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1鉆機(jī)選型

目前我國橋梁深水樁基礎(chǔ)的鉆孔灌注樁施工有三大類常見的施工工具，分別為沖擊鉆、旋轉(zhuǎn)鉆和沖抓鉆。其中沖擊鉆主要用于淤泥、礫石和砂土，多應(yīng)用于60米~150米左右的巖土類的樁。旋轉(zhuǎn)鉆主要用于砂土、粘土質(zhì)含量不超過20%的碎石材料的施工。近年來，旋轉(zhuǎn)鉆施工成孔速度快、工藝先進(jìn)、環(huán)保特點(diǎn)突出、行走移位方便等特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于施工中。一旦確定鉆機(jī)型號(hào)，就要根據(jù)不同巖石特性選取相匹配是的鉆頭，保證鉆機(jī)能盡快與鉆頭相磨合，從而達(dá)到最佳的鉆進(jìn)狀態(tài)。

2鉆孔平臺(tái)設(shè)計(jì)與施工

本文研究橋梁工程采用的是支撐樁平臺(tái)。隨著橋梁跨度的增大，主墩基礎(chǔ)規(guī)模也會(huì)隨之增大。若采用橋梁工程中另一種廣泛應(yīng)用的鋼圍堰鉆孔平臺(tái)作為平臺(tái)支承會(huì)加大局部沖刷河床的力度，嚴(yán)重會(huì)影響過往船舶的正常通航。所以采用鋼管樁做基礎(chǔ)支撐鉆孔平臺(tái)，被大量運(yùn)用至流速較大、覆蓋層較厚及水深較深的水域。以某我國東部沿海地區(qū)某長江大橋?yàn)槔舜髽蛉L34.2公里，根據(jù)歷年水文條件設(shè)計(jì)支撐樁，活載和堆載為其中的設(shè)計(jì)荷載，并綜合考慮鋼管樁的沉入深度，既要滿足樁的承載力和穩(wěn)定性，還要便于施工。具體施工技術(shù)：所研究工程案例主橋?yàn)殡p塔雙索面鋼箱梁斜拉橋，其中北索塔墩水深約35.0m，流速2.5~3.6m/s。其基礎(chǔ)為高樁承臺(tái)結(jié)構(gòu)，采用梅花型布置，為群樁基礎(chǔ)，樁基由131根d2.8~2.5m、長117.6的變截面的鉆孔灌注樁組成。通過試樁得知，常規(guī)鋼管樁施工平臺(tái)樁數(shù)不僅多，而且還較為密集，如果在下沉過程中出現(xiàn)偏位，十分容易導(dǎo)致鉆孔樁無法正常施工。鋼管柱因水深流急無法精確定位，尤其在漲潮時(shí)期鋼管樁的晃動(dòng)十分厲害，難以保證平面位置。為此，通過比較不同施工技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性后得知，搭設(shè)鉆孔平臺(tái)施工可直接選用鋼護(hù)筒，鉆孔平臺(tái)主要分為起始、護(hù)筒區(qū)、下游平臺(tái)三個(gè)部分。其中起始平臺(tái)用于安裝懸臂式定位導(dǎo)向架，位于上游，它和下游平臺(tái)的支撐都采用鋼管樁。護(hù)筒區(qū)平臺(tái)支撐為的鋼護(hù)筒。將護(hù)筒和鋼管采用鋼管和型鋼上下平聯(lián)連成整體，從而形成整體鉆孔平臺(tái)。

3鋼護(hù)筒施工

在鉆孔之前埋設(shè)護(hù)筒的主要目的在于提高孔內(nèi)水位、為固定樁位、增加孔壁的靜壓力，防止坍塌。采用錘擊和振動(dòng)等方法沉入護(hù)筒。本文所研究的某長江大橋全長34.2公里，相應(yīng)的橋梁滲水基礎(chǔ)樁直徑也大于其他橋梁工程，因而采用振動(dòng)下沉的方法更能提高施工效果。還可采導(dǎo)向架導(dǎo)向保證護(hù)筒下沉正位，因?yàn)榇思茏訛樾弯摷庸?，有足夠的剛度，設(shè)計(jì)樁中心與導(dǎo)向架中心之間的偏差在護(hù)筒振動(dòng)下沉后不大于50mm，鋼護(hù)筒的傾斜度和平面位置是沉放過程中重點(diǎn)觀測對象，因?yàn)殇撟o(hù)筒是否能準(zhǔn)確下沉到位息息相關(guān)。

