丁麗芳 （安徽省路港工程有限責(zé)任公司，安徽 合肥 230011）

1 引言

所謂孤石是指在非巖石地質(zhì)的深度方向上存在的零散的大塊石頭，灌注樁施工中，當(dāng)遇到孤石時(shí)常會出現(xiàn)卡鉆的現(xiàn)象，鉆頭無法鉆進(jìn)，如若強(qiáng)制鉆設(shè)，嚴(yán)重的會損壞鉆機(jī)。現(xiàn)有技術(shù)中解決的方案一般是更換鉆機(jī)，采用沖擊鉆機(jī)將孤石砸碎或擠向孔壁內(nèi)，而且對于水中樁施工還需要對現(xiàn)有的施工鋼平臺加固才能滿足沖擊鉆機(jī)施工要求，當(dāng)反復(fù)更換鉆機(jī)時(shí)，鉆頭在鉆井操作過程中，很難保證鉆頭的移動方向與鉆井的長度方向平行，這樣在鉆孔過程中發(fā)生偏移時(shí)會產(chǎn)生擴(kuò)孔現(xiàn)象，造成混凝土灌注量加大現(xiàn)象。

新城二路橋及新城二路工程位于六安市金安區(qū)城北鄉(xiāng)，分兩階段設(shè)計(jì)，包含新城二路橋梁及新城二路道路。新城二路橋：全長934.031m，其中橋梁長450m，接線長489.031m，道路寬為60m，橋梁寬為42m?？玟臇|干渠橋主墩采用柱式實(shí)體橋墩，基礎(chǔ)采用群樁基礎(chǔ)，由于現(xiàn)場位于老河道，地質(zhì)復(fù)雜，存在大量孤石地層。

2 技術(shù)特點(diǎn)

孤石地層鉆孔灌注樁施工技術(shù)采用彈性桿構(gòu)成的阻攔機(jī)構(gòu)，形成柵欄狀結(jié)構(gòu)，當(dāng)面臨孤石時(shí)，鉆筒在下探鉆進(jìn)時(shí)，孤石使得彈性桿彈性變形，從而使得孤石進(jìn)入兩相鄰彈性桿之間的入口，避免孤石掉落現(xiàn)象，確保能夠?qū)⒐率樌麖你@井內(nèi)完全提出鉆井之外，鉆筒起到存儲孤石的作用。鉆筒的上端筒底處開設(shè)有通孔，方便將過多的泥漿排出鉆筒，有效提高了鉆孔施工效率。鉆筒的筒壁上開設(shè)有取料門，當(dāng)鉆筒提出鉆孔后，打開取料門即可將鉆筒內(nèi)的孤石取出，操作方便簡單。

3 工藝原理

孤石地層鉆孔灌注樁施工工法的工藝原理是在鄰近鉆筒下端筒口處沿著鉆筒的徑向方向布置多個(gè)與鉆筒半徑長度吻合的彈性桿，構(gòu)成柵欄狀阻攔機(jī)構(gòu)，相鄰彈性桿之間的間隙構(gòu)成孤石通過的入口，利用彈性桿彈性復(fù)位形成對孤石的有效阻擋；在鉆筒的筒壁上設(shè)置連通孔，消除筒腔內(nèi)因鉆筒在鉆進(jìn)過程中產(chǎn)生的負(fù)壓力，在鉆筒上端筒底處開設(shè)通孔，將多余的泥漿排出鉆筒；在鉆筒的筒壁上開設(shè)單向鉸接弧形板狀結(jié)構(gòu)取料門，鉆筒提出鉆孔后，打開取料門即可將鉆筒內(nèi)孤石取出。

圖1 孤石地層鉆孔灌注樁施工原理圖

4 工藝流程

如圖2所示。

5 操作要點(diǎn)

①施工準(zhǔn)備：施工前應(yīng)對施工場地進(jìn)行平整，雨季施工應(yīng)做好排水措施，合理布置施工便道和施工順序，滿足各種施工設(shè)備的進(jìn)出場及施工要求；根據(jù)樁基圖紙對各個(gè)樁的位置進(jìn)行定位，定位后在樁位上利用紅漆做好標(biāo)記。

圖2 孤石地層鉆孔灌注樁施工工藝流程圖

②鉆筒制作：鉆筒制作包括：筒口焊接鉆刀——筒口內(nèi)壁焊接固定桿和彈性桿——筒壁和筒底開設(shè)連通孔——設(shè)置取料門-筒底設(shè)置鉆桿。

