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1、水上鉆孔灌注樁施工淺析(河北省黃壁莊水庫管理局,050224)1.工程簡介黃壁莊水庫位于河北省鹿泉市黃壁莊鎮(zhèn)附近的滹沱河干流上,是一座以興利為主,兼顧供水、灌溉、發(fā)電的綜合性大(I)型水利樞紐。靈正渠工作橋位于水庫主壩上游100m的庫區(qū)內,是連接主壩與靈正渠進水塔的人行橋。原工作橋呈L型,為混凝土結構,垂直壩軸線方向為5孔單樁T型梁,橋總長90m。2012年4月工作橋1#、2#、3#橋樁出現(xiàn)密集的橫向裂縫,尤以2#樁最為嚴重,報經(jīng)上級批準后對舊橋進行改建。靈正渠渠首工作橋改建工程新建直徑2.5m、1.6m的橋樁各1個,采用水上鉆孔
2、灌注樁的施工方案。2.工程地質條件2.1工程地質根據(jù)地表出露及鉆探揭露地層,工程范圍內地質巖性主要為元古界滹沱群(Pt)千枚巖及第四系全新統(tǒng)人工堆積層(Qml)壤土,由老至新分布如下:2.2.1元古滹沱群(Pt>:勘探范圍內為千枚巖,銀灰色、棕黃色、淺灰綠色,強風化巖體片理發(fā)育,巖芯呈片狀、塊狀,強度較低,層厚6.4m,層底高程96.2m;弱風化層厚大于3.6m,分布較為廣泛。巖層產(chǎn)狀:走向北東50°,傾向南東,傾角40°廣50°。2.2.2第四系全新統(tǒng)人工堆積層(Qml):壤土(壩體土)以黃色為主,少量棕黃
3、色,稍濕?濕、多呈硬塑~可塑狀,少數(shù)呈飽和、軟塑狀。該層厚26.1,底板高程102.6m。工程區(qū)域內地質結構為粘性土、基巖雙層結構。3.水上鉆孔灌注樁施工3.1施工方案通過對施工現(xiàn)場條件進行綜合分析,確定以下施工方案:3.1.1搭建水上施工平臺,鉆機在施工平臺進行鉆孔作業(yè)。3.1.2護簡采用14mm厚鋼板卷制,采用震動錘埋設,護簡內徑大于設計樁徑200mm,護筒頂高出庫水位1200mm。3.1.3施工平臺上設1#泥漿池用于鉆孔泥漿循環(huán),岸邊設2#備用泥漿池,1林、2#泥漿池泥漿通過泥漿泵連接,2#泥漿池泥漿用泥漿泵排至指定存放點。
4、3.1.4灌注混凝土采用商品混凝土,用混凝土泵車進行灌注樁混凝土澆筑。3.1.5專人定期對平臺和臨近建筑物進行觀測,發(fā)現(xiàn)異常及吋采取處理措施,保證平臺及臨近建筑物的安全。3.2主要施工過程3.2.1施工平臺(1)施工平臺設計施工平臺由兩部分組成,下部結構采用部隊合攏舟,沿橋墩兩側均勻布置,通過有效連接在橋墩兩側形成兩個舟橋體,作為施工平臺的平面支撐,兩個舟橋體通過鋼結構骨架連接成一個整體,鋼骨架上鋪設鋼板。為保證施工平臺不隨風浪移動,岸邊設混凝土地錨,平臺與混凝土地錨緊密連接,同吋在原橋墩設抱箍,抱箍內徑大于橋墩直徑10mm,抱箍
5、與平臺鋼骨架牢固焊接,實現(xiàn)平臺在平面位置不變的情況下,能隨庫水位變化而上下浮動。(2)舟橋設置部隊合攏舟整舟長8.5m,半舟長4.25m,舟縱向與橋軸線垂直布置,橋壞左側設8.5m整舟一排、右側設4.25m半舟一排,每個舟通過自帶鎖扣橫向連接,共布置合攏舟24個;為增加平臺浮力,在橋墩兩側舟橋中間空余位置設18組空油桶,每組空油桶采用預制框格拼裝固定,并與平臺鋼結構骨架牢固焊接。橋墩左側設岸邊舟與庫岸相連,作為出入交通干道。(3)平臺上部結構及固定平臺上部結構由工字鋼骨架和鋼板焊接而成。上部結構采用140a工字鋼作為承力骨架,工字
6、鋼呈井字型布置,平行橋軸線方向設8道,垂直橋軸線方向設10道,其余空位用[40槽鋼補充,形成以0.7mX2m為一個單元的井格梁結構。為保護舟體,沿工字鋼長度方向每lm設一個固定連接件,固定連接件與舟用特制U型螺栓迮接牢固,連接件上焊接鋼骨架,鋼骨架上鋪5mm厚鋼板,形成水上施工平臺。考慮到鉆機鉆孔吋會對施工平臺產(chǎn)生沖擊力,在鉆機就位處加設兩道140a工字鋼,用以加強支撐力。同吋在鉆機底部鋪設枕木,以緩沖鉆機對平臺的沖擊力,鉆機與平臺采用螺栓固定,四個方向拉風繩與平臺上的連接鐵件固定,使鉆機與平臺保持相對固定。3.2.2鉆孔灌注樁(
7、1)樁位放線定位按照設計數(shù)據(jù)采用全站儀測定兩個新建橋樁位置,并將控制點引至岸邊,以便進行復核,同時在舊橋1#、2#、3#墩上設抱箍與浮動平臺的鋼結構骨架焊接牢固,從而實現(xiàn)新橋樁的正確定位。(2)護筒埋設護簡采用14mm厚鋼板由專業(yè)加工廠分節(jié)制作,其內徑人于設計樁徑200mm,埋設深度低于庫區(qū)淤泥深度5m左右,護簡頂高出施工平臺不少于50cm。因庫岸為干砌石護坡,為防止鋼護簡埋設時發(fā)生卷刃,在鋼護筒底部焊接冋厚度長18cm鋸齒狀鋼板,鋼護筒外壁設4根外肋,外肋長超出鋼護筒底約40cm,并將外肋打磨成槍尖狀,護簡中心與樁中心線重合,護
8、簡平面允許誤差為50mm,傾斜度不大于1%。鋼護簡采用導向架定位、分節(jié)焊接,采用15T振動錘埋設。(3)鉆孔采用jK-8沖擊鉆機進行鉆孔,鉆機就位后,鉆頭對準樁位,調整鉆機垂直度,利用現(xiàn)場粘土造漿,沖擊鉆機開鉆。(4)泥漿護壁護壁泥漿采用粘土現(xiàn)場造