飛云江三橋主墩大直徑超長鉆孔灌注樁施工.doc

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1、飛云江三橋主墩大直徑超長鉆孔灌注樁施工楊峰(江西交通工程咨詢監(jiān)理中心南昌330008)摘要:本文介紹了瑞安飛云江三橋主墩在不良地質(zhì)條件下的大直徑、超長鉆孔灌注樁的成孔工藝、技術(shù)措施及鉆孔中出現(xiàn)的問題和解決方法。關(guān)鍵詞:橋梁工程;鉆孔施工工藝四翼刮刀鉆頭焊齒滾刀鉆頭卵礫層0前言1工程概況1.1工程概況瑞安飛云江三橋為獨塔預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋,全長2956m,橋?qū)?3m(雙向六車道),主跨為240+170+60m,39#主墩由36根鉆孔灌注樁組成,呈圓形布置,樁徑為ф2.5m,樁底標高為-109.65m,樁長達115m。1.

2、2地質(zhì)概況根據(jù)地勘資料,橋址處地層自上而下分別為:1.2.1淤泥層(Q4m)灰色,流塑,有臭味,含腐植物和貝殼碎片,局部夾葉片狀粉砂,層厚16.8-30m。1.2.2淤泥質(zhì)粘土、亞粘土(Q4mc)灰色,流塑-軟塑,有輕微臭味,含較多貝殼碎片,大者達30mm,夾團塊狀或薄層狀粉砂,頁片狀微層理發(fā)育,厚度12.2m-34.4m。1.2.3粉細砂(Q4n1)褐色、灰褐色為主,飽和,中密,含較多泥質(zhì)及少量礫石,夾亞砂土薄層,局部變?yōu)閬喩巴?、亞粘土。層?m-10.0m。1.2.4卵礫石(Q3a1+p1)灰色、灰褐色為主,飽和、

3、中密,成份主要微晶屑凝灰?guī)r,最大粒徑達120mm。呈橢圓狀,充填物為泥質(zhì)和粉細砂,局部夾亞粘土,直到-120m最大鉆探深度。2鉆機選型39#主墩基礎(chǔ)鉆孔灌注樁為大直徑超長樁,由于鉆孔深度達到115m,故鉆孔機械應(yīng)采用大扭矩回旋鉆機,配以氣舉反循環(huán)減壓鉆進等施工工藝。根據(jù)橋位地層地質(zhì)情況,鉆頭宜選用四翼籠式刮刀鉆頭和焊齒滾刀鉆頭,四翼籠式刮刀鉆頭在淤泥層、淤泥質(zhì)亞粘土層中成孔效果較好,焊齒滾刀鉆頭在圓礫層中配以氣舉反循環(huán)施工工藝,成孔效果較為理想。據(jù)此39#主墩實際選擇的鉆機型號及其性能見表1所示。3鉆孔施工工藝表1鉆機

4、型號、性能鉆機型號性能HTL3000JZP3000GF3000中昇20鉆孔直徑(m)1.5~3.01.5~3.01.5~3.01.5~3.0鉆孔深度(m)120120120120排碴方式氣舉反循環(huán)氣舉反循環(huán)氣舉反循環(huán)氣舉反循環(huán)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速N/min6.7-196-176.7-90-12輸出扭矩KN·M100135120120提升能力KN601208060功率KW75+5590+5590+5590+55鉆桿規(guī)格mmФ273×22×4500Ф325×20×3000Ф273×22×4500Ф325×20×3000傳動方式機械動力

5、頭機械動力頭生產(chǎn)廠家洛陽九久洛陽九久河北建設(shè)勘察研究院南京中昇3.1平臺搭設(shè)考慮到飛云江三橋主墩基礎(chǔ)樁大,樁與樁之間間距較小,同時橋位處地質(zhì)情況較差,淤泥層厚達22m左右,為了確保成孔安全,護筒必須穿過淤泥層,且進入亞粘層一定深度,需打入超長護筒,護筒入土深度達25m左右,為充分利用護筒與土的摩擦力,采用在護筒上焊接牛腿,鋪設(shè)貝雷架、型鋼梁作為鉆孔平臺,鉆孔時采用隔孔開鉆,平臺受力不直接作用在正在開鉆的護筒上,而作用在相鄰的護筒上,待開鉆孔位澆注完成后,再將受力體系轉(zhuǎn)換致已澆注完砼的護筒上,開鉆相鄰其它孔位。在Ф2.8

6、m的鋼護筒下沉完畢后,在鋼護筒側(cè)壁上焊接牛腿托架,在其上鋪設(shè)雙排貝雷架,貝雷架與貝雷架之間采用自制的型鋼花架橫聯(lián),使整個貝雷架成為一個整體;平臺橫梁采用12號普通工字鋼,按每50cm鋪設(shè)一道,在鋪設(shè)過程中注意將12號工字鋼與貝雷架之間采用U型卡卡緊;平臺頂面面板采用4mm鋼板。為確保整個鉆孔平臺的整體穩(wěn)定性,鋼護筒間采用雙層平聯(lián),頂層平聯(lián)采用貝雷桁架,底層平聯(lián)采用雙20槽鋼橫聯(lián)。搭成的平臺上布置6臺鉆機,根據(jù)不同鉆機的特點,工藝有些不同,但主要以氣舉反循環(huán)為主。3.2泥漿的配置與循環(huán)泥漿在反循環(huán)鉆孔中主要起護壁作用。在

7、一定的水頭下,由于靜水壓力的作用,泥漿可作用于井孔壁形成一層泥皮,阻隔孔內(nèi)外滲流,保護孔壁免于坍塌。在鉆進過程中,注意采用優(yōu)質(zhì)泥漿護壁,重點在粉細砂層與卵礫層的交界面上,泥漿參數(shù)必須調(diào)至粘度32s-40s,比重1.34-1.45。若泥漿達不到要求時,投入膨潤土和鋸末,以防泥漿滲漏流失。泥漿主要由膨潤土、水、增粘劑等組成,由于本橋基礎(chǔ)鉆孔灌注樁具有樁徑大、超樁長等特點,普通泥漿的性能無法滿足本橋鉆孔灌注樁施工,故采用性能優(yōu)越的PHP泥漿,泥漿性能的各項指標見表3所示。泥漿循環(huán)一般用三個空護筒間進行,一個為沉淀池,二個為貯

8、漿池,最后流入鉆孔樁內(nèi)。39#墩泥漿循環(huán)系統(tǒng)由:鉆機、泥漿槽、鋼護筒和泥漿凈化器組成;泥漿循環(huán)系統(tǒng)流程如下:回流至原鉆孔鉆孔造漿反循環(huán)出漿泥漿凈化器鋼護筒2.3(貯漿池)鋼護筒1(沉淀池)為了節(jié)約成本,在淤泥和淤泥質(zhì)亞粘土層,利用反循環(huán)系統(tǒng)或空壓機反吹造漿。配備的空壓機為20m3英格索蘭和22m3L型雙缸水冷活塞式電動空壓機,一臺

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