吳 鵬

(中交隧道工程局有限公司)

1 工程實(shí)例

1.1 工程概況

青弋江特大橋跨青弋江主橋位于蕪湖城區(qū)內(nèi)，是青弋江特大橋重要組成部分，主橋?yàn)?72 +136 +72)的變截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁，正橋全長9 422 m，2個主墩基礎(chǔ)采用18 根直徑2.5 m 的鉆孔樁，主橋基礎(chǔ)全部采用鉆孔灌注樁，上為現(xiàn)澆整體式承臺，橋樁設(shè)計為巖承樁。

1.2 水文地質(zhì)

(1)水文

地處長江下游，屬亞熱帶濕潤氣候，季風(fēng)顯著，氣候溫和，梅雨集中，陽光充足，無霜期長，降雨豐沛集中。區(qū)內(nèi)降水季節(jié)性強(qiáng)，5 ～9月份占年降雨的60%以上，多年平均降雨量1 053 mm，最大日降雨1 895.5 mm，每年6月下旬～7月上旬都會出現(xiàn)一段降水量大。

(2)地質(zhì)

該橋所處范圍水塘表層分布薄層淤泥質(zhì)土，易造成坑壁滑塌，對工程施工稍有影響，圓礫土含空隙潛水，易造成基坑涌、滲水。粉土、粉砂夾層存在塌孔、涌砂等問題。

1.3 鉆機(jī)選型

根據(jù)我國大型橋梁鉆孔樁施工經(jīng)驗(yàn)，樁徑在2.5 m 及以上、孔深超過50 m 的大直徑超深鉆孔樁，一般均采用大型液壓回轉(zhuǎn)氣舉反循環(huán)鉆機(jī)。結(jié)合橋處的地質(zhì)條件、工期要求及其經(jīng)濟(jì)比對，在主橋75#墩、76#墩樁基選用了沖擊鉆成孔施工工藝。

表1 地質(zhì)勘探資料匯總表

1.4 鉆孔樁布置及護(hù)筒埋設(shè)施工

主墩每個墩18 根樁，由于場地布置限制，根據(jù)場地現(xiàn)場情況合理布置鉆機(jī)位置，同時鉆孔最高每個主墩6 臺鉆機(jī)設(shè)備進(jìn)行施工，每臺設(shè)備單獨(dú)設(shè)置泥漿池。鉆機(jī)為75 ～90 kW卷揚(yáng)機(jī)，鉆頭為14 t 重十字型沖擊鉆頭。護(hù)筒采取內(nèi)徑為3 m，埋深為3 m，桶壁20 mm 厚，埋設(shè)頂面高程根據(jù)地勢不同大致在12.3 ～12.5 m。

1.5 鉆孔施工

在鉆孔施工，以主墩76#墩為例，首批布設(shè)的沖擊鉆機(jī)全部為75 ～90 kW 卷揚(yáng)機(jī)、鉆頭直徑為2.5 m 的十字鉆頭、正循環(huán)沖擊鉆。76#墩1#樁、13#樁等平均成孔時間為60 ～61 d，在護(hù)筒頂高程至以下50 m 左右每天的進(jìn)尺為1 ～4 m不等(地表為人工填土，進(jìn)尺較大)，但繼續(xù)鉆進(jìn)時，每天的進(jìn)尺在0.2 ～0.7 m，平均在0.4 m 左右，鉆進(jìn)已很困難，經(jīng)常性的提鉆吃力，出現(xiàn)“糊鉆”的情況，設(shè)備故障率也隨之升高，已經(jīng)嚴(yán)重影響了橋體主跨的總體進(jìn)度，同時也存在較大的安全隱患。

在首批鉆孔結(jié)束后，針對這一情況，對鉆孔設(shè)備進(jìn)行了改進(jìn)。首先利用原來的2.5 m 直徑的沖擊鉆，將孔深鉆至50 m 左右。其次在2.5 m 鉆頭鉆進(jìn)開始困難時，將原2.5 m鉆機(jī)撤下，重新進(jìn)行鉆孔樁定位，更換鉆機(jī)，沖擊鉆機(jī)設(shè)備卷揚(yáng)機(jī)采用55 kW，5 t 左右的十字形鉆頭，鉆頭直徑采用1.5 m，繼續(xù)進(jìn)行鉆進(jìn)，此時由于鉆頭變小，對應(yīng)卷揚(yáng)機(jī)匹配合適，1.5 m 鉆頭單位時間內(nèi)沖擊的次數(shù)大大超于于2.5 m鉆頭的沖擊次數(shù)，取得了較好的進(jìn)尺效果，每日進(jìn)尺大致在1 ～4.2 m 左右，直至到達(dá)設(shè)計深度85 m;再次，達(dá)到設(shè)計深度后，將鉆機(jī)重新?lián)Q回2.5 m 鉆頭鉆機(jī)，鉆機(jī)布設(shè)好后，重新從第一次換下鉆機(jī)的深度繼續(xù)鉆進(jìn)，進(jìn)行套打作業(yè)，此時樁孔中心直徑1.5 m 處為“空”，大大降低了巖層對鉆頭的阻力，鉆進(jìn)表現(xiàn)為每天進(jìn)尺1.8 ～3.2 m，個別鉆深每天可達(dá)5 m，同時也大大降低了設(shè)備的故障率。這樣套打成孔完成一個孔徑2.5 m，孔深達(dá)85 m 的大直徑超深鉆孔樁的成孔天數(shù)是38 ～40 d。

2 結(jié) 語

經(jīng)過這樣的沖擊鉆套打成孔施工方案，改變施工次序，將施工機(jī)械的選型及次序的不同，鉆孔樁成孔速度比原成孔速度縮短了1/3 的時間，成孔后，各個樁孔的孔型、孔徑、孔斜率等指標(biāo)均符合設(shè)計規(guī)范要求。

大直徑超深鉆孔樁沖擊鉆套打成孔施工方法，施工機(jī)械設(shè)備簡單，縮短施工成孔時間，降低施工成本，收到較好的經(jīng)濟(jì)效益，縮短工期同時，也保證了工程進(jìn)度，對于重點(diǎn)工程施工有較好的借鑒意義;大直徑超深鉆孔樁沖擊鉆套打成孔施工方法的施工質(zhì)量控制，同沖擊鉆鉆孔樁施工質(zhì)量控制，施工方法易于掌握和控制，成孔質(zhì)量容易保證，便于施工管理。

［1］李少棟. 水中長大鉆孔樁施工技術(shù)［J］. 鐵道建筑技術(shù)，2009.

［2］杜永昌. 高速與客運(yùn)專線鐵路施工工藝手冊［M］. 北京:科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社，2006.

［3］盧小偉. 大直徑超深鉆孔樁沖擊成孔工藝淺析［J］. 山西建筑，2010，(11).