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1、中江高速西江特大橋2.7m鉆孔灌注樁施工工藝1工程地質(zhì)概況西江特大橋主橋?yàn)?0m+4120m+70m預(yù)應(yīng)力砼剛構(gòu)一連續(xù)組合結(jié)構(gòu)，全長(zhǎng)620m，有5個(gè)主墩，2個(gè)過渡墩，其中主墩樁基為2.5m2.7m的變截面樁，每墩8根，樁長(zhǎng)都在60m70m之間，過渡墩樁基為1.6m等截面樁，樁長(zhǎng)也在50m60m之間，全橋樁基均為鉆孔灌注樁。主橋樁基所處地層從上至下為：1、淤泥質(zhì)粉砂，飽和、流塑狀，層厚在712m；2、淤泥質(zhì)亞粘土，飽和、流塑狀，層厚在2025m；3、卵石層，顆粒均勻性較差，粒徑27cm，不穩(wěn)定；4、強(qiáng)風(fēng)化泥巖半巖半土狀，稍硬，層厚10cm左右；5、弱風(fēng)化泥巖，巖質(zhì)軟，巖石裂隙發(fā)育，巖石天然單軸極2、限抗壓強(qiáng)度2.311Mpa，層厚310m；6、微風(fēng)化泥巖，質(zhì)軟，巖石天然單軸極限抗壓強(qiáng)度3.544.4Mpa。2泥漿循環(huán)系統(tǒng)泥漿是由水、粘土、化學(xué)處理劑以及其他一定物質(zhì)組成。泥漿是鉆孔必不可少的，泥漿質(zhì)量的好壞直接影響到成孔質(zhì)量。主橋鉆孔全部采用優(yōu)質(zhì)泥漿。2.1優(yōu)質(zhì)泥漿組成及作用機(jī)理。2.1.1泥漿配制根據(jù)本橋特點(diǎn)在工地試驗(yàn)室進(jìn)行泥漿試配，最終采用配合比是：泥漿：1m3水：1000kg粘土：420kg膨潤(rùn)土：60kgCMC：1.5kgNaOH：1.5kg優(yōu)質(zhì)泥漿的特點(diǎn)是：降低失水，稀釋，懸浮鉆碴；泥皮薄，護(hù)壁穩(wěn)定。2.1.2作用機(jī)理優(yōu)質(zhì)泥漿中不同成分分別起著不同的作用。（1）粘土中的細(xì)顆粒具有3、帶電、吸附、水化膨脹分散以及絮凝等性能。（2）膨潤(rùn)土具有相對(duì)密度低含砂量少，泥皮薄，穩(wěn)定、固壁能力高，阻力小和造漿能力大。（3）CMC（羧甲基纖維素），可增加泥漿粘性，使土層表面形線薄膜防護(hù)孔壁剝落并有降低失水量的作用。（4）NaOH的主要作用是增加水化膜厚度，提高泥漿的膠體率和穩(wěn)定性，降低失水量。2.2泥漿指標(biāo)由于受場(chǎng)地限制沒有設(shè)置太大的泥漿處理器，河水平均深度24m左右，護(hù)筒的長(zhǎng)度基本都有35m，利用護(hù)筒造漿，首先將護(hù)筒內(nèi)土層用鉆機(jī)清除，距護(hù)筒底還有12m時(shí)，停止鉆進(jìn)并開始造漿，根據(jù)配合比向內(nèi)投入足夠數(shù)量的造漿材料。當(dāng)泥漿指標(biāo)達(dá)到下列數(shù)值時(shí)才能繼續(xù)鉆進(jìn)。泥漿性能指標(biāo)表1相對(duì)密度粘度（pas4、）含砂率（）失水率（ml/30min）1.21.251922420泥皮厚（mm/30min）酸堿度（PH）膠體率（）3811952.2.1循環(huán)系統(tǒng)從孔底壓出的泥漿進(jìn)到一個(gè)直徑2.5m，高1.5m的過濾器，在過濾器上部有一0.5mm的篩網(wǎng)，首先將泥漿中的粗砂以上的鉆碴直接分離出來，泥漿在過濾器中沉淀部分鉆碴，然后直接回到孔中，過濾器下部有一出口，定時(shí)將鉆碴排出，由于整個(gè)循環(huán)系統(tǒng)較短而且過濾器的體積也不大，對(duì)泥漿中的粉砂不能及時(shí)清出，對(duì)于這個(gè)問題我們采用主動(dòng)清理的辦法，在過濾器中再放入一個(gè)泥漿泵，將容器中不能及時(shí)沉淀粉砂的泥漿抽出，并通過一個(gè)泥漿旋流除渣器，這個(gè)出砂器每4秒就可過濾1升的粉砂漿，其5、中粉砂含量達(dá)90，所以在整個(gè)鉆孔過程中含泥漿的砂率始終在2以下，并且在終孔時(shí)達(dá)到1以下。