巩义某河道大桥基桩成孔施工方法概述.doc

· 简介：根据地质钻孔资料，桥址地处黄土丘陵区，地形较复杂，沟谷发育，为黄土沟谷地貌特征，地表以第四纪新世冲积地层，下部为第四纪中更新世冲积地层，桥址地层以粘土层、泥卵石，砾石层及砂层交错分布，且含较多漂石，属黄河古老的沉积地层。河床部位分布砂、砾石层，砾石成分为灰岩，厚度变化大，分选及滚圆度极差，但密实、强度较大。
· 关键字：桩基,成孔,施工方法
一、工程概况
　　巩义市xx路石河道特大桥工程SG－001合同段位于巩义市新城区与老城区之间的石河道上，工程西起和平路（未成）中心，东止嵩山路（已建），全长1482.54米。为巩义市xx路跨越石河道区段，起点到终点为一直线段，石河道为市区规划的绿色生态带，沟底宽约700米，较平坦。河床最低点132.00，最大高差为52.66米。主桥跨径组合为4×30+[60+5×90+60]+30，全长726米，主孔为七孔双薄壁墩、桥梁上部构造为预应力混凝土变截面连续刚构桥，引桥为30米箱形简支变连续的箱梁，桥梁总宽为32.5米，为一整体式城市道路桥梁。
　　本桥基桩总计为160根，全部为摩擦桩。桩基础采用φ1.0m、φ1.5m两种直径的钻孔灌注桩，长度分别为30m、35m、65m三种。各种基桩数目如下表：
　　基桩工程数量表
项目
部位
桩径
桩长
数量
备注
基桩
主墩
φ1.5m
65m
126根
摩擦桩
过渡墩
φ1.5m
35m
24根
摩擦桩
引桥桥台
φ1.0m
30m
10根
摩擦桩
合计

160根

二、地质特征
　　根据地质钻孔资料，桥址地处黄土丘陵区，地形较复杂，沟谷发育，为黄土沟谷地貌特征，地表以第四纪新世冲积地层，下部为第四纪中更新世冲积地层，桥址地层以粘土层、泥卵石，砾石层及砂层交错分布，且含较多漂石，属黄河古老的沉积地层。河床部位分布砂、砾石层，砾石成分为灰岩，厚度变化大，分选及滚圆度极差，但密实、强度较大。
三、成孔施工方法
　　由于实际地质状况复杂，地层中粘土层、泥卵石，砾石层及砂层交错分布，且泥卵石中含较多漂石，故在钻孔过程中不同墩位选择的钻孔方式有所不同。主墩基桩采用钻机成孔，过渡墩基桩采用人工挖孔，12#桥台基桩采用机械挖孔。现将我部在成孔过程中

　　1、冲击钻成孔
　　施工初期主要采用这种成孔方式，单纯用冲锤钻进，在护筒以下40米范围内卵石和砂含量较高，进尺较快，但是在40多米以后进入粘土层，进尺缓慢，吸锥严重，导致成孔周期长，平均达到25天，且材料损耗严重，超方较多，单桩平均超10方左右。
　　2、回旋钻成孔
　　采用回旋钻正循环钻进成孔，在卵石层钻进时，钻头磨损严重，钻杆所受扭矩较大，憋车严重，钻进十分困难，且在20~50m深度范围内，间歇性有巨石出现，经常需要起钻加焊合金，材料损耗及其巨大，成本过高。该成孔方式开工初期在7#墩采用过，平均成孔周期为22天。
　　3、冲击与回旋配合成孔
　　根据地质勘测资料及前期施工过程中所遇到的实际情况发现：从地面以下40米左右地层均以卵石层为主，粘土较少，采用冲击钻施工既能保证施工质量，又有效控制了材料消耗，降低了成本；40米以下地层以粘土为主，含少量砾石和砂，冲击困难，适合采用回旋钻施工。
　　主墩基桩在成孔过程中多采用了先冲击后回旋的成孔方式，冲击钻8天左右即可钻至粘土层，然后更换钻机，采用回旋钻施工，7-8天可钻到位，完成一根基桩周期大约为16天，比单纯冲击钻或回旋钻明显缩短，材料损耗明显减少，成本得到有效控制。
　　4、磕头钻成孔
　　在主桥10#墩前期采用冲击钻成孔，周期长，平均为32天，超方较严重；后采用磕头钻机反循环成孔，成孔周期大大缩短，平均为13天，并且基本控制了超方，降低了成本，加快了生产进度。
　　5、挖孔成孔
　　4#、11#墩基桩桩长较短，桩身范围内未见地下水，适宜采用人工挖孔施工。各孔同时开挖，有效提高了生产效率，机械设备投入少，成孔后可直观检查孔内土质情况，有效保证了桩的质量。
　　12#桥台基桩采用机械挖孔，成孔速度快，两天即可完成一根。
　　6、施工经验总结

　　在钻孔施工过程中，对不同类型的基桩要视不同的地质情况，认真分析，选择科学合理的成孔方式，不仅能有效保证基桩质量，更能提高生产效率，加快施工进度，减少成本投入。钻孔时应注意以下几点：
　　6.1、泥浆调制关系到成孔护壁效果，并对成桩后桩周摩阻力值有一定程度的影响，泥浆相对密度的大小与排渣效果关系密切，排渣效果的好坏直接影响到钻孔进尺速度。特别是卵石层中桩基施工更应调制好泥浆的性能，且施工速度不宜过快。
　　6.2、进入泥岩层后，进尺速度控制在1.5~2m/24h左右为宜，因泥岩层易分解导致粘钻现象，故提钻要慢些，冲程不宜过大同时还应调整好泥浆性能，防止大程度扩孔和局部塌孔。
　　6.3、施工过程中应视进尺情况按时检测泥浆含砂率，及时做好捞渣换浆工作，以免影响进度。