4鉆孔施工

經(jīng)凍融的粘土為鉆孔時(shí)最佳使用用土，因其造漿能力強(qiáng)，水化快，粘度大且接近地表。然而在施工過程中為節(jié)省建設(shè)成本，盡可能的就地選用土料。若一些粘土性質(zhì)較差可摻入部分塑性指數(shù)較大的粘土或PHP劑，具體摻入量以配比試驗(yàn)結(jié)果為主。施工時(shí)結(jié)合工地具體情況、選擇高效而經(jīng)濟(jì)的制漿系統(tǒng)。鉆機(jī)就位后用墊子在底座下方以此穩(wěn)定，防止鉆機(jī)位移或傾斜。當(dāng)鉆至護(hù)筒底大約2~3m時(shí)加入拌制泥漿，通過護(hù)筒底口可在減壓低速后迅速鉆進(jìn)，可用小鉆機(jī)鉆完上部樁孔后更換小直徑鉆頭繼續(xù)完成變截面樁和下部鉆孔。整個(gè)鉆孔速度要低速慢進(jìn)，當(dāng)達(dá)到一定的深度時(shí)可增加速度并采用中速鉆進(jìn)。如果在鉆孔過程中遇到砂層一定要放慢鉆速并適當(dāng)提高泥漿的稠度，以此保證施工的順利進(jìn)行。除此之外，運(yùn)用鉆錐不斷地提錐、落錐旋轉(zhuǎn)反復(fù)沖擊孔底，把土層中粘土泥砂擠向孔壁并通過泥漿泵的循環(huán)利用，篩選中鉆渣，完成鉆進(jìn)成孔全部工序。

5水下混凝土澆筑

水下混凝土指在干處拌制后在水下澆筑和硬化的混凝土。大直徑鉆孔樁鋼筋籠直徑大，總重量大，只有同槽整體制作和分段安裝運(yùn)輸才能確保其質(zhì)量。在專用長臺(tái)座上制作鋼筋，采用鐓粗直螺紋制作接頭。整體成型后分段運(yùn)到鉆孔平臺(tái)上繼續(xù)安裝。灌注樁身混凝土的配合比設(shè)計(jì)除了保證強(qiáng)度、耐久性及良好性能外，坍落度和初凝時(shí)間也要相應(yīng)的有所確保。其中初凝時(shí)間；初凝時(shí)間要根據(jù)樁身混凝土數(shù)量的多少和灌注時(shí)間長短為判定依據(jù)，規(guī)范規(guī)定不小于全孔澆筑時(shí)間，可視具體情況在實(shí)際操作中予以適當(dāng)縮短。坍落度的不宜過大或過小，入孔時(shí)為16~20cm，澆筑10m樁高時(shí)間后不小于15cm。安裝鋼筋后則需進(jìn)一步安裝導(dǎo)管，一般導(dǎo)管材質(zhì)為鋼管，根據(jù)不同工程需要導(dǎo)管內(nèi)徑大小也有差異，確定導(dǎo)管長度以孔深的施工變化為準(zhǔn)，用螺栓連接導(dǎo)管兩端，用橡皮擦擰緊并保證內(nèi)部不會(huì)有水分滲入。所以必須在澆筑前檢查的導(dǎo)管的密封性，確保其密封不滲水。水下混凝土澆筑要控制導(dǎo)管埋深不大于6m，小于1.5m，如果導(dǎo)管在混凝土澆筑過程中埋置過深可能會(huì)無法拔出導(dǎo)管，不僅會(huì)造成樁身混凝土施工半途而廢，還會(huì)廢棄再另外補(bǔ)充全新的樁。反之，有時(shí)會(huì)在拔出導(dǎo)管時(shí)埋置過淺，導(dǎo)致管內(nèi)井水，先灌的混凝土表層被后灌混凝土沖破，從而形成斷樁事故。

綜上所述，整個(gè)施工平臺(tái)搭設(shè)完成后經(jīng)現(xiàn)場沉降觀測后得知，能很好地達(dá)到預(yù)期目的和效果，由此證明深水樁基礎(chǔ)鉆孔灌注樁施工技術(shù)的合理性?？偠灾?，橋梁建設(shè)和施工技術(shù)的發(fā)展，深水樁基礎(chǔ)鉆孔灌注樁技術(shù)也相應(yīng)增大其難度，需施工人員準(zhǔn)確把握此項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵控制點(diǎn)，創(chuàng)新施工中各項(xiàng)環(huán)節(jié)的操作步驟，保證施工質(zhì)量。

作者：陳祝文單位：江蘇瑞沃建設(shè)集團(tuán)有限公司