湖口大橋副孔樁基施工中幾個技術(shù)難點的處理方法
發(fā)布時間：2010-01-14 共1頁
1 概 況
鄱陽湖口橋是江西省交通廳亞行貸款項目九江至景德鎮(zhèn)一級汽車專用公路上的一座特型橋梁，也是江西省跨越鄱陽湖的第一座橋梁
。橋址位于鄱陽湖出長江2.5～3
km處。其橋位處工程地質(zhì)的主要特點是：覆蓋層厚度，種類多，松散軟弱；巖性狀態(tài)不均，巖面起伏，，斷裂構(gòu)造展布多條，裂隙、巖溶異常發(fā)育。橋全長3
793 m，分為引橋、主橋副孔和主橋主孔三部分。主橋副孔(自55號墩～85號墩)為30孔50
m跨徑簡支T梁，下部基礎(chǔ)采用單排獨立的2根φ2.2 m鋼筋混凝土鉆孔灌注樁。樁長30～70
m。既有摩擦樁，亦有柱樁。柱樁嵌巖深度為1～1.5
倍的樁徑。采用淺埋護筒、泥漿正循環(huán)、沖擊鉆成孔的方法施工。施工過程中，遇到了工勘遺留物、溶洞、裂隙漏漿等一系列技術(shù)難題。本文著重介紹處理這些技術(shù)難題的方法。
2 鉆機主要參數(shù)
鉆機主要參數(shù)見表1。
表1 鉆機主要參數(shù)
鉆架類型 卷揚機 鉆頭 泥漿泵
起重能力/kN 功率/kW 型式 高度/m 直徑/m 重量/t 流量/(m3*h-1) 功率/kW
自制扒桿式 100 75 +字形、六爪形 2 2.16～2.2 6.8～7 54～151 22
3 主要技術(shù)難點的處理
3.1 工勘遺留物
勘測單位提供的“工勘遺留物一覽表”顯示，副孔有工勘遺留物的孔位達11個，遺留物為工勘鉆孔套管和取芯管。遺留物長短、埋深相差極。
工勘遺留物的存在，給鉆孔樁施工帶來了極的困難。65號墩左孔，當(dāng)時由于勘測單位提供的“工勘遺留物一覽表”沒有顯示該孔有工勘遺留物，而沒有引起我們足夠的重視，結(jié)果該
孔成孔后，進行檢孔時，檢孔器在離孔口19 m的位置下不去。經(jīng)潛水工水下探察，發(fā)現(xiàn)1根φ146的工勘套管斜插入孔壁內(nèi)，外露長度達3m。孔壁形成“+”字槽，造成整個孔回填重砸。在以后的鉆孔過程中，我們采用“直接沖砸，環(huán)箍檢查”的方法進行施工，未再發(fā)生一件由工勘遺留物引起的事故。具體做法：在鉆頭離其底部約30cm的位置，周圍用φ20的鋼筋焊一個環(huán)箍，經(jīng)常檢查環(huán)箍，當(dāng)發(fā)現(xiàn)環(huán)箍變形或被損壞時，即根據(jù)進尺情況，回填一定深度的片石重砸，直至環(huán)箍完好無損地穿過該處。用此法處理工勘遺留物十分有效。
3.2 溶洞的處理
湖口橋副孔下伏基巖為石灰?guī)r，巖溶十分發(fā)育，在揭露基巖的工勘孔中，有16個孔見溶洞。最溶洞高度達20.96m。溶洞串最多個數(shù)達4個。溶洞中既有充填物的，也有半充填和無充填物的。除64號墩左樁位由于工勘資料未揭示其有溶洞，而未引起注意造成塌孔外，其余有溶洞的孔位均未發(fā)生由溶洞引起的施工事故。溶洞處理方法如下。
(1)技術(shù)人員及鉆機機組人員充分掌握地質(zhì)資料情況。每個孔位的地質(zhì)柱狀圖都單獨列出，發(fā)給有關(guān)人員，讓他們知道溶洞的位置、小、充填情況。
