山嶺重丘洪積河灘區鉆孔灌注樁施工技術探討

黃黎明

【摘 要】本文針對山嶺重丘洪積河灘區域夾雜大粒徑卵石、漂礫石松散地層的復雜地質條件下，樁基施工易出現卡鉆、埋鉆、偏孔、塌孔等突發事故的問題，通過對鉆孔樁施工工藝進行比選，提出采用先沖擊、后旋挖的組合樁基鉆孔施工工藝，解決了山嶺重丘洪積河灘區域復雜地質條件下深孔大直徑樁基施工效率低、突發事故多的難題。

【關鍵詞】山嶺重丘洪積河灘區;大差異地質;深孔大直徑;組合樁基鉆孔施工

中圖分類號： U416.1文獻標識碼： A文章編號： 2095-2457（2019）19-0213-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.19.102

1 工程概況

雙達公路項目臥龍溝3號特大橋主橋跨越臥龍溝河谷及S310省道，按左、右線分離式設計。4#、5#主墩位于臥龍溝河灘，基礎采取群體嵌巖樁結構設計，單幅按4根×3排的方式進行排列，設計樁徑，2.2m，設計樁長42m～44m。根據地質勘探及鉆孔揭露，施工區域地層以第四系上更新統沖洪積卵石、寒武系全風化-中風化玄武巖為主，自上而下依次為中密-密實狀態的卵石、全風化-中風化玄武巖，地層分布情況具體如下。

表1 臥龍溝3號特大橋4#、5#主墩地質情況統計表

2 工藝比選

根據橋梁結構特點，結合施工區域地質條件，選取了沖擊正循環、沖擊反循環、旋挖鉆等3種工藝進行比選，比選情況如表2。

通過試樁工藝比選，常規鉆孔樁施工工藝在大粒徑厚卵石層+極硬玄武巖層的復雜地質條件下，難以在深孔大直徑樁基鉆進施工時實現環保、高效、經濟的目的，因而，項目部研究提出了先沖擊、后旋挖的組合樁基鉆孔施工方法，結合兩種方法的優點，可有效解決上述難題。

3 組合樁基鉆孔施工方法

3.1 施工工藝流程

3.2 主要施工方法

3.2.1 施工準備

對圖紙進行審核，確認樁基設計參數，并對施工人員進行交底，告知其操作流程、工藝參數、質量標準、安全環保注意事項。根據現場情況進行場地布置，做好“三通一平”工作，設置好泥漿池。

3.2.2 測量放樣

測量人員采用全站儀測放出樁基中心位置，施工人員插打鋼釬作為標識，同時，在樁位四周對稱打入4根鋼釬作為護樁，形成十字網基準點，用于后續樁位控制及復核。

3.2.3 護筒埋設

護筒采用鋼護筒，由專業廠家采用鋼板進行制作加工，護筒直徑2.6m，厚20mm。

護筒運輸至場內后，采用人工配合挖機進行護筒埋設，埋設時利用十字護樁進行定位，護筒埋深2.0m，頂面高出地面30cm。

3.2.4 沖擊鉆孔施工

1）根據卵石強度，選用55Kw沖擊鉆機及2t重，2.2m錘頭，鉆機就位前，對鉆機性能及地基進行檢查，確保鉆機性能、場內地基承載力滿足施工要求，

2）采用75t履帶吊沖擊鉆機安裝就位。就位時，鉆機底座下墊方木、型鋼等支承物，確保鉆機作業時處于平穩狀態。就位后，采用吊錘進行對中，并調試鉆機，確保垂直度偏差不大于1%。

3）開鉆時向孔內投入黏土，以短沖程循環沖擊的方法進行泥漿制造。然后進行初始階段的底沖程沖擊作業，使孔壁堅固、順直、圓順，為后續鉆進作業提供導向，并防止孔口失穩而造成塌孔[2]。待鉆孔深度超過錘頭和沖程高度后，即轉入正常沖擊鉆孔作業。

3.2.5 沖擊鉆撤除

沖擊鉆進至基巖后，采用75t履帶吊將沖擊鉆機轉移至下一施工樁位。

3.2.6 旋挖鉆孔施工

1）根據基巖強度，選用三一400型旋挖鉆機進行施工。鉆進進場后，在場地內進行組裝，并對組裝好的旋挖鉆機進行驗收，確保合格后安排鉆進就位。

2）旋挖鉆就位后，利用十字護樁進行定位，并自動校準垂直度。

3）以20m為一循環，先采用，1.0m桶鉆進行鉆進，然后依次更換，1.8m、，2.2m鉆頭進行擴孔，通過循環往復的擴孔鉆進至設計樁底高程。

3.2.7 清孔

成孔后，對孔深、孔徑及垂直度進行驗收，驗收合格后進行清孔作業，清孔分兩次進行，首次清孔作業在鋼筋籠安裝前進行，二次清孔作業在鋼筋籠安裝完成之后進行，二次清孔后采用導管法及時灌注水下混凝土。

4 施工要點

1）樁孔鉆進時，相鄰樁基不可同步施工，需進行跳樁施工，防止穿孔。

2）樁孔鉆進時，要經常檢查孔內泥漿性能，及時排渣。同時，時刻關注孔內水位，適時補充水及黏土，確保孔內水位高于護筒底口不少于50cm[3]。

3）樁孔鉆進時，須時常量測鉆頭直徑，鉆頭直徑磨損情況超過1.5cm時，要及時進行補焊[4]。補焊宜分次進行，以免一次補焊過多造成卡鉆。使用沖擊鉆施工時，鉆頭補焊完成后應先采用低沖程進行沖擊，確定施工順暢后即可進行正常施工。

4）鉆孔作業過程應保持連續，確保一次成孔。遇特殊情況必須停鉆時，要先將鉆頭提出孔內，以防埋鉆。停鉆后，必須對孔口加蓋網蓋，防止人員墜入孔內，并及時補充水或泥漿，確保孔內水位及泥漿參數符合要求，防止塌孔。

5）鉆進過程中，每2m撈取一次渣樣，并留樣保存。鉆進時應時常檢查孔內傾斜度、孔徑、孔深，防止偏孔、縮徑、超鉆。

5 結束語

經過試樁對比，正循環沖擊鉆進法平均進尺為0.69m/d，反循環沖擊鉆進法平均進尺為1.28m/d，正循環沖擊+旋挖接力組合鉆進法平均進尺為3m/d;先沖擊、后旋挖的組合樁基施工方法施工效率為沖擊正循環鉆進的4.3倍，為沖擊反循環鉆進的2.3倍，且樁檢結果均為Ⅰ類樁。

在洪積河灘地區需穿越大粒徑厚卵石層的情況下，采用常規樁基施工方法難度較大、效率較低、成本較高，通過采用組合鉆孔施工方法，能有效提高施工效率、降低成本，可為此類工程起到一定借鑒。

【參考文獻】

[1]粟周毅.復雜地層條件下大直徑超長樁聯合施工工藝的選擇[J].《商品與質量·建筑與發展》，2014年1期.

[2]王國峰.淺析沖擊鉆灌注樁施工工藝[J].《城市建設理論研究》，2012年16期.

[3]李東俊.淺論鉆孔灌注樁的施工技術和質量控制[J].《城市建設理論研究》，2011年34期.

[4]袁學英.沖擊鉆與旋挖鉆在橋梁樁基鉆孔施工中的應用[J].《交通世界》，2012年12期.