鉆機(jī)主要技術(shù)性能表2項(xiàng)目單位技術(shù)參數(shù)鉆孔直徑m3.0鉆孔深度m100轉(zhuǎn)盤扭矩KNm95.0轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速R/min635水頭提升能力KN600鉆桿內(nèi)徑mm241排碴方式氣舉反循環(huán)轉(zhuǎn)盤電機(jī)功率KN75鉆機(jī)自重T48（含配套）卷揚(yáng)機(jī)牽引力KN753鉆孔本橋樁基鉆孔使用的是國(guó)產(chǎn)BRM-4B型鉆機(jī)，每個(gè)承臺(tái)有8根樁，投入2臺(tái)鉆機(jī)，采用氣舉反循環(huán)鉆進(jìn)。3.1鉆孔方法3.1.1鉆前準(zhǔn)備首先在護(hù)筒內(nèi)用清水施鉆，清碴至護(hù)筒腳1.02.0m位置停止鉆進(jìn)，提起鉆頭，向孔內(nèi)補(bǔ)水和投入造漿材料，開動(dòng)鉆機(jī)旋轉(zhuǎn)鉆頭進(jìn)行造漿，檢測(cè)泥漿指標(biāo)達(dá)到6、表1中要求后開始鉆進(jìn)，由于在護(hù)筒內(nèi)只能造出200m3左右的優(yōu)質(zhì)泥漿，在鉆進(jìn)過程泥漿損失，所以在鉆進(jìn)過程中不斷定期檢測(cè)泥漿指標(biāo)，并且根據(jù)鉆進(jìn)深度不斷補(bǔ)充造漿材料和水至始至終都使孔內(nèi)泥漿達(dá)到表1中指標(biāo)。3.1.2鉆進(jìn)過程表3土層名稱土層特性鉆壓T（min/max）轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分）淤泥質(zhì)粉砂灰墨色、含蠔殼、流塑、粉砂5/1013淤泥質(zhì)亞粘土深灰色、偶夾粉細(xì)砂、飽和、流塑狀5/1013卵石灰黃、顆粒均勻性較差，卵徑26cm，夾雜粉細(xì)砂，飽和，中密狀5/1011強(qiáng)風(fēng)化泥巖褐紅色，半巖半土狀，遇水易成泥漿，巖心手可折斷，稍硬4/1617弱風(fēng)化泥巖棕紅色，裂隙發(fā)育，干硬10/1513微風(fēng)化泥巖深褐色，泥質(zhì)膠流7、，斷口鋒利，巖蕊呈短柱狀15/2011由于地層復(fù)雜覆蓋層較厚，根據(jù)BRM-4B鉆機(jī)性能，在本橋樁基鉆孔中采用了如下的鉆壓和鉆進(jìn)。由于地質(zhì)復(fù)雜，覆蓋層厚，巖層巖質(zhì)裂隙發(fā)育，硬度不均勻，采用減壓鉆進(jìn)，鉆桿上的鋼絲繩有測(cè)力裝置，可根據(jù)地層采用表3指標(biāo)鉆進(jìn)，并且鉆頭配重，在普通地層配重3t，在巖層中配重為6t，有的還要大些，并且采用齒輪鉆頭。3.1.3空氣系統(tǒng)鉆機(jī)配有20m3空壓機(jī)，由于孔內(nèi)水深超過空氣反循環(huán)風(fēng)包的吸程，為使空氣反循環(huán)排碴功能正常發(fā)揮，在鉆桿中增加一個(gè)風(fēng)包，即上風(fēng)室，上風(fēng)室至下風(fēng)室約在1520m，吸深在50m以內(nèi)時(shí)使用下風(fēng)室，當(dāng)吸深超過50m時(shí)使用上風(fēng)室，利用鉆桿外的風(fēng)管一根通下風(fēng)室，8、一根通上風(fēng)室。