城市橋梁樁基利用鋼護(hù)筒穿越流砂層施工技術(shù)

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1、城市橋梁樁基利用鋼護(hù)筒跟進(jìn)穿透流砂層施工技術(shù)李洪松曹志毛（中建三局建設(shè)工程股份有限公司湖北武漢430070）［摘要］介紹了城市橋梁樁基在遇到流砂層的一種施工工藝，樁基在遇到流砂層時(shí)，通過鋼護(hù)筒跟進(jìn)的方式完成樁基施工，在施工過程中未發(fā)生塌孔現(xiàn)象，保證了樁基質(zhì)量，確保了施工進(jìn)度。［關(guān)鍵詞］城市橋梁；流砂層；護(hù)筒跟進(jìn)；施工進(jìn)度0前言樁基是一種古老的基礎(chǔ)形式，歷經(jīng)幾千年的發(fā)展施工技術(shù)趨于成熟，目前橋梁工程主要采用灌裝樁。灌注樁施工主要難點(diǎn)是如何克服深淤層、流砂層、溶洞等不良地質(zhì)情況，保障樁基質(zhì)量和進(jìn)度。根據(jù)武漢市中北路延長線工程的地勘資料局部區(qū)域

2、存在細(xì)粉砂層，對(duì)此我司根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，借鑒其它工程施工經(jīng)驗(yàn)，采用鋼護(hù)筒跟進(jìn)穿透細(xì)粉砂層（流砂層）的施工工藝，保證了樁基質(zhì)量，確保了施工進(jìn)度。1工程概況1.1項(xiàng)目簡介中北路延長線工程位于武漢市楊春湖城市副中心、東湖風(fēng)景區(qū)北側(cè)，西起二環(huán)線紅廟立交以東，東至三環(huán)線青化立交西側(cè)，設(shè)計(jì)道路長度4.77km。其中本標(biāo)段起止樁號(hào)為k0+169.939～k1+458，主線橋橋長1074m，共174根樁基，流砂層主要出現(xiàn)在22#～24#墩位處，共計(jì)12根樁基，原設(shè)計(jì)樁長為45米，實(shí)際施工長度為52米。1.2地質(zhì)狀況據(jù)場區(qū)地質(zhì)資料，可以將沿線場地地層自上而

3、下分為：耕植土，松散，厚度0.5～1.2m；淤泥質(zhì)粘土，軟塑，厚度1.0～2.2m；粉質(zhì)粘土，可塑，2.1～2.8m；細(xì)粉砂，流塑，厚度2.2～4.1m；殘積土，可硬塑，厚度3.1～4.2m；粘土，硬塑，厚度11～15m、粗砂，密實(shí)，11.3～16m；強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖，硬，3.1～16.8m；強(qiáng)風(fēng)化砂礫巖，硬，2.2～20.8m；中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂，堅(jiān)硬，1.1～25.6m；微風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖，堅(jiān)硬，厚度1.4～19.4m。1.3施工難點(diǎn)（1）工期緊，任務(wù)重本標(biāo)段共計(jì)174根樁基，業(yè)主要求在50天內(nèi)完成，平均每天施工3.5根樁基。（2）施工組織

4、難度大城市橋梁工程其施工場地狹小，樁基施工機(jī)械相互制約較多，做好施工組織，協(xié)調(diào)好每根樁基施工時(shí)間確保施工進(jìn)度。（3）質(zhì)量目標(biāo)高本工程要求創(chuàng)武漢市市政工程銀杯獎(jiǎng)，樁基施工時(shí)，在各道施工工序過程中要求嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，確保達(dá)到武漢市市政工程銀杯獎(jiǎng)要求。（4）文明施工目標(biāo)高本標(biāo)段位于武漢市市區(qū)內(nèi)，對(duì)施工噪音、渣土、泥漿等要求嚴(yán)格控制，避免因泥漿污染城市道路影響市容。2方案選比由于樁基需要穿過細(xì)粉砂層，且粉砂層呈現(xiàn)流塑狀，含水量大，無約束呈流動(dòng)狀態(tài)，目前可選的施工工藝有以下幾種：（1）沖擊鉆鉆孔，鋼護(hù)筒跟進(jìn)法先埋設(shè)鋼護(hù)筒，隨著沖擊鉆機(jī)的深入，同時(shí)