(2)鉆至離溶洞頂部1 m左右時，準備足夠的小片石或狗頭石(直徑10～20 cm)和粘土，粘土要做成泥球(φ15～20cm)，對于半充填和無充填物的溶洞要組織足夠的水源。
(3) 鉆至離溶洞頂部1 m左右時，在1～1.5 m范圍內(nèi)變換沖程，逐漸將洞頂擊穿，防止卡鉆。
(4)對于空溶洞或半充填的溶洞，在擊穿洞頂之前，要有專人密切注意護筒內(nèi)泥漿面的變化，一旦泥漿面下降，應(yīng)迅速補水，然后根據(jù)溶洞的小按1：1的比例回填粘土和片石，進行沖砸堵漏，只有當(dāng)泥漿漏失現(xiàn)象全部消失后才轉(zhuǎn)入正常鉆進。如此反復(fù)使鉆孔順利穿越溶洞。
(5)對于特型空溶洞或半充填的溶洞，為了防止孔壁坍塌，采用套筒隔離上部松軟地層的方法進行處理。例如，71號墩左孔溶洞高度達20.96m，上部有5 m高的空洞。采取下列措施處理：首先將φ2.16 m的鉆頭擴至φ2.26m，沖砸至圓礫土層后，將鉆頭提起，下內(nèi)徑為φ2.26 m(壁厚16 mm)的鋼套筒至孔底，再將鉆頭直徑改為φ2.16m繼續(xù)沖砸，直至擊穿溶洞。然后回填粘土片石混合物(比例1：1)，采用1～1.5 m的沖程將洞內(nèi)沖砸密實，再轉(zhuǎn)入正常鉆進。.
(6) 對于溶洞內(nèi)充填物為軟弱粘性土或淤泥的溶洞，進入溶洞后也應(yīng)向孔內(nèi)投入粘土、片石混合物(比例1：1)，沖砸固壁。
(7) 鉆頭穿越溶洞時要密切注意繩的情況，以便判斷是否歪鉆。若歪鉆應(yīng)按1：1的比例回填粘土和片石至彎孔處0.5 m以上，重砸。
3.3 裂隙漏漿的處理
湖口橋除位于湖口復(fù)式向斜核部外，還飛跨著名的贛江斷裂北端。所以橋位基巖內(nèi)斷層、節(jié)理裂隙十分發(fā)育。裂隙慣通性好，延伸遠，張開寬度達1～5cm，無填充。裂隙對鉆孔樁施工造成的主要困難是漏漿。副孔60根樁中由裂隙引起的漏漿孔位達32個。由于護筒埋深淺(入土深度3m，處于淤泥層中)，漏漿極易引起孔壁坍塌。但由于采用的施工方法得當(dāng)，除少數(shù)孔外，塌孔事故基本上得到了抑制。特別是83號墩，其左樁漏漿達6次，右樁漏漿達8次，泥漿面下降速度最快的為0.92m/min，均未造成塌孔。對裂隙漏漿的主要處理措施為：
(1) 入巖前，準備充足的水源和1～2臺水泵。
(2) 準備足夠的粘土，并將粘土做成泥球(φ15～φ20cm)。
(3) 準備一定數(shù)量的小片石或狗頭石，直徑10～20 cm。
(4)密切注意護筒內(nèi)泥漿面的變化情況。當(dāng)泥漿面迅速下降時，證明正在漏漿。首先要趕快補水，然后將泥球往下投，即可將漏漿堵住。之后，將粘土和片石按約1：1的比例往下投約2m，再重新開鉆。這樣砸碎的片石和顆粒土可將裂隙填充一定的距離(隨裂隙寬度變化)，可鉆進一定深度而不漏漿。當(dāng)再次漏漿時，仍按上述方法處理，即可逐步鉆至設(shè)計孔底標高。
4 結(jié) 語
每項基礎(chǔ)工程在施工過程中都會遇到各種技術(shù)難題，要使施工順利進行，關(guān)鍵在于找對處理方法。湖口橋副孔樁基施工中遇到的這些難題的處理方法，是經(jīng)過一段時間的摸索總結(jié)出來的，也是行之有效的。對同類型技術(shù)難道的處理提供了參考。
