保證孔徑達(dá)標(biāo)。方便泥漿的性能測試及隨時觀察泥漿狀態(tài)，從而對泥漿的穩(wěn)定達(dá)到保障，避免水位在孔內(nèi)引不穩(wěn)定，若護(hù)壁不夠穩(wěn)定，會造成孔壁砂石脫落致孔內(nèi)。為了更好地保證空的垂直度，對機座、大臂和鉆桿應(yīng)密切觀察，若發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時進(jìn)行糾正，以使鉆頭始終保證在正確的位置上。

3.3終孔與清孔

在鉆孔到達(dá)所需深度時，將業(yè)主、設(shè)計、監(jiān)理、施工單位找來進(jìn)行現(xiàn)場確認(rèn)，在確認(rèn)合格后對孔內(nèi)立即進(jìn)行清理。可使用換漿法進(jìn)行清理，并保持孔內(nèi)水位。清孔時必須分兩次清理，第一次是為了達(dá)到時鉆孔深度達(dá)到設(shè)計的深度進(jìn)行清理，也是為了滿足規(guī)格的要求，這樣便于鋼筋籠的安放。安放好鋼筋籠后，使用下方的導(dǎo)管對鉆孔進(jìn)行二次清理。

樁基在成孔和清孔后應(yīng)進(jìn)行質(zhì)量檢查，其技術(shù)指標(biāo)（孔的中心位置、孔徑、傾斜度、孔深、孔內(nèi)沉淀土厚度、清孔后泥漿指標(biāo)等）應(yīng)符合設(shè)計要求及《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/T F50-2011）的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

3.4鋼筋籠制作與安放

鋼筋籠在鋼筋加工場進(jìn)行組裝，汽車運輸至現(xiàn)場。主筋采用套筒連接，并將連接上下節(jié)的主筋接頭錯開，以50%為最佳，每隔1～1.5m使用螺旋筋箍，并依照梅花形使用電弧焊中的點焊方式進(jìn)行固定。在鋼筋籠四側(cè)主筋上每隔2m設(shè)置一個ф16mm耳環(huán)作定位墊塊之用，使之符合保護(hù)層厚度要求。

鋼筋籠骨架四周要求設(shè)置保護(hù)層墊塊，設(shè)置間距為豎向2m一道，橫向每環(huán)等間距4個，墊塊采用砂漿預(yù)制或者購買相應(yīng)的塑料墊塊。

鋼筋籠下放以鉆機為主，必要時采用吊車輔助。鋼筋籠就位后須用鋼筋焊錨在鉆機底座上，以免灌注混凝土過程中發(fā)生鋼筋籠上浮事故，同時確保鋼筋籠安放穩(wěn)固，不易掉落。然后進(jìn)行二次清孔，使泥漿指標(biāo)符合規(guī)定。

3.5下放導(dǎo)管

（1）導(dǎo)管直徑30cm，每節(jié)長度分別為2.0m、1.5m、1.0m、0.5m這4種。

（2）導(dǎo)管使用前應(yīng)進(jìn)行必要的水密，承壓和接頭抗拉試驗，其軸線偏差應(yīng)≤孔深的0.5%，同時≤10cm；使用前還得檢查膠圈是否漏水，螺栓是否擰緊。

（3）導(dǎo)管穩(wěn)當(dāng)?shù)姆庞诰又械奈恢茫豢梢耘龅戒摻罨\，這樣才能保證在拿出導(dǎo)管時鋼筋籠不會被帶出，鉆機頂部備有滑輪，就是為了吊掛導(dǎo)管使用的，如不愿意使用滑輪，也可使用卡具吊導(dǎo)管，0.3～0.4m這是要求中導(dǎo)管底部與樁底的預(yù)留距離。

3.6混凝土的供應(yīng)與灌注

（1）混凝土用量由現(xiàn)場攪拌站提供：攪拌站每小時可供50m3混凝土。每根樁留試塊≥3組，坍落度滿足設(shè)計要求。

（2）灌注混凝土?xí)r，需準(zhǔn)備攪拌車和吊機配漏斗供料，混凝土的灌注高度只須保證澆筑到比設(shè)計標(biāo)高高出0.5～1.0m，以保證樁基強度，確保樁頭無松散。

（3）在灌注過程中，導(dǎo)管埋深控制2～6m，常檢測混凝土面位置，及時調(diào)整導(dǎo)管埋深。

（4）當(dāng)混凝土灌注到與鋼筋骨架距離地面1m左右時，這時需要減緩灌注混凝土的速度。當(dāng)混凝土與拌合物灌注到距離底口骨架4m以上時，將導(dǎo)管向上提起使其位于高于骨架底口2m以上，這時就可以使用正常的灌注速度了。

（5）在樁基灌注時，要求連續(xù)澆筑不得中斷。為確保灌注連續(xù)，拌和站施工用水要求有蓄水池，同時留有備有的發(fā)電機。

（6）在灌注施工時，每樁要求按規(guī)范要求留置試塊，試塊≥3組，且要求現(xiàn)場檢測每車混凝土的塌落度，并做好相應(yīng)的施工檢測記錄。

（7）在灌注完成后，應(yīng)對混凝土使用數(shù)量進(jìn)行核實，從而確定灌注的混凝土在高度上是否達(dá)標(biāo)。

4.結(jié)束語

綜上所述，經(jīng)樁基檢測，旋挖鉆施工的下茅大橋樁基全部是Ⅰ類樁，在保證質(zhì)量的前提下，順利完成了施工任務(wù)，為后續(xù)橋梁施工爭取了時間，保證了整個項目的進(jìn)度。旋挖鉆鉆孔施工成功用于下茅大橋施工中，既降低了成本，保證了工程質(zhì)量，又提高了工程的進(jìn)度，具有推廣價值。

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