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1、飛云江三橋主墩大直徑超長(zhǎng)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(zhǎng)鉆孔灌注樁的成孔工藝、技術(shù)措施及鉆孔中出現(xiàn)的問(wèn)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?yàn)楠?dú)塔預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋，全長(zhǎng)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(biāo)高為－109.65m，樁長(zhǎng)達(dá)115m。1．2地質(zhì)概況
2、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(dá)30mm，夾團(tuán)塊狀或薄層狀粉砂，頁(yè)片狀微層理發(fā)育，厚度12.2m-34.4m。1．2．3粉細(xì)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、中密，成份主要微晶屑
3、凝灰?guī)r，最大粒徑達(dá)120mm。呈橢圓狀，充填物為泥質(zhì)和粉細(xì)砂，局部夾亞粘土，直到-120m最大鉆探深度。2鉆機(jī)選型39#主墩基礎(chǔ)鉆孔灌注樁為大直徑超長(zhǎng)樁，由于鉆孔深度達(dá)到115m，故鉆孔機(jī)械應(yīng)采用大扭矩回旋鉆機(jī)，配以氣舉反循環(huán)減壓鉆進(jìn)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(shí)際選擇的鉆機(jī)型號(hào)及其性能見(jiàn)表1所示。3鉆孔施工工藝表1鉆機(jī)型號(hào)、性能鉆機(jī)型號(hào)性能HTL3
4、000JZP3000GF3000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(dòng)方式機(jī)械動(dòng)力頭機(jī)械動(dòng)力頭生產(chǎn)廠家洛陽(yáng)九久洛陽(yáng)九久河北
5、建設(shè)勘察研究院南京中昇3．1平臺(tái)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(shí)橋位處地質(zhì)情況較差，淤泥層厚達(dá)22m左右，為了確保成孔安全，護(hù)筒必須穿過(guò)淤泥層，且進(jìn)入亞粘層一定深度，需打入超長(zhǎng)護(hù)筒，護(hù)筒入土深度達(dá)25m左右，為充分利用護(hù)筒與土的摩擦力，采用在護(hù)筒上焊接牛腿，鋪設(shè)貝雷架、型鋼梁作為鉆孔平臺(tái)，鉆孔時(shí)采用隔孔開(kāi)鉆，平臺(tái)受力不直接作用在正在開(kāi)鉆的護(hù)筒上，而作用在相鄰的護(hù)筒上，待開(kāi)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(hù)筒上，開(kāi)鉆相鄰其它孔位。在Ф2.8m的鋼護(hù)筒下沉完畢后，在鋼護(hù)筒側(cè)壁上焊接牛腿托架，
6、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(gè)貝雷架成為一個(gè)整體；平臺(tái)橫梁采用12號(hào)普通工字鋼，按每50cm鋪設(shè)一道，在鋪設(shè)過(guò)程中注意將12號(hào)工字鋼與貝雷架之間采用U型卡卡緊；平臺(tái)頂面面板采用4mm鋼板。為確保整個(gè)鉆孔平臺(tái)的整體穩(wěn)定性，鋼護(hù)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(tái)上布置6臺(tái)鉆機(jī)，根據(jù)不同鉆機(jī)的特點(diǎn)，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(hù)壁作用。在一定的水頭下，由于靜水壓力的作用，泥漿可作用于井孔壁形成一層
7、泥皮，阻隔孔內(nèi)外滲流，保護(hù)孔壁免于坍塌。在鉆進(jìn)過(guò)程中，注意采用優(yōu)質(zhì)泥漿護(hù)壁，重點(diǎn)在粉細(xì)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(dá)不到要求時(shí)，投入膨潤(rùn)土和鋸末，以防泥漿滲漏流失。泥漿主要由膨潤(rùn)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(zhǎng)等特點(diǎn)，普通泥漿的性能無(wú)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(xiàng)指標(biāo)見(jiàn)表3所示。泥漿循環(huán)一般用三個(gè)空護(hù)筒間進(jìn)行，一個(gè)為沉淀池，二個(gè)為貯漿池，最后流入鉆孔樁內(nèi)。39#墩泥漿循環(huán)系統(tǒng)由：鉆機(jī)、泥漿槽、鋼護(hù)筒和
8、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(hù)筒2.3（貯漿池）鋼護(hù)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(jī)反吹造漿。配備的空壓機(jī)為20m3英格索蘭和22m3L型雙缸水冷活塞式電動(dòng)空壓機(jī)，一臺(tái)
