遼寧省濱海路大連市葫蘆套至蕎麥山段K6+059大橋,共有68根嵌巖灌注樁(其中φ1.8 m樁52根,φ1.2 m樁16根)。位于淺水海灣區(qū)(海水深度為0-3m),下部施工時(shí)采用筑島法施工。根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告資料,本橋位地質(zhì)條件較差,地層由上而下為筑島回填石渣、淤泥、粉質(zhì)粘土(含少量礫石)、風(fēng)化灰?guī)r(含裂隙)、溶洞、微風(fēng)化灰?guī)r。
由于巖溶強(qiáng)烈發(fā)育,巖面起伏較大,高程突變。各樁基穿過(guò)的溶洞大小形式都不一樣,主要存在三種形式的溶洞:一類為充填性溶洞,一般由褐黃色、可塑的粘性土充填,中間間斷夾有小部分灰?guī)r巖塊,本橋大多數(shù)是此類樁基;另一類為溶蝕嚴(yán)重的空溶洞,此類溶洞一般溶蝕裂隙發(fā)育,溶蝕面清晰,地質(zhì)勘探時(shí)大量漏水,如0-1#樁、6-2#樁、12-1#樁,施工時(shí)泥漿迅速流失,由于上層15m左右的淤泥承載力較低,易迅速坍塌,施工系數(shù)難度極大;再一類為半充填性溶洞,上部為孔洞,下面為粘土充填,如9-4#樁,施工難度如同第二類溶洞。
2、施工方案的確定
該工程地質(zhì)條件極其復(fù)雜,考慮到空心沖擊鉆無(wú)法超越弱風(fēng)化巖且施工時(shí)易上部淤泥層坍塌等原因,因此采用實(shí)心沖擊鉆,實(shí)心沖擊鉆具有設(shè)備簡(jiǎn)單,操作方便,動(dòng)力消耗小,機(jī)械故障少等特點(diǎn),且通過(guò)回填片石和粘土能有效地處理淤泥層、溶洞和裂隙等問(wèn)題;通過(guò)砸實(shí)擠密解決漏漿問(wèn)題,有效防止坍孔。另外,一旦出現(xiàn)漏漿,可以立即將錘提出孔外,防止坍孔埋錘。
根據(jù)本橋的實(shí)際地質(zhì)情況采用實(shí)心沖擊鉆成孔,最后確定兩種施工方案:一,回填石塊和袋裝粘土,沖砸固壁處理溶洞;二,鉆孔時(shí)跟進(jìn)鋼護(hù)筒。
3、施工鉆機(jī)設(shè)備
根據(jù)本橋?qū)嶋H地質(zhì)情況,沖擊鉆選用3.5~5.9t底部帶球弧面十字形鑄鋼實(shí)體鉆頭,直徑宜較設(shè)計(jì)孔徑小2~3cm,并焊φ32mm鋼筋環(huán)4個(gè),用φ28mm鋼絲繩圍繞2~3圈,以備掉鉆頭后易于打撈。由于鉆具磨損最大,應(yīng)有備用鉆頭和修理鉆頭的設(shè)備。
鋼絲繩應(yīng)選用φ28mm(6×37),要有足夠的長(zhǎng)度,即從卷?yè)P(yáng)機(jī)滾筒起到設(shè)計(jì)最深的樁底標(biāo)高,滾筒上要留有7圈以上的富余量,繩尾必須錨固在滾筒上。
鋼絲繩與鉆頭連接,應(yīng)采取鎢金套,大繩與鎢金套上鋼絲繩應(yīng)同直徑,連接卡子不得少于8個(gè),間距為180~200mm安裝時(shí)先對(duì)稱擰緊每個(gè)卡子,然后在吊重情況下逐個(gè)復(fù)擰,使每個(gè)卡子受力均勻。
護(hù)筒采用厚10mm的A3鋼板卷制而成,內(nèi)徑為2.0m,護(hù)筒長(zhǎng)3.0m。造漿池用8mm厚鐵板卷制成直徑2m高1.8m的鐵桶,選擇和備足良好的造漿粘土,泥漿比重可根據(jù)鉆進(jìn)不同地層及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。泥漿性能指標(biāo)如下:
泥漿比重:海泥砂黏土層1.2-1.3,巖石層1.3-1.4。
粘度:海泥砂黏土層22~30s,巖石層19~28s。
含砂率:新制泥漿不大于4%。
膠體率:不小于95%。
泥漿補(bǔ)充與凈化:泥漿循環(huán)系統(tǒng)采用正循環(huán)系統(tǒng)成孔。泥漿循環(huán)系統(tǒng)主要由震動(dòng)篩、泥漿池、高壓泥漿泵、和進(jìn)漿管(進(jìn)漿管的下管口連接在鉆頭上)4部分組成。泥漿從孔口經(jīng)由震動(dòng)篩過(guò)濾后進(jìn)入泥漿池,經(jīng)過(guò)泥漿泵將泥漿經(jīng)由進(jìn)漿管送回孔底,含渣泥漿再?gòu)目椎咨戏抵量卓凇?/P>
4、鉆孔過(guò)程控制及事故處理
4.1淤泥地層
上部淤泥地層厚度在15~20m左右,由于鉆進(jìn)過(guò)程中沖擊震動(dòng)可能造成鉆機(jī)偏位,因此要反復(fù)核對(duì)中心位置,以免造成斜孔。
開(kāi)孔前應(yīng)在護(hù)筒內(nèi)多加一些粘土塊,并混入一定數(shù)量直徑為20cm~40cm片石,借鉆頭沖擊力把泥膏、石塊擠向孔壁,以加固護(hù)筒刃腳。開(kāi)始造孔至粘土層采用1m小沖程,每鉆進(jìn)2m回填2.5m片石和粘土,片石與粘土的比例為2:1,使成孔堅(jiān)實(shí),豎直、圓順,避免塌孔。鉆進(jìn)深度超過(guò)海泥層,方可進(jìn)行正常沖擊,沖程以2.0~3.0m為宜。
鉆頭進(jìn)入地面以下5-6m時(shí),再次恢復(fù)護(hù)筒外四個(gè)控制點(diǎn),將鉆機(jī)鋼絲繩偏移中心控制在2cm內(nèi),同時(shí)復(fù)核護(hù)筒頂標(biāo)高。
4.2有填充溶洞地層
鉆頭鉆至最上一層溶洞溶頂以上0.5m時(shí),向孔內(nèi)拋投石塊高度0.5m,以平衡鉆頭,防止穿破溶洞時(shí)出現(xiàn)孔斜或梅花孔。沖程控制在1.0m,平穩(wěn)沖砸。經(jīng)仔細(xì)觀察鉆頭穿破溶洞后鋼絲繩無(wú)擺動(dòng),孔位無(wú)偏斜。并將泥漿比重調(diào)制1.5~1.6,防止泥漿流失加水后比重小于1.3。
當(dāng)感覺(jué)到鉆機(jī)進(jìn)尺突然加快,孔內(nèi)泥漿面緩慢下降,鉆機(jī)錘頭有輕微晃動(dòng)和搖擺時(shí)表明進(jìn)入溶洞。鉆進(jìn)溶洞后,為保證固壁良好,鉆進(jìn)1m向孔內(nèi)投放石塊(邊長(zhǎng)50~70cm)和袋裝黃土1.5m,以1.0m的小沖程鉆進(jìn),鉆到原位置時(shí)再向孔內(nèi)投放石塊(粒徑為20~30cm)和黃土2.5m,仍以1.0m的小沖程重復(fù)兩遍鉆進(jìn),同一土層往復(fù)3次回填石塊,經(jīng)反復(fù)沖砸用土石堵塞原洞內(nèi)填充物的活動(dòng)通道,防止鉆孔過(guò)程中的泥漿流失造成塌孔,更防止灌注砼過(guò)程中由于砼的比重大將原洞內(nèi)填充物通道壓開(kāi)砼流失出現(xiàn)斷樁事故。
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全國(guó)聯(lián)盟:17000002262 監(jiān)督投訴:18809312262
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