（巖土）
鄱陽湖口橋是江西省交通廳亞行貸款項目九江至景德鎮(zhèn)一級汽車專用公路上的一座特型橋梁，也是江西省跨越鄱陽湖的第一座橋梁
。橋址位于鄱陽湖出長江2.5～3
km處。其橋位處工程地質(zhì)的主要特點是：覆蓋層厚度，種類多，松散軟弱；巖性狀態(tài)不均，巖面起伏，，斷裂構(gòu)造展布多條，裂隙、巖溶異常發(fā)育。橋全長3
793 m，分為引橋、主橋副孔和主橋主孔三部分。主橋副孔(自55號墩～85號墩)為30孔50
m跨徑簡支T梁，下部基礎(chǔ)采用單排獨立的2根φ2.2 m鋼筋混凝土鉆孔灌注樁。樁長30～70
m。既有摩擦樁，亦有柱樁。柱樁嵌巖深度為1～1.5
倍的樁徑。采用淺埋護筒、泥漿正循環(huán)、沖擊鉆成孔的方法施工。施工過程中，遇到了工勘遺留物、溶洞、裂隙漏漿等一系列技術(shù)難題。本文著重介紹處理這些技術(shù)難題的方法。
2 鉆機主要參數(shù)
鉆機主要參數(shù)見表1。
表1 鉆機主要參數(shù)
鉆架類型 卷揚機 鉆頭 泥漿泵
起重能力/kN 功率/kW 型式 高度/m 直徑/m 重量/t 流量/(m3*h-1) 功率/kW
自制扒桿式 100 75 +字形、六爪形 2 2.16～2.2 6.8～7 54～151 22
3 主要技術(shù)難點的處理
3.1 工勘遺留物
勘測單位提供的“工勘遺留物一覽表”顯示，副孔有工勘遺留物的孔位達11個，遺留物為工勘鉆孔套管和取芯管。遺留物長短、埋深相差極。
工勘遺留物的存在，給鉆孔樁施工帶來了極的困難。65號墩左孔，當(dāng)時由于勘測單位提供的“工勘遺留物一覽表”沒有顯示該孔有工勘遺留物，而沒有引起我們足夠的重視，結(jié)果該
孔成孔后，進行檢孔時，檢孔器在離孔口19 m的位置下不去。經(jīng)潛水工水下探察，發(fā)現(xiàn)1根φ146的工勘套管斜插入孔壁內(nèi)，外露長度達3m。孔壁形成“+”字槽，造成整個孔回填重砸。在以后的鉆孔過程中，我們采用“直接沖砸，環(huán)箍檢查”的方法進行施工，未再發(fā)生一件由工勘遺留物引起的事故。具體做法：在鉆頭離其底部約30cm的位置，周圍用φ20的鋼筋焊一個環(huán)箍，經(jīng)常檢查環(huán)箍，當(dāng)發(fā)現(xiàn)環(huán)箍變形或被損壞時，即根據(jù)進尺情況，回填一定深度的片石重砸，直至環(huán)箍完好無損地穿過該處。用此法處理工勘遺留物十分有效。
3.2 溶洞的處理
湖口橋副孔下伏基巖為石灰?guī)r，巖溶十分發(fā)育，在揭露基巖的工勘孔中，有16個孔見溶洞。最溶洞高度達20.96m。溶洞串最多個數(shù)達4個。溶洞中既有充填物的，也有半充填和無充填物的。除64號墩左樁位由于工勘資料未揭示其有溶洞，而未引起注意造成塌孔外，其余有溶洞的孔位均未發(fā)生由溶洞引起的施工事故。溶洞處理方法如下。
(1)技術(shù)人員及鉆機機組人員充分掌握地質(zhì)資料情況。每個孔位的地質(zhì)柱狀圖都單獨列出，發(fā)給有關(guān)人員，讓他們知道溶洞的位置、小、充填情況。
