石河道大橋基樁成孔施工方法
2010-11-19
一、工程概況
鞏義市新興路石河道特大橋工程SG－001合同段位于鞏義市新城區(qū)與老城區(qū)之間的石河道上，工程西起和平路（未成）中心，東止嵩山路（已建），全長1482.54米。為鞏義市新興路跨越石河道區(qū)段，起點到終點為一直線段，石河道為市區(qū)規(guī)劃的綠色生態(tài)帶，溝底寬約700米，較平坦。河床最低點132.00，最大高差為52.66米。主橋跨徑組合為4×30+[60+5×90+60]+30，全長726米，主孔為七孔雙薄壁墩、橋梁上部構造為預應力混凝土變截面連續(xù)剛構橋，引橋為30米箱形簡支變連續(xù)的箱梁，橋梁總寬為32.5米，為一整體式城市道路橋梁。
本橋基樁總計為160根，全部為摩擦樁。樁基礎采用φ1.0m、φ1.5m兩種直徑的鉆孔灌注樁，長度分別為30m、35m、65m三種。
二、地質(zhì)特征
根據(jù)地質(zhì)鉆孔資料，橋址地處黃土丘陵區(qū)，地形較復雜，溝谷發(fā)育，為黃土溝谷地貌特征，地表以第四紀新世沖積地層，下部為第四紀中更新世沖積地層，橋址地層以粘土層、泥卵石，礫石層及砂層交錯分布，且含較多漂石，屬黃河古老的沉積地層。河床部位分布砂、礫石層，礫石成分為灰?guī)r，厚度變化大，分選及滾圓度極差，但密實、強度較大。
三、成孔施工方法
由于實際地質(zhì)狀況復雜，地層中粘土層、泥卵石，礫石層及砂層交錯分布，且泥卵石中含較多漂石，故在鉆孔過程中不同墩位選擇的鉆孔方式有所不同。主墩基樁采用鉆機成孔，過渡墩基樁采用人工挖孔，12#橋臺基樁采用機械挖孔。現(xiàn)將我部在成孔過程中
1、沖擊鉆成孔
施工初期主要采用這種成孔方式，單純用沖錘鉆進，在護筒以下40米范圍內(nèi)卵石和砂含量較高，進尺較快，但是在40多米以后進入粘土層，進尺緩慢，吸錐嚴重，導致成孔周期長，平均達到25天，且材料損耗嚴重，超方較多，單樁平均超10方左右。
2、回旋鉆成孔
采用回旋鉆正循環(huán)鉆進成孔，在卵石層鉆進時，鉆頭磨損嚴重，鉆桿所受扭矩較大，憋車嚴重，鉆進十分困難，且在20~50m深度范圍內(nèi)，間歇性有巨石出現(xiàn)，經(jīng)常需要起鉆加焊合金，材料損耗及其巨大，成本過高。該成孔方式開工初期在7#墩采用過，平均成孔周期為22天。
3、沖擊與回旋配合成孔
根據(jù)地質(zhì)勘測資料及前期施工過程中所遇到的實際情況發(fā)現(xiàn)：從地面以下40米左右地層均以卵石層為主，粘土較少，采用沖擊鉆施工既能保證施工質(zhì)量，又有效控制了材料消耗，降低了成本；40米以下地層以粘土為主，含少量礫石和砂，沖擊困難，適合采用回旋鉆施工。
主墩基樁在成孔過程中多采用了先沖擊后回旋的成孔方式，沖擊鉆8天左右即可鉆至粘土層，然后更換鉆機，采用回旋鉆施工，7-8天可鉆到位，完成一根基樁周期大約為16天，比單純沖擊鉆或回旋鉆明顯縮短，材料損耗明顯減少，成本得到有效控制。
4、磕頭鉆成孔
在主橋10#墩前期采用沖擊鉆成孔，周期長，平均為32天，超方較嚴重；后采用磕頭鉆機反循環(huán)成孔，成孔周期大大縮短，平均為13天，并且基本控制了超方，降低了成本，加快了生產(chǎn)進度。
5、挖孔成孔
4#、11#墩基樁樁長較短，樁身范圍內(nèi)未見地下水，適宜采用人工挖孔施工。各孔同時開挖，有效提高了生產(chǎn)效率，機械設備投入少，成孔后可直觀檢查孔內(nèi)土質(zhì)情況，有效保證了樁的質(zhì)量。
12#橋臺基樁采用機械挖孔，成孔速度快，兩天即可完成一根。
6、施工經(jīng)驗總結(jié)
在鉆孔施工過程中，對不同類型的基樁要視不同的地質(zhì)情況，認真分析，選擇科學合理的成孔方式，不僅能有效保證基樁質(zhì)量，更能提高生產(chǎn)效率，加快施工進度，減少成本投入。鉆孔時應注意以下幾點：
6.1、泥漿調(diào)制關系到成孔護壁效果，并對成樁后樁周摩阻力值有一定程度的影響，泥漿相對密度的大小與排渣效果關系密切，排渣效果的好壞直接影響到鉆孔進尺速度。特別是卵石層中樁基施工更應調(diào)制好泥漿的性能，且施工速度不宜過快。
6.2、進入泥巖層后，進尺速度控制在1.5~2m/24h左右為宜，因泥巖層易分解導致粘鉆現(xiàn)象，故提鉆要慢些，沖程不宜過大同時還應調(diào)整好泥漿性能，防止大程度擴孔和局部塌孔。
6.3、施工過程中應視進尺情況按時檢測泥漿含砂率，及時做好撈渣換漿工作，以免影響進度。
四、結(jié)束語
施工質(zhì)量要得到良好控制，首先必須保證施工方案的科學性、可行性和易操作性；其次必須做好施工技術交底工作；再次必須實行施工全過程、全方位嚴格的管理和監(jiān)督；另外還應提高施工人員的綜合素質(zhì)和質(zhì)量意識，讓每一位參與施工的人員都能理解施工質(zhì)量和施工每一個環(huán)節(jié)的重要性，以預防為主，對樁基各個施工環(huán)節(jié)要充分重視并精心施工，只有這樣樁基的質(zhì)量控制才能得到保證。
