【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 陸地區(qū)域鉆孔樁施工 陸地區(qū)域 鉆孔樁采用常規(guī)方法施工，嚴(yán)格控制孔內(nèi)沉渣厚度。樁基完成后，按設(shè)計(jì)要求對(duì)樁基進(jìn)行逐樁檢測(cè)。在墩臺(tái)建成后，進(jìn)行群樁沉降觀測(cè)。 淺水區(qū)域 鉆孔樁 施工 淺水 鉆孔樁 根據(jù)各墩位水文地質(zhì)條件和承臺(tái)位置不同分別采用填筑便道、鋼板樁圍堰或草袋圍堰等方法施工，對(duì)于不便填筑便道的采用搭設(shè)簡(jiǎn)易向莆鐵路 JX2A標(biāo)東新贛江特大橋鉆孔樁施工方案 中鐵大橋局 向莆鐵路 JX2A標(biāo) 指揮部 8 便橋、筑島 的方法 施工。 深水 區(qū)域 鉆孔樁 施工 深水 鉆孔樁 根據(jù)各墩位水文條件和承臺(tái)位置不同分別采用搭設(shè)棧橋、水上工作平臺(tái)、鋼圍堰方法施工。水中 鉆孔樁 施工安排在枯水期進(jìn)行。 臨近建筑物區(qū)域鉆孔樁 施工 臨近 建筑物區(qū)域基坑開挖根據(jù)地質(zhì)報(bào)告對(duì)基坑支護(hù)方案進(jìn)行專項(xiàng)設(shè)計(jì)，確保 建筑物安全 。 跨越公路 (航道 )區(qū)域 鉆孔樁 施工 施工前先在航道管理部門登記，根據(jù)要求安裝相應(yīng)警示標(biāo)志， 鉆孔樁 施工根據(jù)各墩位水文條件和承臺(tái)位置不同分別采用搭設(shè)棧橋、鋼套箱圍堰、鋼板樁圍堰等方法施工。 ①基坑開挖前，事先改移排水系統(tǒng)，雨季施工時(shí)做好防水圍堰，并對(duì) 路基邊坡穩(wěn)定采取防護(hù)措施。 ② 跨公路施工時(shí)，盡量維持原有的行車道數(shù)量，至少不少于兩車道，行車道前方設(shè)置全天候限速牌、警示牌，并設(shè)交通疏導(dǎo)人員保障交通暢通?？绾降朗┕r(shí)，至少保留一個(gè)航道通行，其前后方設(shè)置全天候?qū)Ш胶途緲?biāo)志。 ③ 跨公路橋梁施工結(jié)束后，立即恢復(fù)原有路面及交通設(shè)施；跨河橋梁下部結(jié)構(gòu)施工結(jié)束后，立即清理河道。 4 鉆孔樁施工技術(shù)及相關(guān)工藝要點(diǎn) 跨江段 深水基礎(chǔ)施工 方案 工程概況 向莆鐵路東新贛江特大橋 32墩～ 67墩跨越贛江，其橋跨布置（自西向東）為： (44+80+44)m預(yù)應(yīng)力混 凝土連續(xù)箱梁（跨西岸贛江大堤） +3 48m預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支箱梁 +(126+196+126)m鋼桁連續(xù)梁 +20 48m簡(jiǎn)支箱梁 +3 40m簡(jiǎn)支箱梁 +(44+80+44)m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁（跨東岸贛江大堤）。贛江河道中，四季有水，承臺(tái)施工水頭差最小為 ,最大為 ,均為深水基礎(chǔ)施工。 總體 施工方 案 跨江段 36～ 4 47～ 61墩共 20個(gè)墩 為深水基礎(chǔ)施工 ，采用先平臺(tái)鉆向莆鐵路 JX2A標(biāo)東新贛江特大橋鉆孔樁施工方案 中鐵大橋局 向莆鐵路 JX2A標(biāo) 指揮部 9 孔后圍堰施工承臺(tái)的施工方法?？v向 在 35墩～ 39墩 、 40～ 67墩 上游 各修建 棧橋 1座，分別連接西岸、東岸大堤 ；橫向在各墩位處設(shè)置 橫向棧橋， 以配合基礎(chǔ)及下部結(jié)構(gòu)施工，其中 38～ 41各橋墩在 墩位東、西兩側(cè)各設(shè) 1座支棧橋，其余橋墩僅在 墩位 西側(cè)設(shè)置 1座 支 棧橋。