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1、全護(hù)筒法施工鉆孔灌注樁技術(shù)方案一、工程概況*南引橋鉆孔樁基處于巖溶發(fā)育地帶，根據(jù)2004年10月22日設(shè)計(jì)院下發(fā)的*標(biāo)段樁基參數(shù)一覽表（第一批），部分樁位存在大溶洞，須采用全護(hù)筒法施工。第一批樁基參數(shù)一覽表中采用全護(hù)筒法施工的地質(zhì)情況如下：74#-D樁基：覆蓋層厚021.5m，-10.39 -12.09m微風(fēng)化石灰?guī)r，-12.09-21.49m為溶洞，內(nèi)充填軟塑狀亞粘土，夾微風(fēng)化灰?guī)r石牙，-21.49-31.59m微風(fēng)化石灰?guī)r，樁長(zhǎng)34.41m。92#-D樁基：覆蓋層厚014m,-10.62-11.12m微風(fēng)化石灰?guī)r，-11.12-13.52m溶洞，-13.52-15.22m微風(fēng)化石灰?guī)r，-12、5.22-20.92m溶洞，充填流塑狀亞粘土，-20.92-25.82微風(fēng)化石灰?guī)r，-25.82-31.34m溶洞，-31.34-38.62m微風(fēng)化石灰?guī)r，樁長(zhǎng)36.26m。93#-D樁基：覆蓋層厚014m，-10.65-14.65m溶洞，3m無填充物，-14.65-22.67m微風(fēng)化石灰?guī)r，樁長(zhǎng)20.21m。95#-A樁基：覆蓋層厚013m，-9.48-10.88m微風(fēng)化石灰?guī)r，-10.88-18.68m溶洞，內(nèi)充填中、細(xì)砂亞粘土，呈松散狀，軟塑狀，-18.68-28.48m微風(fēng)化石灰?guī)r，樁長(zhǎng)26.62m。95#-C樁基：覆蓋層厚015.4m，-12.20-14.50m微風(fēng)化石灰?guī)r，-14.3、50-22.20m溶洞，內(nèi)充填軟塑狀亞粘土，-22.20-30.50m微風(fēng)化石灰?guī)r，樁長(zhǎng)28.12m。97#-A樁基：覆蓋層厚014m，-10.80-11.50m微風(fēng)化石灰?guī)r，-11.50-13.90m溶洞，-13.90-15.00m微風(fēng)化石灰?guī)r，-15.00-20.70m溶洞，內(nèi)填充亞粘土，-20.70-28.40m微風(fēng)化石灰?guī)r，-28.40-30.50m溶洞，無填充物，-30.50-33.10m微風(fēng)化石巖，-33.10-33.50m溶洞，無填充物，-33.50-40.70m微風(fēng)化石灰?guī)r，樁長(zhǎng)37.60m。97#-C樁基：覆蓋層厚015m，-11.20-17.20m微風(fēng)化石灰?guī)r，-17.204、-26.10m溶洞，內(nèi)填充軟塑狀亞粘土，-26.10-33.50m微風(fēng)化石灰?guī)r，樁長(zhǎng)32.60m。二、施工方案針對(duì)上述七根鉆孔灌注樁，根據(jù)D標(biāo)段樁基參數(shù)一覽表（第1批）的要求，采用全護(hù)筒法進(jìn)行施工。我部根據(jù)設(shè)計(jì)院提供的地質(zhì)資料，對(duì)上述七根樁基分別采取以下施工方案：74#-D樁基：D=200cm，采用雙護(hù)筒方案進(jìn)行施工，外護(hù)筒長(zhǎng)22m，d=230cm，內(nèi)護(hù)筒長(zhǎng)33m，d=220m；92#-D樁基：D=140cm，采用雙護(hù)筒方案施工，外護(hù)筒長(zhǎng)18m，d=180cm，內(nèi)護(hù)筒長(zhǎng)35.5m，d=160cm；93#-D樁基：D=140cm，采用單護(hù)筒方案施工，護(hù)筒長(zhǎng)18m，d=160cm；95#-A樁基：5、D=140cm，采用雙護(hù)筒方案，外護(hù)筒長(zhǎng)13.5m，d=180cm，內(nèi)護(hù)筒長(zhǎng)22.5m，d=160cm；95#-C樁基：D=140cm，采用雙護(hù)筒方案，外護(hù)筒長(zhǎng)15.5m，d=180cm，內(nèi)護(hù)筒長(zhǎng)26m，d=160cm；97#-A樁基：D=140cm，采用雙護(hù)筒方案，外護(hù)筒長(zhǎng)14.5m，d=180cm，內(nèi)護(hù)筒長(zhǎng)33m，d=160cm；97#-C樁基：D=140cm，采用雙護(hù)筒方案，外護(hù)筒長(zhǎng)15m，d=180cm，內(nèi)護(hù)筒長(zhǎng)30m，d=160cm；1、鋼護(hù)筒設(shè)計(jì)及加工根據(jù)地質(zhì)鉆勘資料，存在溶洞樁基覆蓋層厚度1020m不等，地下水位為地面以下2m，覆蓋層主要為砂層。