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大直徑鉆孔灌注樁成孔技術(shù)措施及事故處理

文檔作者：陳金堂文檔來源：江西省地質(zhì)工程總公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2022年11月06日
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銣蘸 ．哮榭 ‘
／一 直徑鉆孔灌注樁成孔建術(shù)措施及事故 理
堡 ：蘭(江西省地質(zhì)工程總公司330002)
風陵渡黃河公路大橋的基礎(chǔ)工程一一鉆
孔灌注樁由江西省地質(zhì)工程總公司六、九工程
處施工。鉆孔樁孔徑1．5m，孔深70m．樁長60m．
屬特大、超長鉆孔樁工程。由于該地層變化大，
軟硬交錯頻繁，特別是兩岸采取圍堰筑島施工，
使得局部河寬只有200m，水流速達5~6m／s 在
水探6～7m的拇段墩位上施工，難度特別大，所
以各項施工工藝、措施必須準確、得力。
1 成孔施工'I備
兩邊近岸墩位施工時，采用圍堰筑島法施
工，下設(shè)2～3m護筒即可滿足茄工需要．而中
間墩位由于水深水急，需搭崩水上平臺并在其
下設(shè)較長的護筒方能滿足施工需要。
圍堰時，用直徑 425×10鋼管長15m左
右打人河床中，作為便道基礎(chǔ)：在墩位處，也用
凈嘴
嚀 中Lj ．f
此鋼管組成鋼管樁方陣，作為群體基礎(chǔ)，再用
60 工字鋼搭成方格．突出樁孔位置，再平行鋪
設(shè)重型鋼軌．兩根合并一組，組距800ram，其
上垂直方面鋪設(shè)一層方枕木，即成為水上施工
平臺。平臺面積約為16×32m ，平臺面距水面
約6m．同時安排兩臺GPB一16型鉆機施工．
在平臺面及距水面0．6m處各定位固定兩
組護筒導向槊．導向槊為半開式，內(nèi)卿外方，甩
型鋼制成，其拆裝內(nèi)徑比護筒外徑大6一
lOcm 。
一次性接長護筒16～18m．直徑1．7m(用
lOmm鋼板制)。單節(jié)護筒連接外加焊后，再加6
～8塊12Omm×250mm、厚1Omm的加強塊，
均布焊接，且底端護筒須加20Omm寬、lOmm
厚的保強圈 再在護筒下端3m處加焊兩個
體豎向撓曲，有助于切實掌握有關(guān)圍護結(jié)構(gòu)的
變形速率，以盡可能避免事故。對于已出現(xiàn)失穩(wěn)
預兆的情況，采取回填、地面衄載、墻外側(cè)降水
等搶險措施較為有效。
6．5 圍護結(jié)梅因開挖引起的水平側(cè)移有可髓
導致相鄰房屋或地下管線的不均勻沉降，并使
之產(chǎn)生開裂．排樁式圍護結(jié)構(gòu)的施筑，如打樁將
引起相鄰土層水平向擠壓和垂直向隆起，隆起
量及波及范圍與樁悻的平面分布密度、打樁速
率、土質(zhì)等眾多因素有關(guān)。由于地層中孔晾水壓
力總是先于地表隆起的發(fā)生，因而通過測讀超
孔晾水壓力變化情況來掌握打樁對地層影響是
一種有效的手段．
參考文獻
[1]王鏈琦、嚴人覺主鳊 深基礎(chǔ)工程國際會議
論文集．中國建筑工業(yè)出版社，1986
E2]豢惠民、葉致青主鳙．深基礎(chǔ)施工實例．中國
建筑工業(yè)出版社，1992 ～
一38
[3]上海市市政工程管理局．軟土市政地下工程
施工技術(shù)手冊．對構(gòu)筑物影響預測和防治，
1990
E4]上海市民用建筑設(shè)計院．地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)