(2)鉆至離溶洞頂部1 m左右時，準備足夠的小片石或狗頭石(直徑10～20 cm)和粘土，粘土要做成泥球(φ15～20cm)，對于半充填和無充填物的溶洞要組織足夠的水源。
(3) 鉆至離溶洞頂部1 m左右時，在1～1.5 m范圍內(nèi)變換沖程，逐漸將洞頂擊穿，防止卡鉆。
(4)對于空溶洞或半充填的溶洞，在擊穿洞頂之前，要有專人密切注意護筒內(nèi)泥漿面的變化，一旦泥漿面下降，應(yīng)迅速補水，然后根據(jù)溶洞的小按1：1的比例回填粘土和片石，進行沖砸堵漏，只有當(dāng)泥漿漏失現(xiàn)象全部消失后才轉(zhuǎn)入正常鉆進。如此反復(fù)使鉆孔順利穿越溶洞。
(5)對于特型空溶洞或半充填的溶洞，為了防止孔壁坍塌，采用套筒隔離上部松軟地層的方法進行處理。例如，71號墩左孔溶洞高度達20.96m，上部有5 m高的空洞。采取下列措施處理：首先將φ2.16 m的鉆頭擴至φ2.26m，沖砸至圓礫土層后，將鉆頭提起，下內(nèi)徑為φ2.26 m(壁厚16 mm)的鋼套筒至孔底，再將鉆頭直徑改為φ2.16m繼續(xù)沖砸，直至擊穿溶洞。然后回填粘土片石混合物(比例1：1)，采用1～1.5 m的沖程將洞內(nèi)沖砸密實，再轉(zhuǎn)入正常鉆進。.
(6) 對于溶洞內(nèi)充填物為軟弱粘性土或淤泥的溶洞，進入溶洞后也應(yīng)向孔內(nèi)投入粘土、片石混合物(比例1：1)，沖砸固壁。
(7) 鉆頭穿越溶洞時要密切注意繩的情況，以便判斷是否歪鉆。若歪鉆應(yīng)按1：1的比例回填粘土和片石至彎孔處0.5 m以上，重砸。
3.3 裂隙漏漿的處理
湖口橋除位于湖口復(fù)式向斜核部外，還飛跨著名的贛江斷裂北端。所以橋位基巖內(nèi)斷層、節(jié)理裂隙十分發(fā)育。裂隙慣通性好，延伸遠，張開寬度達1～5cm，無填充。裂隙對鉆孔樁施工造成的主要困難是漏漿。副孔60根樁中由裂隙引起的漏漿孔位達32個。由于護筒埋深淺(入土深度3m，處于淤泥層中)，漏漿極易引起孔壁坍塌。但由于采用的施工方法得當(dāng)，除少數(shù)孔外，塌孔事故基本上得到了抑制。特別是83號墩，其左樁漏漿達6次，右樁漏漿達8次，泥漿面下降速度最快的為0.92m/min，均未造成塌孔。對裂隙漏漿的主要處理措施為：
(1) 入巖前，準備充足的水源和1～2臺水泵。
(2) 準備足夠的粘土，并將粘土做成泥球(φ15～φ20cm)。
(3) 準備一定數(shù)量的小片石或狗頭石，直徑10～20 cm。
(4)密切注意護筒內(nèi)泥漿面的變化情況。當(dāng)泥漿面迅速下降時，證明正在漏漿。首先要趕快補水，然后將泥球往下投，即可將漏漿堵住。之后，將粘土和片石按約1：1的比例往下投約2m，再重新開鉆。這樣砸碎的片石和顆粒土可將裂隙填充一定的距離(隨裂隙寬度變化)，可鉆進一定深度而不漏漿。當(dāng)再次漏漿時，仍按上述方法處理，即可逐步鉆至設(shè)計孔底標高。
4 結(jié) 語
每項基礎(chǔ)工程在施工過程中都會遇到各種技術(shù)難題，要使施工順利進行，關(guān)鍵在于找對處理方法。湖口橋副孔樁基施工中遇到的這些難題的處理方法，是經(jīng)過一段時間的摸索總結(jié)出來的，也是行之有效的。對同類型技術(shù)難道的處理提供了參考。
（巖土）