鋼護(hù)筒采用12mm鋼板卷制。（1）6、鋼護(hù)筒設(shè)計(jì)1）、工況分析：、外鋼護(hù)筒：A、鋼護(hù)筒插打時(shí)，鋼護(hù)筒的承載力驗(yàn)算；B、出現(xiàn)溶洞，漏漿時(shí)，鋼護(hù)筒在內(nèi)外水頭差和側(cè)土壓力作用下的局部穩(wěn)定驗(yàn)算。若巖面不平，護(hù)筒與巖面存在間隙，在水壓力作用下，產(chǎn)生流砂，形成不均衡水壓力和土壓力時(shí)，鋼護(hù)筒的局部穩(wěn)定驗(yàn)算。、內(nèi)護(hù)筒：A、內(nèi)嵌護(hù)筒須貫穿整個(gè)溶洞，下沉?xí)r，鋼護(hù)筒承載力驗(yàn)算。B、由于鋼護(hù)筒下孔口的巖面不平整，漏漿時(shí)，鋼護(hù)筒在內(nèi)外水頭差和側(cè)土壓力作用下的局部穩(wěn)定驗(yàn)算。2）鋼護(hù)筒承載力驗(yàn)算、護(hù)筒下沉?xí)r，承載力驗(yàn)算荷載：鋼護(hù)筒下沉?xí)r，荷載為：護(hù)筒自重和150KW沉樁錘振動(dòng)力90t。A、外套護(hù)筒外套護(hù)筒自重（內(nèi)徑230cm）：護(hù)筒外徑232.4cm，單位鋼護(hù)7、筒重：684kg/m3樁錘振動(dòng)力作用下,護(hù)筒產(chǎn)生應(yīng)力計(jì)算:=（6.8420+900）kN/0.0871=1.19104KN/ m3=11.9Mpa=196MpaB、內(nèi)嵌護(hù)筒（內(nèi)徑220cm）：?jiǎn)挝讳撟o(hù)筒重：654.3 kg/m3樁錘振動(dòng)力作用下,護(hù)筒產(chǎn)生應(yīng)力計(jì)算:=(6.5440+900kN)/0.0834=1.39104KN/ m3=13.9Mpa=196Mpa、局部承載力驗(yàn)算由于巖面不平及漏漿，鋼護(hù)筒內(nèi)外將產(chǎn)生水頭差和不均衡土壓力，鋼護(hù)筒受水壓力和土壓力作用下，發(fā)生局部變形。根據(jù)地質(zhì)資料，引橋覆蓋層厚度最大達(dá)20m左右，取最不利狀況，20m覆蓋層厚度計(jì)算，地表水取地面以下2m計(jì)算。護(hù)筒最底8、端所承受的土壓力及地下水的側(cè)壓力按下式計(jì)算：P=htg2（45-/2）+（-w）（H-h）htg2（45-/2）+（H-h）wP土和地下水對(duì)鋼護(hù)筒的最大總壓力，KN/ m2土的重度，KN/ m3；砂土=20 KN/ m3w水的重度，KN/ m3；w=10KN/ m3H鋼護(hù)筒護(hù)壁深度，m。H=20mh地面至地下水位深度，m；h=2m土的內(nèi)摩擦角，粗砂取=32p=202tg2（45-32/2）+（20-10）（20-2）tg2（45-32/2）+（20-2）10=247.6KN/ m2 用MIDAS計(jì)算軟件進(jìn)行計(jì)算分析（D=230cm鋼護(hù)筒），結(jié)果如下：A、當(dāng)鋼護(hù)筒與巖面結(jié)合緊密，不漏漿狀況（即環(huán)9、形均布?jí)毫?47.6KN/ m2作用下）：變形圖：應(yīng)力圖：B、當(dāng)鋼護(hù)筒受不均衡壓力作用時(shí)（即鋼筒底端局部不受水壓和土壓力）變形圖：應(yīng)力圖：C、當(dāng)鋼護(hù)筒受不均衡土壓力作用時(shí)，（即護(hù)筒底端局部只受水壓力而無土壓力工況）變形圖：應(yīng)力圖：從以上三種工況計(jì)算結(jié)果分析，當(dāng)出現(xiàn)B工況時(shí)，最不利，安全系數(shù)為1.232，采用=12mm的鋼護(hù)筒能滿足施工要求。考慮到地質(zhì)情況復(fù)雜，各種不可預(yù)見因素，內(nèi)外鋼護(hù)筒均采用12mm鋼板卷制。