范．上海市標準，DBJO8—11—89，1989
[SlPeck，R．B．，W ．E．Hans~on，T．H．Thorn—
durn， FoUndatiOn Engineering
JohnW alet and Sons，Inc，1974
[6]日皋建筑學套鳊．建筑基礎(chǔ)構(gòu)造設(shè)計規(guī)準，
同解說．1974 -
[7]王鐵夢．建筑袖的裂縫拄制，上?？茖W技術(shù)
出版札1987
志謝
皋文援引的大部分資料均為近年來作者度
其同事們共同完成和正在進行的工程監(jiān)測成
果，其中唐忠德割教授、陶履彬博士、陸浩亮剮
教授 揚慧芳實驗師等做了大量工作，在此表示
衷心的感謝。
建筑施工第lB卷
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O 型環(huán)，當護筒下入導向架入水前，用鋼絲繩
引上兩環(huán)，利用固定在上游的滑輪組通過卷揚
機校正護簡垂直度和位置，同時在上、下導向架
上各加焊6～8塊限位塊，均與護筒保持5ram
間隙，以保證護筒與設(shè)計位置吻合。經(jīng)校核無誤
后，下放護簡入水，同時用卷揚機牽引，以消除
水對護筒沖擊影響，使護筒垂直人土，當靠自重
A土到不再下沉時，及時檢測人土深度，再采用
DZ一60型震動錘錘擊，并及時抽出校正鋼絲
繩。一般情況下護筒人土4m，進人亞粘土層1
m便可滿足成孔需要。用循環(huán)泥漿槽連通2～3
個護筒，另加一個50ms左右泥漿箱，即可進行
一臺套鉆機正、反循環(huán)的成孔施工。
1
2 戚孔施工
。
在兩根試壓樁及前期工程樁施工中，發(fā)現(xiàn)
孔段中有8段土層由于含膠結(jié)物，．軟硬變化大，
鉆孔極 彎曲，無法用鹼孔器測孔，須進行大量
的二次護 掃孔工作。五個樁孔均進行過二次掃
孔工作 時間超過3天／孔，最長達7天l：fL。
另外還有幾段土層堅硬密實，極難進尺，班進尺
不超過o．3m，以及～ 些軟硬夾層，鉆進時鉆具
跳動嚴重，鉆頭合金碰損，消耗量大，也易震松
螺桿，發(fā)生斷桿掉鉆事故，針對以上施工中的問
題，我們主要采取了以下主要技術(shù)措施：
2．1 拄正器 ’
由一根長8m的鉆桿，焊上兩條與鉆頭同
、半徑的鋼腰帶，并加焊保徑塊，固定在鉆頭上
端，與鉆頭共同形成一個鋼性好、長達5m的
滿眼 鉆具，減少了鉆具與孔壁間隙，增強了
鉆具的穩(wěn)定性和導向作用，改善了下部鉆具的
彎曲狀態(tài)，保證了鉆頭基本處在鉆孔中心位置，
使其垂直鉆進，因而有效地防止了孔斜和彎曲，
消除了膠結(jié)層(軟硬不均，局部分布不均，其層
面與鉆孔軸線并不垂直)及粒度太小不同鰒l卵，
礫石、弧石對鉆具的影啊，以及鉆頭螺旋轉(zhuǎn)動
吃軟怕硬 形成的孔斜，局部彎睦和鉆孔內(nèi)
來復線式的小臺階。使檢孔器能夠順利通過。用
上扶正器后，成孔檢孔通過率l00 ，節(jié)約了太
量的擴、掃孔時間。
2．2 投碎石人孔
施工中，由于地層中厚薄不均的多層粉，
1994年第4期
細砂膠結(jié)層，總厚度達20余米，鉆進困難，加上
界面不整合，鉆機跳動嚴重，鉆進效率極慢，而
采取向孔內(nèi)投混凝土用粗骨料一碎石用正循
環(huán)成孔效果明顯。 ·
經(jīng)統(tǒng)計，在難度增加，即難以施工的地層由
88．7 增加到42．7 的情況下，投石后鉆進成
孔時間反而由原占總臺時率76．1 降到
6O．2 ，降低幅度達20 ，按單孔成孔1O天計，
每單孔節(jié)約2天時間，壘橋可節(jié)約近I1個月旅工
期。
在施工粘性土等地層時，鉆頭易 糊鉆 ，