③鉆機(jī)就位：鉆機(jī)底盤為伸縮式自動整平裝置，在操作室內(nèi)有儀表準(zhǔn)確顯示電子讀數(shù)。將鉆機(jī)的鉆桿中心與樁位中心對準(zhǔn)，并依照駕駛室儀表的垂直度顯示，保證導(dǎo)桿垂直度。

④泥漿制備：泥漿的主要作用是護(hù)壁、攜砂排土、切土潤滑、冷卻鉆頭，制備泥漿需根據(jù)土質(zhì)確定，在粘性土中用原土造漿，成孔時(shí)在孔中注入清水；在其他土體中泥漿制備應(yīng)選用高塑性粘土或膨潤土；制備泥漿時(shí)應(yīng)根據(jù)施工機(jī)械、施工工藝及穿越土層的土質(zhì)等情況進(jìn)行配比設(shè)計(jì)。

⑤連接鉆桿與鉆機(jī)：在鉆筒制作完成及鉆機(jī)就位后，連接鉆桿與鉆機(jī)。鉆筒的下端筒口處設(shè)置有鉆刀，鄰近鉆筒的下端筒口處設(shè)置有用于阻擋孤石的阻攔機(jī)構(gòu)，阻攔機(jī)構(gòu)上設(shè)置有供孤石通過的入口，鉆筒上端筒底處延伸設(shè)置有用于與鉆機(jī)連接的鉆桿。

⑥開啟鉆機(jī)下鉆，并提取、夾持孤石；在連接鉆桿與鉆機(jī)并檢查無誤后，開啟鉆機(jī)并下鉆，鉆筒在遇到孤石時(shí)，孤石從鉆筒筒口處設(shè)置在的阻攔機(jī)構(gòu)的入口進(jìn)入至鉆筒的筒腔內(nèi)，鉆筒的筒腔內(nèi)可存儲較多的孤石。

⑦提取鉆頭并取出孤石：在提鉆的過程中，阻攔機(jī)構(gòu)實(shí)施對孤石的阻擋，避免孤石掉落，從而將孤石一同提出鉆孔，孤石打撈上來后，將孤石從鉆筒內(nèi)取出，無需更換鉆機(jī)類型即可繼續(xù)實(shí)現(xiàn)鉆孔操作。

完成上述一個(gè)循環(huán)后，繼續(xù)落鉆直至鉆孔完成。后續(xù)完成孔深測定、清孔、制作及安裝鋼筋籠、澆筑混凝土、破除樁頭、樁基檢測等工作。

6 質(zhì)量安全主要控制措施

①做好測量、試驗(yàn)的檢查工作，嚴(yán)格執(zhí)行自檢和復(fù)核制度。對所有采用的測量、計(jì)量器具按規(guī)定定期檢驗(yàn)，合格后方可投入使用。

②嚴(yán)格控制護(hù)壁泥漿的比重、含砂率和PH值等指標(biāo)。

③樁基成孔后必須進(jìn)行孔徑、孔深、孔斜率及沉碴厚度的檢測。

④設(shè)立專用泥漿池、沉淀池、排漿溝，對廢漿、污水進(jìn)行集中，經(jīng)常疏通泥漿溝，并做好無害化處理，按當(dāng)?shù)丨h(huán)保要求的指定地點(diǎn)排放。從根本上防止施工廢漿亂流。

⑤優(yōu)先選用先進(jìn)、新型的機(jī)械。同時(shí)采取有效措施降低施工噪音到允許值以下，并盡量減少夜間施工噪聲。

⑥對施工進(jìn)場道路進(jìn)行硬化，并在晴天經(jīng)常對施工通行道路進(jìn)行灑水，防止塵土飛揚(yáng)，污染周圍環(huán)境。

7 結(jié)論

孤石地層鉆孔灌注樁施工技術(shù)整體施工效率高，施工時(shí)安全可靠，勞動強(qiáng)度低，生態(tài)環(huán)境效益好，明顯降低了施工成本，縮短了施工工期，在新城二路橋及新城二路工程取得了成功應(yīng)用，在推廣應(yīng)用于非巖石的各種地質(zhì)條件的樁基鉆設(shè)，特別在非巖石地質(zhì)深度方向上存在零散的大塊石頭的地質(zhì)條件下進(jìn)行樁基鉆設(shè)。