（2）、鋼護(hù)筒加工 鋼護(hù)筒加工在鋼構(gòu)件加工廠加工，采用厚度為12mm的鋼板卷制成護(hù)筒，護(hù)筒接縫焊接采用滿焊。護(hù)筒接縫、刃腳、護(hù)筒頂均用=12mm，寬20cm的鋼板進(jìn)行包裹加勁焊接，確保在10、下沉過程中，鋼護(hù)筒的局部剛度。鋼護(hù)筒的長(zhǎng)度根據(jù)設(shè)計(jì)院下發(fā)的地質(zhì)鉆勘圖紙的溶洞的深度，覆蓋層厚度進(jìn)行加工。上述七根樁鋼護(hù)筒數(shù)量如下：樁位外護(hù)筒內(nèi)護(hù)筒直徑（cm）長(zhǎng)度（m）重量（kg）直徑（cm）長(zhǎng)度（m）重量（kg）74#-D2302215026220332155692#-D18018964816035.51693493#-D16018858695#-A18013.5723616023.51121097#-A18014.57772160331574197#-C1801580401603014310合計(jì)：136239kg2、施工工藝（1）單護(hù)筒施工工藝先沖孔接近溶洞位置，下沉鋼護(hù)筒穿過溶洞，沖孔成11、樁澆注砼。工藝流程：場(chǎng)地平整 測(cè)量放樣，埋護(hù)筒 鉆機(jī)就位，沖孔鉆進(jìn) 接近溶洞，下沉鋼護(hù)筒直至溶洞底 沖孔鉆進(jìn)，完成鉆孔灌注樁施工。施工現(xiàn)場(chǎng)圖：（2）雙護(hù)筒施工工藝 先沖孔鉆進(jìn)至巖面，插入外護(hù)筒，沖孔鉆進(jìn)、沖破溶洞，下沉內(nèi)鋼護(hù)筒后，沖孔鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)終孔標(biāo)高，完成鉆孔樁施工。施工流程如下： 雙護(hù)筒鉆孔施工工藝流程： 場(chǎng)地平整 測(cè)量放樣、埋護(hù)筒鉆機(jī)就位，沖孔鉆進(jìn)至巖面 插入外鋼護(hù)筒 沖孔鉆進(jìn)至接近溶洞，小沖錘低沖程打穿溶洞 沉樁機(jī)下沉內(nèi)鋼護(hù)筒貫穿整個(gè)溶洞 鉆機(jī)沖孔直至終孔標(biāo)高 澆筑砼，回收外護(hù)筒。A、外鋼護(hù)筒插打施工測(cè)量工程師將樁位中心及軸線放樣后，先用埋入2m長(zhǎng),d=240cm或者190cm的護(hù)筒，12、鉆機(jī)就位，用直徑為230cm或者180cm的沖錘沖孔鉆進(jìn)；當(dāng)鉆進(jìn)至巖面時(shí)，提起鉆頭，用25t吊車起吊外鋼護(hù)筒，插入外鋼護(hù)筒，并用150kw沉樁錘振動(dòng)下沉直至巖面。在振動(dòng)過程中，嚴(yán)格控制鋼護(hù)筒的垂直度容許誤差在1%L內(nèi)。B、鉆機(jī)就位、沖孔外鋼護(hù)筒下沉到位后，開始沖孔，根據(jù)內(nèi)嵌護(hù)筒的直徑，選用相應(yīng)的沖錘（d=220cm或者160cm）進(jìn)行沖孔。當(dāng)孔鉆進(jìn)接近溶洞時(shí)，換小沖錘，低沖程鉆進(jìn)，以防卡錘。溶洞沖破后，若漏漿太快，需及時(shí)補(bǔ)充注入泥漿，確保水頭壓力，避免水壓力和土壓力不平衡，護(hù)筒局部擠壓變形。溶洞沖破后，換回正常沖錘，低沖程沖孔，將溶洞孔口直徑擴(kuò)大至內(nèi)鋼護(hù)筒直徑。C、內(nèi)護(hù)筒下沉施工沖錘沖破溶洞后13、，將鉆錘提起，用25t汽車吊將內(nèi)鋼護(hù)筒插入樁孔內(nèi)，用150kw沉樁錘將鋼護(hù)筒振動(dòng)下沉，穿過溶洞，直至洞底巖面。下沉過程中嚴(yán)格控制鋼護(hù)筒的垂直度在1%L內(nèi)。D、繼續(xù)鉆孔施工 內(nèi)護(hù)筒下沉到位后，放入沖錘，進(jìn)行沖孔，直至樁基終孔標(biāo)高。由于溶洞底巖面不平，出現(xiàn)漏漿的現(xiàn)象，則采用投入優(yōu)質(zhì)黃泥加片石，沖錘反復(fù)沖擠，將黃泥片石擠入縫隙進(jìn)行封堵。當(dāng)采用黃泥和片石封堵不住時(shí)，則采用澆筑混凝土進(jìn)行封堵。E、砼澆注及外護(hù)筒回收鉆機(jī)沖孔達(dá)到終孔標(biāo)高后，進(jìn)行清孔、下鋼筋籠、澆筑砼。待砼達(dá)到一定強(qiáng)度后，用150KW沉樁錘將外護(hù)筒拔出，回收利用。若沉樁錘無法拔除，則在外護(hù)筒上焊反力架，用千斤頂將護(hù)筒頂出，再輔于沉樁錘拔出。