沿河阶地钻孔灌注桩施工技术研究.docxVIP

?

?

沿河阶地钻孔灌注桩施工技术研究

?

?

摘要：北辰大道主线高架桥地处渭河二级阶地，表层为Ⅱ级湿陷性黄土，地下砂层厚度达50米，在钻孔过程中遇到橡皮泥、卵石等特殊地质，并通过不断摸索总结，得出了一套有效的施工方法，本文着重介绍类似地质情况下施工技术及预防塌孔、漏浆的成攻经验。

关键词：钻孔灌注桩、砂层、橡皮泥、塌孔

1概述

北辰大道主线高架桥位于西安市东北二环延伸线，是连接北二环至北三环的重要通道，是服务14届全运会的重要交通组成部分。每个承台的桩基础由4根直径1.6米、桩间距4米的摩擦桩组成，最小桩长45米，最大桩长70米，全线共有桩基1315根。

1.1工程地质

线路范围内地层主要由杂填土、素填土、粉质粘土、中砂

1.2水文地质

线路范围地下水位埋藏较深，稳定地下水位埋深为19.7~27.2m，水位年变化幅度约为2~3m。地下水主要为第四系孔隙潜水，主要赋存于砂类土层中，水量较大。

2北辰大道主线高架桥钻孔灌注桩施工的主要特点及难点

1、砂层厚度非常大，很容易塌孔；桩底出现橡皮泥或卵石，成孔难度大；

2、桩基长度大，穿越多重地质结构层，钻进速度控制要求经验丰富；

3、地处闹市区，围挡范围极度紧张，没有合适的地方设置泥浆池，且泥浆处理、堆放场地受限。

3施工控制措施

3.1橡皮泥层钻孔灌注桩施工

项目在桩基施工阶段，采用旋挖钻机和反循环钻机成孔。旋挖钻成本单价低、效率高、机动性强、施工操作方便；但其自造浆能力较差，必须制备泥浆并及时补充孔内保证护壁稳定；针对这一特点，加工制作一套泥浆箱，其容积为1.5倍桩渣体积。提前配置好化学泥浆，确保护壁效果。反循环适用于高层建筑、地下水位较高的软硬土层、黏土、砂土，护壁效果好、成孔质量可靠、无挤压；机具设备简单，操作方便，费用较低；但成孔速度慢，效率低、用水量大、泥浆排放量大。

根据现场条件选取对应的钻机，反循环钻机成孔成活率较高，但在速度上不如旋挖钻机效率高，尤其是桩底-2至-4米处，有2米左右厚度的橡皮泥，导致反循环钻机出现上抬，钻进困难现象，出现过长时间无进尺，加大扭矩钻进后出现笼式钻头破坏现象。遇到类似情况，将邻近的旋挖钻机调运至孔位，将2米的橡皮泥钻出后，接着用反循环钻机成孔。

3.2卵石层钻孔灌注桩施工

沿线部分桩基钻进中出现卵石地层，循环泵排出来的泥浆中出现大量的卵石。进尺难且容易卡钻，地勘资料的不详对现场实际中出现的问题没有预判性，容易造成钻头的损坏；置换困难，根据以往的经验，卵石较小时可以通过泥浆循环置换可使其上浮，但太大的情况下就会造成排渣困难，无法满足沉渣厚度要求；护壁困难，进如卵石土层后，钻孔形成的泥皮护壁不能有效的对其进行护壁，导致孔壁不够光滑，灌注中会出现局部夹泥、夹砂的情况，桩基承载力和检测结果不理想。

针对这些难以控制的因素，制定对应的措施，将其得到良好的控制，达到桩基础所要求的质量。首先对钻头进行加固和更换，对于磨损钻头严重的地层，换较小钻头进行钻进，然后换大钻头，可以有效的避免卡钻和进尺困难的现象。其次对泥浆的控制，出浆口中的泥浆含大量的卵石，很容易将泥浆的性能指标破坏，在泥浆池增加一道网格栅，将卵石隔离到泥浆池的一端，流出的泥浆再增加膨润土使其指标达到要求，提高护壁效果和置换能力。最后，对于难以置换出来的沉渣，采用空压机将孔底搅动起来，将沉渣悬浮在泥浆之中，达到沉渣厚度的要求。

4结语

通过对项目钻孔过程中遇到的不同地质、不同机型的施工工序，结合现场地质的实际情况，在特殊复杂的地质条件下，就需要一些特殊的施工工艺，来保证施工的顺利进行；通过桩基声测显示，此类桩基桩身完整，符合I类桩要求。在现场实际进度、质量保证的前提下，也为后续类似施工积累了一些经验。

Reference

[1]奚林胜.特殊地质段钻孔灌注桩施工技术[J]全国桥梁学术会议论文集2010

[2]黄杨凯.碎石土层钻孔灌注桩施工质量控制[J]全国桥梁学术会议论文集2010

[3]JTG-TF50-2011《公路桥涵施工技术规范》

?

-全文完-