鉆孔平臺(tái)與各墩位處支棧橋相連，以便于機(jī)具設(shè)備、材料、作業(yè)人員等移動(dòng)。 42～ 46墩采取筑島、插打鋼板樁圍堰 的方法 施工。 主、支棧橋及鉆孔平臺(tái)標(biāo)高一致，均為 +22m，支棧橋 在 主棧橋向前推進(jìn)的過(guò)程中跟隨施工，在插打支棧橋鋼管樁的同時(shí)插打鉆孔平臺(tái)鋼管樁，確保支棧橋形成的同時(shí)鉆孔平臺(tái)形成。 鉆孔平臺(tái)施工完成后立即利用鉆孔平臺(tái)設(shè)置導(dǎo)向裝置，利用 浮吊或履帶吊配合 振動(dòng)打樁錘 插打鋼護(hù)筒。 鋼護(hù)筒插打完畢，質(zhì)檢部門和測(cè)量組對(duì)鋼護(hù)筒插打質(zhì)量進(jìn)行檢查驗(yàn)收，合格后布置泥漿循環(huán)系統(tǒng)、上鉆機(jī)鉆進(jìn)、成孔。泥漿循環(huán)系統(tǒng)直接利用各墩位未開鉆的相鄰鋼護(hù)筒設(shè)置 ，泥漿循環(huán)護(hù)筒之間焊接鋼管相連。 水上鉆孔樁施工順序?yàn)椋?插打 鋼管樁 →搭設(shè)水上鉆孔平臺(tái)→插打鋼護(hù)筒→鉆孔、成樁、 灌注水下混凝土、 樁基檢測(cè) 。 棧橋及鉆孔平臺(tái)、鋼護(hù)筒具體施工方法見《向莆鐵路 JX2A標(biāo)東新贛江特大橋東、西岸棧橋及鉆孔平臺(tái)施工方案》，此處不再贅述。 筑島法 鉆孔樁施工方法 東新贛江特大橋沿線多處跨越河流、池塘、水田，對(duì)于這些特殊地 段，根據(jù)各墩位水文地質(zhì)條件和承臺(tái)位置不同分別采用填筑便道、鋼板樁圍堰或草袋圍堰等方法施工，對(duì)于不便填筑便道的采用搭設(shè)簡(jiǎn)易便橋、筑島圍堰施工。 筑島施工場(chǎng)的地面積， 應(yīng) 考慮吊機(jī)停放及灌注混凝土的需要，場(chǎng)地強(qiáng)度必須達(dá)到停放吊機(jī)和擺放鉆機(jī)的要求。 筑島完成后，埋設(shè)鋼護(hù)筒，設(shè)置泥漿循環(huán)系統(tǒng)，上鉆機(jī)成孔。泥漿循環(huán)系統(tǒng)擬設(shè)置在相鄰兩個(gè)墩位之間，每隔 一 跨設(shè)置一個(gè)，在兩個(gè)泥漿池之間設(shè)置機(jī)械設(shè)備、材料臨時(shí)停放、周轉(zhuǎn)場(chǎng)地（同樣設(shè)置在兩墩位之間）。泥漿池的大小滿足相鄰兩個(gè)墩位同時(shí)鉆孔泥漿需求，位置滿足機(jī)械設(shè)備操作空間要求。 筑島法工 藝流程為：筑島→平整場(chǎng)地→測(cè)設(shè)樁位中心→ 埋設(shè) 鋼護(hù)筒→安裝鉆機(jī)對(duì)中就位→投泥、開孔造漿→沖孔至設(shè)計(jì)標(biāo)高→驗(yàn)孔深→換漿清孔→向莆鐵路 JX2A標(biāo)東新贛江特大橋鉆孔樁施工方案 中鐵大橋局 向莆鐵路 JX2A標(biāo) 指揮部 10 下驗(yàn)孔器檢孔→下鋼筋籠及灌注導(dǎo)管→二次清孔→灌注水下砼→樁基檢測(cè)。 岸上鉆孔樁常規(guī)施工方法 岸上其它鉆孔樁采取常規(guī)施工方法施工，測(cè)量組測(cè)量、放樣 出 孔位后，埋設(shè)鋼護(hù)筒，上鉆機(jī)鉆進(jìn)、成孔。岸上鉆孔樁施工泥漿循環(huán)根據(jù)具體地理位置確定設(shè)置方案，一般采取就地設(shè)置泥漿池方案，對(duì)于不便設(shè)置泥漿池的地段采用卷制鋼護(hù)筒 （護(hù)筒底焊接鋼板） ，形成泥漿池實(shí)現(xiàn)泥漿循環(huán)的方法施工。 鉆孔樁施工技術(shù) 鉆機(jī)選型 根據(jù)本橋 鉆孔樁 結(jié)構(gòu)及地質(zhì)特點(diǎn)， 進(jìn)行鉆孔樁施工機(jī)具的 選擇： （一） 主 橋 39～ 40墩采用 KPG3000全液壓動(dòng)力頭回轉(zhuǎn)鉆機(jī)，該類型鉆機(jī)可用于Φ ，鉆孔深度可達(dá) 130m，扭矩分別可達(dá)到 200KNm。