湖口大橋副孔樁基施工中幾個技術難點的處理方法
發布時間：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。其橋位處工程地質的主要特點是：覆蓋層厚度，種類多，松散軟弱；巖性狀態不均，巖面起伏，，斷裂構造展布多條，裂隙、巖溶異常發育。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、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難題。本文著重介紹處理這些技術難題的方法。
2 鉆機主要參數
鉆機主要參數見表1。
表1 鉆機主要參數
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。經潛水工水下探察，發現1根φ146的工勘套管斜插入孔壁內，外露長度達3m?？妆谛纬伞?”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，環箍檢查”的方法進行施工，未再發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的鋼筋焊一個環箍，經常檢查環箍，當發現環箍變形或被損壞時，即根據進尺情況，回填一定深度的片石重砸，直至環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巖，巖溶十分發育，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生由溶洞引起的施工事故。溶洞處理方法如下。
(1)技術人員及鉆機機組人員充分掌握地質資料情況。每個孔位的地質柱狀圖都單獨列出，發給有關人員，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泥漿面的變化，一旦泥漿面下降，應迅速補水，然后根據溶洞的小按1：1的比例回填粘土和片石，進行沖砸堵漏，只有當泥漿漏失現象全部消失后才轉入正常鉆進。如此反復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的沖程將洞內沖砸密實，再轉入正常鉆進。.
(6) 對于溶洞內充填物為軟弱粘性土或淤泥的溶洞，進入溶洞后也應向孔內投入粘土、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。所以橋位基巖內斷層、節理裂隙十分發育。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，除少數孔外，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) 準備一定數量的小片石或狗頭石，直徑10～20 cm。
(4)密切注意護筒內泥漿面的變化情況。當泥漿面迅速下降時，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。當再次漏漿時，仍按上述方法處理，即可逐步鉆至設計孔底標高。
4 結 語
每項基礎工程在施工過程中都會遇到各種技術難題，要使施工順利進行，關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，是經過一段時間的摸索總結出來的，也是行之有效的。對同類型技術難道的處理提供了參考。
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鄱陽湖口橋是江西省交通廳亞行貸款項目九江至景德鎮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。其橋位處工程地質的主要特點是：覆蓋層厚度，種類多，松散軟弱；巖性狀態不均，巖面起伏，，斷裂構造展布多條，裂隙、巖溶異常發育。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、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難題。本文著重介紹處理這些技術難題的方法。
2 鉆機主要參數
鉆機主要參數見表1。
表1 鉆機主要參數
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。經潛水工水下探察，發現1根φ146的工勘套管斜插入孔壁內，外露長度達3m?？妆谛纬伞?”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，環箍檢查”的方法進行施工，未再發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的鋼筋焊一個環箍，經常檢查環箍，當發現環箍變形或被損壞時，即根據進尺情況，回填一定深度的片石重砸，直至環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巖，巖溶十分發育，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生由溶洞引起的施工事故。溶洞處理方法如下。
(1)技術人員及鉆機機組人員充分掌握地質資料情況。每個孔位的地質柱狀圖都單獨列出，發給有關人員，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泥漿面的變化，一旦泥漿面下降，應迅速補水，然后根據溶洞的小按1：1的比例回填粘土和片石，進行沖砸堵漏，只有當泥漿漏失現象全部消失后才轉入正常鉆進。如此反復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的沖程將洞內沖砸密實，再轉入正常鉆進。.
(6) 對于溶洞內充填物為軟弱粘性土或淤泥的溶洞，進入溶洞后也應向孔內投入粘土、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。所以橋位基巖內斷層、節理裂隙十分發育。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，除少數孔外，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) 準備一定數量的小片石或狗頭石，直徑10～20 cm。
(4)密切注意護筒內泥漿面的變化情況。當泥漿面迅速下降時，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。當再次漏漿時，仍按上述方法處理，即可逐步鉆至設計孔底標高。
4 結 語
每項基礎工程在施工過程中都會遇到各種技術難題，要使施工順利進行，關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，是經過一段時間的摸索總結出來的，也是行之有效的。對同類型技術難道的處理提供了參考。
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