拆裝時(shí)要注意。3.1.4特殊情況的處理主橋樁基主要的特殊情況最突出為漏漿，防止斜孔也是很重要的，我們是采用如下方法有效解決的。（1）在鉆進(jìn)卵石層和巖層時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象，主要是因?yàn)閹r石裂隙發(fā)育嚴(yán)重，或是卵石空隙較大的度數(shù)。而且情況還是很嚴(yán)重的。主要采取方法：a、鉆進(jìn)時(shí)泥漿指標(biāo)除按表1中要求外，相對(duì)密度要求在1.25以上，并且減壓減速轉(zhuǎn)鉆，保持水頭在1.52.0m之間，嚴(yán)格控制水頭不能太高。b、在泥漿中加入適量水泥和干鋸末，充分?jǐn)嚢韬蠓€(wěn)壓一段時(shí)間。通過以上手段，使卵石縫和巖石裂隙中的小縫隙都用泥漿填補(bǔ)上，并在孔壁上形成較好穩(wěn)定的泥薄膜，保證成孔質(zhì)量。（2）由于泥巖強(qiáng)度低，并且裂隙發(fā)9、育，夾層多，經(jīng)常出現(xiàn)半軟半硬現(xiàn)象。主要采取方法是：在進(jìn)入巖層前開始減壓減速鉆進(jìn)，進(jìn)入巖層后在齒輪鉆頭上加6t配重，有的時(shí)間還在距鉆頭10m左右地主的鉆桿上加上定位器，增加鉆桿的定向，不易偏離。3.1.5排碴、清孔排碴方式有兩種，一種是在沉淀器處，筒頂裝有0.5mm的篩網(wǎng)，呈45斜度，首先將粒徑較大的鉆碴及時(shí)排出，不隨泥漿落入沉淀器內(nèi)，而粗砂類鉆碴基本沉入筒底，定時(shí)打開下端閥門排碴。而泥漿中的粉細(xì)砂也是鉆孔和清孔的關(guān)鍵，在鉆進(jìn)過程中我們就不斷地對(duì)泥漿進(jìn)行過濾（主要指粉細(xì)碴），不斷地將澆注池中的泥漿抽出并通過一個(gè)體積是有0.50.5m的錐型出砂器，出砂器能以1L/4秒的速度過濾掉泥漿中的粉細(xì)鉆碴，10、至始至終都使泥漿中的含水率在2以下，并且在終孔時(shí)含砂率在1以下，多數(shù)達(dá)0.5以下。所以在終孔后到灌注砼前孔內(nèi)幾乎沒有沉淀。4灌注砼主橋樁基莘根砼方量都在380400m3之間，澆灌砼是樁基成敗的最后一關(guān)。4.1攪拌設(shè)備采用的水上攪拌設(shè)備是由2臺(tái)1000L的強(qiáng)制式攪拌機(jī)，并配有全自動(dòng)裝置的電子計(jì)量系統(tǒng)。而岸上有2臺(tái)1500L的強(qiáng)制式攪拌機(jī)，所以每次澆注砼都是用57個(gè)小時(shí)地完成整個(gè)澆注砼過程，保證了灌注過程的連續(xù)和迅速。4.2首灌控制在清孔各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到要求后開始灌注砼。為保證首次導(dǎo)管埋深和對(duì)孔底的徹底反漿，以及保證孔底的膠接好，首灌料的儲(chǔ)料斗為13m3，并配有3m3，的漏斗，所以在撥塞后導(dǎo)管一般埋深都在1.82m。5總結(jié)西江橋全橋已完成并檢測(cè)合格的樁基185根，其中I類樁78，II類樁22，主橋樁基56根，其中I類樁86，II類樁14，在下部施工中取得了良好的效果。取得如此成績(jī)只能用以下幾點(diǎn)概括：1、嚴(yán)格的施工組織。2、完善的質(zhì)檢體系。3、精良的機(jī)械設(shè)備。4、強(qiáng)有力的后勤保障。參考文獻(xiàn)1、公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范，JTJ041-2000。2、公路施工手冊(cè)橋涵，人民交通出版社。