5、下沉鋼護(hù)筒，直至穿透細(xì)粉砂層下2米。該方法可以有效的防止流砂、塌孔；但沖擊鉆成孔效率低，施工工期，無法滿足施工要求。（2）旋挖鉆鉆孔，鋼護(hù)筒跟進(jìn)法先埋設(shè)鋼護(hù)筒，隨著旋挖鉆機(jī)的深入，同時(shí)下沉鋼護(hù)筒，直至穿透細(xì)粉砂層下2米。該方法可以有效的防止流砂、塌孔；且保障了成孔效率，施工工期及樁基質(zhì)量都滿足要求。（3）沖擊鉆鉆孔，拋填片石和黏土加固法隨著沖擊鉆鉆孔的深入，在細(xì)粉砂層中拋填片石和黏土加固的方法進(jìn)行施工，該方案施工控制較為困難，施工效率低，且噪音較大。根據(jù)該工程地質(zhì)實(shí)際情況，經(jīng)專家論證比較，選用施工第2方案。3工藝機(jī)理在樁基孔位上埋設(shè)鋼護(hù)筒

6、，護(hù)筒定位后，旋挖鉆機(jī)就位鉆頭對(duì)中，旋挖鉆鉆進(jìn)，同時(shí)鋼護(hù)筒跟進(jìn)，直至穿透細(xì)粉砂層（流砂層）2m后停止鋼護(hù)筒跟進(jìn)。待樁成孔后，安放樁基鋼筋籠，澆筑混凝土。其成孔后的狀況如圖1所示。圖1鉆孔樁成孔圖4施工方法4.1工藝流程施工工藝流程圖如圖2所示。圖2樁基施工流程圖4.2施工準(zhǔn)備（1）鋼護(hù)筒制作：鋼護(hù)筒按設(shè)計(jì)尺寸在鋼結(jié)構(gòu)加工廠內(nèi)制造，使用12mm厚鋼板卷制，鋼板的卷制方向應(yīng)與鋼板的軋制方向一致。鋼護(hù)筒焊接采用二級(jí)雙面坡口焊，相鄰兩節(jié)鋼護(hù)筒的縱縫錯(cuò)開90°；每節(jié)鋼護(hù)筒制作長度為2m；垂直度偏差不大于3mm，總垂直度偏差不大于5mm。（2）混凝土

7、配合比的選配：嚴(yán)格按照施工設(shè)計(jì)圖紙及規(guī)范要求進(jìn)行混凝土的試配其坍落度控制在180～220mm之間。（3）場地平整：本工程樁基樁位基本位于原道路的綠化帶內(nèi)，施工前應(yīng)先清除地表雜物，平整場地。4.3施工要點(diǎn)按設(shè)計(jì)樁孔位置，先埋設(shè)好第一節(jié)鋼護(hù)筒，再把旋挖樁機(jī)定位并復(fù)核，確定無誤后開始進(jìn)行樁基施工，主要施工要點(diǎn)如下：4.3.1導(dǎo)向架的設(shè)置護(hù)筒跟前應(yīng)設(shè)置護(hù)筒跟進(jìn)導(dǎo)向裝置，以防止鋼護(hù)筒跟進(jìn)過程中，樁位放生傾斜，影響樁基成樁質(zhì)量。導(dǎo)向裝置高1m，其外邊框采用18#工字鋼，切線邊框采用10#工字鋼，同時(shí)利用木枋來調(diào)節(jié)和限位鋼護(hù)筒。樁機(jī)鉆進(jìn)前把導(dǎo)向平臺(tái)定位

8、并固定好，護(hù)筒跟進(jìn)時(shí)利用導(dǎo)向平臺(tái)控制好護(hù)筒跟進(jìn)的垂直度，待護(hù)筒穿透流砂層后，移走導(dǎo)向平臺(tái)。導(dǎo)向平臺(tái)具體形式見圖3。圖3鋼護(hù)筒導(dǎo)向裝置示意4.3.2鋼護(hù)筒跟進(jìn)采用旋挖鉆機(jī)進(jìn)行樁基鉆孔工作，鉆孔每