橋梁施工論文范文旋挖鉆施工技術

　　摘要：本文主要講述在京杭運河特大橋施工中旋挖鉆施工技術的應用。

　　關鍵詞：京杭運河特大橋,旋挖鉆施工技術

　　前言

　　隨著我國橋梁事業的迅速發展，鉆孔灌注樁在橋梁中的運用顯的愈來愈重要，同時也促進了橋梁鉆孔灌注樁施工技術的快速發展.近些年來旋挖鉆鉆孔是鉆孔灌注樁施工中一種較為先進的施工方法，它以施工速度快、成孔質量好、環境污染小、機械化、自動化程度高、操作靈活方便，適用性強等,顯現出其獨特的競爭優勢，特別適用于工期要求緊的陸上鉆孔樁施工。旋挖鉆在江六高速京杭運河特大橋項目的樁基礎施工中發揮了巨大的作用，加快了施工進度，確保了工程質量。

　　一、工程概況

　　江六高速京杭運河特大橋位于揚州市廣陵區，寧通高速運河大橋以南600m處，京杭運河大橋設計為雙塔雙索面混凝土斜拉橋，跨度為28.5m+79.5m+248m+79.5m+28.5m，兩主墩分別位于運河兩岸大堤外側，樁基礎全部為摩擦樁樁徑1.8m，最大鉆孔深度為83.7m，樁底進入泥巖16m左右。

　　墩位處地質情況自上而下為;①層素填土;②1層粉土;②2層粉砂加粉土;②3層粉土夾粉砂;②4層粉土;②5層粉砂;②6層粉細砂;③3層卵礫質中粗砂;⑤基巖為微風化泥巖。

　　二、鉆機選型

　　大橋兩主墩鉆孔樁64根，數量多、鉆孔深度大;兩岸紅線外均有房屋建筑，施工場地狹小;且受征地拆遷的影響開工日期一再推遲。為保證總工期，以及在汛期到來之前完成主墩承臺的要求，結合地質情況綜合考慮選用NR2206DR型鉆機，改型該鉆機通過鉆桿帶動斗齒的旋轉、削土、提升、卸土，反復循環而成孔，且具有功率大，鉆孔深度大、鉆孔速度快、位移方便、定位準確、工作效率高，噪音小的特點。

　　三、旋挖鉆施工工藝流程

　　1、場地平整

　　將樁位處進行平整，表面用磚渣進行回填，并在回填后的地面上鋪兩快5×1.5m的鋼跑板作為鉆孔平臺。

　　2、護筒埋設

　　護筒埋設采用挖孔埋設的方法，開挖前由測量組放出樁位，然后根據護筒直徑開挖基礎，護筒內徑2m大于設計樁徑20cm。護筒埋設好后頂面高出地面0.3m，護筒埋設完成后由測量組進行復核確定護筒標高，護筒頂面中心與設計樁位偏差不均不大于5cm，傾斜度不大于1%。對護筒四周進行回填并夯實，并做好排周圍的排水。

　　3、泥漿的制備

　　鉆機在鉆進過程中好的泥漿可以防止孔壁坍塌、抑制地下水、懸浮鉆渣等作用，因此泥漿是保證孔壁穩定的重要因素。由于橋位處地質多為粉土夾粉砂、粉砂層，且地下水位較高，調制出良好的泥漿尤為重要。

　　泥漿采用膨潤土、火堿、纖維素混合拌制而成，泥漿的性能指標：

　　(1)比重：10.6～1.10 (2)粘度： 18～28s

　　(3)膠體率：95% (4)含水率：≤4%

　　(5)酸堿度：8～10

　　新制泥漿拌制好后在泥漿池中發酵至少12小時后再抽入孔內進行鉆孔作業。

　　4、鉆機就位

　　首先將鉆機行使到施工孔位，鉆機就位時與平面最大傾角不超過4°，調整桅桿角度操作卷揚機將鉆頭與孔位中心對中，打開桅桿垂直狀態自動調節，把鉆頭尖部落至與護筒頂面一個平面，將深度顯示置零，準備開鉆。