該鉆機(jī)底盤較重，鉆孔穩(wěn)定，有大噸位吊機(jī)配合能發(fā)揮效率。該型號(hào)的鉆機(jī)為國(guó)內(nèi)比較先進(jìn)的鉆機(jī)，可實(shí)現(xiàn)電控或液控恒壓自動(dòng)給進(jìn)，無(wú)級(jí)變速，密封性能好，能大幅減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工效，并能保證成孔質(zhì)量。 3 40墩也可以采用沖擊鉆成孔，在長(zhǎng)沙三汊磯大橋采用沖擊鉆成孔樁徑 ，樁長(zhǎng) 65m，巖石強(qiáng)度 40MPa，已有成功經(jīng)驗(yàn)。 （二） 36～ 37墩、 41～ 61墩采用 GPS15型旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)或 CJF— 20型沖擊反循環(huán)鉆機(jī)。該兩種類型鉆機(jī)的主要技術(shù)性能表如下 : (1) 鉆機(jī)主要技術(shù)性能表 表 鉆機(jī)主要技術(shù)性能表 項(xiàng) 目 單位 KPG3000全液壓 動(dòng)力頭回轉(zhuǎn)鉆機(jī) GPS15型 旋轉(zhuǎn)鉆機(jī) CJF— 20型 沖擊反循環(huán)鉆機(jī) 鉆孔直徑 m Φ ～Φ ～ 鉆孔深度 m 130 50 80 主卷?yè)P(yáng)牽引、提升能力 kN 112 30 50 鉆塔有效高 度 m 13． 9 8 鉆塔額定負(fù)荷 kN 180 240 鉆機(jī)功率 kW 238 30 75 主機(jī)重量 t 60 8 18 ⑵ 鉆頭配備 施工時(shí)每臺(tái)旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)根據(jù)實(shí)際 配備 1個(gè)φ 、φ 向莆鐵路 JX2A標(biāo)東新贛江特大橋鉆孔樁施工方案 中鐵大橋局 向莆鐵路 JX2A標(biāo) 指揮部 11 鉆頭， CJF— 20型沖擊反循環(huán)鉆機(jī)配備質(zhì)量 4000kg的沖擊鉆頭 ，實(shí)際鉆進(jìn)時(shí)，根據(jù)巖石強(qiáng)度適當(dāng)選用較重的鉆頭。 本橋覆蓋層主要由砂粘類土構(gòu)成，間夾多層軟塑狀砂粘土，使用刮刀鉆頭。刮刀鉆頭參數(shù)在普通鉆頭的基礎(chǔ)上做出適當(dāng)改進(jìn)。 刀排夾角：普通刮刀一般刀排夾角是 120度，在本橋這樣的地層中 夾角應(yīng)該為 90— 100度之間，這樣鉆渣易排出，不易裹鉆。 ZX300型泥漿分離器，泥漿凈化能力 300m3/h，可將鉆碴從泥漿中分離，便于處理，處理后的泥漿可循環(huán)回入孔內(nèi)，不需要泥漿池沉淀。清孔 1小時(shí)可將孔內(nèi) 300m3泥漿的含砂率降低到 %～ %，為此可做到一個(gè)墩共用一臺(tái)泥漿分離器。 壓風(fēng)機(jī)選擇與安裝：由于鉆機(jī)的排碴方式為氣舉反循環(huán)，擬每臺(tái) KPG3000型全液壓動(dòng)力頭鉆機(jī)配備一臺(tái) 20m3/min、 。每個(gè)墩 3～ 4臺(tái) GPS15型旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)或 CJF— 20型沖擊反循環(huán)鉆機(jī)配備 1臺(tái) 12m3/min、 的空氣壓縮機(jī)。 （三） 其它地段 根據(jù)工期要求、鉆孔樁地質(zhì)條件 選擇 鉆機(jī)型號(hào) ， 對(duì)于粘土、砂層、砂卵石層及軟質(zhì)巖石中，選擇能快速成孔的 GPS15型旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)；對(duì)于硬質(zhì)基巖中，采用 CJF20型沖擊鉆機(jī)沖擊成孔。 旋轉(zhuǎn)鉆機(jī) 鉆進(jìn)參數(shù)的選擇 旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)中鉆頭的鉆壓、轉(zhuǎn)數(shù)和進(jìn)給量是鉆孔鉆進(jìn)技術(shù)中的三項(xiàng)主要技術(shù)參數(shù)，簡(jiǎn)稱鉆進(jìn)參數(shù)。鉆進(jìn)速度是鉆頭和刀具破巖效果的綜合反映，是鉆孔技術(shù)中一項(xiàng)主要的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)。鉆進(jìn)參數(shù)直接影響鉆進(jìn)速度，同時(shí)對(duì)孔的偏斜、孔徑刷大等孔的鉆進(jìn)質(zhì)量指標(biāo)也有很大影響，因此合 理選擇鉆進(jìn)參數(shù)，是實(shí)現(xiàn)調(diào)整高速優(yōu)質(zhì)鉆孔的重要條件。 ⑴ 鉆壓 鉆壓是指鉆進(jìn)時(shí)鉆頭垂直作用于工作面巖石上的壓力。在鉆孔中采取減壓鉆進(jìn)，即鉆桿始終處于懸吊狀態(tài)，鉆頭只有一部分重量作為鉆壓使用。一般取鉆頭及鉆桿在泥漿中總重量的 — 。 ⑵ 轉(zhuǎn)數(shù) 鉆頭的轉(zhuǎn)數(shù)與巖性、轉(zhuǎn)盤能力、鉆頭構(gòu)造、刀具類型等有關(guān)。鉆頭的實(shí)向莆鐵路 JX2A標(biāo)東新贛江特大橋鉆孔樁施工方案 中鐵大橋局 向莆鐵路 JX2A標(biāo) 指揮部 12 際轉(zhuǎn)數(shù)，應(yīng)使刀具磨損控制在合理范圍內(nèi)。 一般在松散的砂層中采用低轉(zhuǎn)數(shù)（形成的最大切線速度應(yīng)＜ ，在比較堅(jiān)硬的巖石中采用稍高的轉(zhuǎn)數(shù)。 ⑶ 不同地層鉆進(jìn)參數(shù)表 表 不同 地層鉆進(jìn)參數(shù)表 地 層 鉆壓（ KN） 轉(zhuǎn)數(shù)（ rpm） 進(jìn)尺速度 （ m/h） 采用的鉆頭 護(hù)筒底口地層 ＜ 200 6— 8 — 刮刀鉆頭 粉（細(xì)、中、礫）砂層 200300 6— 8 — 刮刀鉆頭 細(xì)圓礫土、粘性土 400500 4— 6 — 刮刀鉆頭 強(qiáng)風(fēng)化、弱風(fēng)化泥質(zhì)砂巖 400500 610 — 刮刀鉆頭 泥漿制備及循環(huán)系統(tǒng) 鉆孔過(guò)程中，泥漿起著極其重要作用：保護(hù)孔壁，防止塌孔；懸浮鉆渣，加快鉆進(jìn)速度。要充分發(fā)揮泥漿的作用，其指標(biāo) 的選取致關(guān)重要： ① 埋設(shè)護(hù)筒深水施工時(shí)，既要保護(hù)孔壁，防止坍孔；又要不使泥漿反串。 ② 既要能懸浮鉆渣，又要使鉆渣在泥漿池中循環(huán)時(shí)迅速下沉。因此 采用泥漿循環(huán)（或泥漿分離器）進(jìn)行清渣，泥漿指標(biāo)顯得更為重要。 應(yīng)嚴(yán)格控制不同地層中的泥漿指標(biāo)。 ⑴泥漿的制備 采用低固相聚丙烯酰胺泥漿。 ⑵制漿用原材料 制漿采用膨潤(rùn)土，選用以蒙脫石為主的鈣納基膨潤(rùn)土，保證土具有較好的分散懸浮性和造漿性，質(zhì)量等級(jí)宜達(dá)到二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。制漿用水可直接從贛江河道中抽取。分散劑選用工業(yè)碳酸鈉 ,其指標(biāo)符合 GB21092的Ⅲ類合格品標(biāo)準(zhǔn)。其功能是提供 Na+，對(duì)鈣土進(jìn)行改性處理。 ⑶原漿的制備 將膨潤(rùn)土、水、純堿按比例制成漿。根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn) :泥漿中膨潤(rùn)土的含量為 68%，純堿的含量為膨潤(rùn)土含量的 34%。先將一定量水加入泥漿制備箱中，再按比例加入膨潤(rùn)土，使用 3PNL泥漿泵產(chǎn)生的高速水流在池內(nèi)攪拌 3分鐘，使膨潤(rùn)土顆粒充分分散，再按比例加入純堿進(jìn)行充分?jǐn)嚢柚瞥稍瓭{。 ⑷聚內(nèi)烯酰胺的水解 向莆鐵路 JX2A標(biāo)東新贛江特大橋鉆孔樁施工方案 中鐵大橋局 向莆鐵路 JX2A標(biāo) 指揮部 13 可選用非水解型、分子量為 800萬(wàn)的聚丙烯酰胺（ PAM）。使用前須對(duì)聚丙烯酰胺提前 23天采用常溫法進(jìn)行水解，水解時(shí)按 PAM： NaOH:H2O=10: ： 700的比例，在攪拌 筒中攪拌，直至 PAM全部分散于水中，放置 23天后即可使用。 ⑸ PHP泥漿制備 在原漿加入一定比例的 PHP使兩者充分?jǐn)嚢杌旌霞纯桑?PHP用量根據(jù)實(shí)際測(cè)試的泥漿性能指標(biāo)而定， PHP泥漿性能指標(biāo)如下表： 表 PHP泥漿性能指標(biāo) 粘度 （ Pa S） 容重 (g/cm3) 含砂率 （ %） PH值 膠體率（ %） 失水量 (ml/30min) 泥皮厚度 （ mm） 20— 25 ≤ 4 8— 10 ≥ 95 ≤ 15 ≤ 2 ⑹泥漿循環(huán)系統(tǒng)及泥漿的凈化處理 鉆孔施工過(guò)程中為保證泥漿的正常循 環(huán)，采用 泥漿池或 相鄰護(hù)筒作為泥漿循環(huán)池， 采用護(hù)筒作為泥漿池時(shí)， 相鄰兩護(hù)筒之間用鋼管焊接。對(duì)于反循環(huán)排出的泥漿，采用泥漿凈化后循環(huán)使用。鉆孔施工過(guò)程中，將泥漿循環(huán)的排渣管直接在泥漿預(yù)篩設(shè)施上，過(guò)濾去粒徑大于 ，再經(jīng)過(guò)ZX300型泥漿凈化設(shè)備上進(jìn)行最終處理。經(jīng)過(guò)凈化處理后的泥漿通過(guò)管路流回孔內(nèi)，凈化時(shí)排出的鉆渣通過(guò)溜槽排放到指定的船舶上。 鉆孔過(guò)程采用氣舉反循環(huán)方式排渣，正常施工情況下每 4小時(shí)測(cè)定一次泥漿性能指標(biāo)，以確?？變?nèi)泥漿的質(zhì)量。如果發(fā)現(xiàn)泥漿性能較差，不能滿足護(hù)壁要求時(shí)，可根據(jù)泥漿指標(biāo) 情況加入純堿、 PHP等處理劑，以改善泥漿性能。 當(dāng)鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，將鉆具提離孔底 20cm繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)鉆具，維持泥漿循環(huán)，并對(duì)泥漿性能進(jìn)行調(diào)整，使 泥漿性能指標(biāo)達(dá)到要求 。 鉆孔施工 開孔時(shí)，直接向孔內(nèi)投入狗頭石與粘土 1:1 的混合物，以鉆頭沖擊造漿。開孔時(shí)采用 2 米以下的小沖程。特別是在護(hù)筒底口以下 3 米以內(nèi)，須反復(fù)投入狗頭石與粘土的混合物，采用小沖程沖砸密實(shí)，防止縮孔或塌孔?？變?nèi)水位應(yīng)保持高于孔外水面 米。對(duì)于水中樁，在鉆過(guò)護(hù)筒底口以下 3 米之前，孔內(nèi)水位應(yīng)適當(dāng)降至高于孔外水面 1 米左右，以防孔內(nèi)泥漿反竄 。鉆孔過(guò)程中，須密切注意泥漿的濃度和鉆孔進(jìn)度，以此決定是否需要投粘土造漿。 向莆鐵路 JX2A標(biāo)東新贛江特大橋鉆孔樁施工方案