　　5、鉆進

　　旋挖鉆是通過底部帶有活門的桶式鉆頭回轉破碎巖土，并直接裝入鉆斗內，裝滿后由鉆機自身提升裝置和伸縮鉆桿將鉆頭提出孔外卸土，反復循環，直至鉆至設計深度。

　　(1)開孔

　　開始鉆進時采用低速鉆進，主卷揚機鋼絲繩承擔不低于鉆桿的、鉆具、重量之和的20%，以保證孔位不產生偏差。

　　(2)護筒底口處鉆進

　　護筒底口處最容易發生坍塌，因此在鉆至護筒底口至以下2m時緩慢反復鉆進、掃孔保證泥漿護壁良好，不易產生塌孔和漏漿。

　　(3)護筒以下鉆進

　　鉆進至護筒以下2m時后可以采用高速鉆進，鉆進速度與壓力有關，采用鉆桿與鉆頭自重以及鉆架滑道上的液壓油缸向下加壓，150Mpa壓力下，進尺速度以30cm/min為宜，260Mpa壓力下，進尺速度以50cm/min為宜，根據不同的地層合理選擇不同的鉆壓和鉆進速度。鉆進過程中操作人員隨時觀察鉆桿是否垂直，并通過深度計數器控制鉆孔深度。

　　(4)巖層鉆進

　　進入泥巖后采用分級擴孔的方法進行鉆進，即先用直徑1.2m的小鉆頭由孔中心向下鉆進，直至孔底，然后更換1.8m鉆頭掃孔至孔底，用此方法可大大提高鉆機在巖層中的鉆進速度。

　　(5)注意事項

　　a、旋挖鉆在施工過程中應嚴格控制鉆進速度，避免鉆進尺度過大，造成埋鉆事故。

　　b、控制鉆機升降鉆斗的速度，若鉆頭升降速度過快，鉆斗外壁和孔壁之間的泥漿沖刷孔壁，在加上鉆斗上下部分產生較大的負壓作用，易造成孔壁頸縮、坍塌，在護筒底口擾動漏漿后造成護筒掉落。所以應嚴格控制其上下速度，經現場實踐得知，鉆斗升降速度保持在0.8m/s左右。

　　e、鉆孔操作時不留意垂直度偏差和及時糾偏，就會造成傾斜率超標，使鋼筋籠下放難度增大，且易塌孔。所以在施工過程中應及時糾偏，隨時注意鉆桿垂直度，發現傾斜及時糾正，在施工前應對地質情況認真分析，對于地層不勻質、地層呈斜狀分布和在地層交界處鉆孔時需緩慢鉆進，采取減壓鉆進不能采用加壓鉆進防止產生斜孔。

　　6、驗孔

　　清孔后用自制籠式檢孔器對孔徑、孔形和傾斜度進行檢驗，籠式檢孔器用Φ25鋼筋制作，外徑為鋼筋籠直徑加10cm，長度為孔徑的4倍。檢驗結果需報監理確認。

　　7、鋼筋籠下放

　　鋼筋籠在鋼筋加工廠內加工好后分節提前運至墩位處，由汽車吊配合接長、下放，在下放過程中要控制鋼筋籠垂直度、對準孔位中心自然下放，因旋挖鉆鉆進成孔后孔壁泥皮較薄，即使輕微碰擦也很容易破壞孔壁，而造成孔底成渣厚度過大或塌孔。

　　7、清孔

　　灌注前若孔底成渣超過10cm則采用換漿法施工，即向通過導管向孔內注入經過沉淀的泥漿，換出孔底沉渣及濃度較大的泥漿，直至泥漿各項指標、孔底沉渣符合設計及規范要求為止。

　　清孔質量符合下述要求：

　　(1)泥漿比重：1.06～1.15 (2)含砂率<2%;

　　(3)粘度：18～20秒; (4)膠體率：>98%;

　　(5)PH值：8～10; (6)沉渣厚度≤10 cm

　　10、水下混凝土灌注

　　通過級配試驗確定的水下C30混凝土配合比，初凝時間不早于12小時;粗集料采用級配良好的碎石。粗集料的最大粒徑不大于導管內徑的1/8及鋼筋最小凈距的1/4，混凝土要有良好的和易性，水膠比為0.35，其塌落度為18～22cm，在灌注及運輸過程中無顯著離析泌水現象。

　　澆筑過程中應經常測量混凝土面高程，控制好埋深，防止埋深過大或導管一次拔空。

　　五、總結

　　京杭運河特大橋主墩64根樁于2010年8月8日順利施工結束，由于方法得當控制到位，80%樁成孔后到灌注前成渣均控制在5cm以內。樁各項指標均滿足規范要求，后經超聲波檢測 64根樁全部達到Ⅰ類樁標準。旋挖鉆的優勢得到了充分的發揮，在保證鉆機樁施工質量的前提下縮短了施工時間，為后續的主墩承臺、主塔施工贏的了時間。