影響鉆進速度，造成反循環(huán)不暢通又加重 糊
鉆 ，從而，無法繼續(xù)施工。用投碎石就可不起
鉆而使 糊鉆 物脫離鉆具。推廣此法后，每成
一個孔從原起鉆四次減少到二次，。太太辟低了
工人的勞動強度和施工對間。
2．3 “止動墊
在膠結(jié)層中施工鉆具胱鋤嚴重，常常造成
鉆頭與鉆桿之間 鉆頭與扶正器、扶正器與鉆桿
之間連接螺桿的松動，就是采用“雙螺母 在
每次起話時也都發(fā)現(xiàn)這幾處螺桿松動，造成絲
桿與法蘭、定位鋪與定位眼眼位擴大，每次慘樸
法蘭都要點焊補眼，人工打磨慘眼，費工費時，
而且多次發(fā)生由于松動而剪斷螺桿造成掉落鉆
頭的事故
為此，我們采用8號鐵絲“梅花 狀點焊
連接6個螺母，使之共同起到止動作用。在實踐
中，連接處均來發(fā)生松動，如在9__3 孔處理事
故時，用直徑1．5m簡式鉆頭修孔，因發(fā)生意
外，鉆桿本體裂斷，鉆頭掉人孔內(nèi)，在鉆頭打撈
上來后發(fā)現(xiàn)用鐵絲連接處螺桿絲毫未動，防橙
效果極為明顯。特別是施工時震動太，或慘擴鉆
孔時，用此法防松效果顯著．
2．4 鉆頭大小與合金塊選擇
在卵 礫石層中和砂層中選用 1．26～
1．45m的鉆頭鉆進，以減少該地層的超徑系散，
鉆頭可以是三翼或四翼的，堅硬的亞粘土則選
用 1．50m的雙腰帶三翼鉆頭較佳。
． 在30 Z 30×150的方鋼上焊接8 Zl5
Z 30的片狀硬質(zhì)合金進行亞粘土孔段的施工，
真正前角控制在15。，這樣能成條狀的切下土
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層，而對砂層、礫石層用方鋼直接焊接在鉆頭翼
片上即可：對于膠結(jié)層可在方鋼上焊多排太八
角合金。
可以通過焊接合金塊來調(diào)整鉆頭直徑太
?。怪饶苁箼z孔器順利通過，又能使擴徑系
數(shù)控制在較小的范圍內(nèi)。
2．5 戚孔措施
護筒的埋設(shè)、固定和止水是成孔的關(guān)鍵。因
其直接影響到成孔是否垂直，鉆孔施工是否順
利．鉆進到距護筒底腳0．5m左右時，控制成孔
參數(shù)并改用正循環(huán)工藝成孔，當穿過護筒0．5m
時，及時回填粘土及水泥混合物lm高，然后慢
進正循環(huán)二次成孔，超過護筒底2m后改用反
循環(huán)工藝成孔，始終保持施工時水頭高度。
3 典型事故處理
3．1 6—3#亍乞掉鉆與配重塊事故處理 。
在6號墩成孔施工中，進行6—3 孔成孔
工作時，在孔深30m處遇一層傾斜的厚0．6m
的膠結(jié)層，其上部孔段由中砂構(gòu)成。膠結(jié)層鉆進
時，由于進尺難，鉆進時間長，加上鉆孔偏斜，使
得中砂層孔徑超過2m，此時鉆頭芯管扭裂，鉆
頭掉人孔內(nèi)。處理中，鉆頭平躺在中砂層孔段，
但24～27m連續(xù)為膠結(jié)層夾層，孔徑較為規(guī)
整，總長2．2m的鉆頭怎樣也提不出孔來：同時
雪上加霜，把lt重的鉆具配重塊也掉人孔內(nèi)，
與鉆頭平行夾在孔中互相擠死。
’ 經(jīng)過多次分析研究，并征得設(shè)計、監(jiān)理方同
意，決定用 2．2m鉆頭擴孔，進行打撈處理，
當 2．2m鉆頭擴至23m處，就碰到孔內(nèi)鉆頭
及配重塊，然后用直徑~00mm的筒式鉆頭在
孔內(nèi)鉆小眼，原則是只要未 碰鐵 就盡量鉆
深，并保證2．2m的整個孔徑中空位全部鉆到，
‘ 方面借 探明事故物在孔內(nèi)狀態(tài)，另～ 方面
清除事故物四周渣物 最后用鋼板割制的豎鉤，
分兩次用 劍2天的時間全部謗理了孔內(nèi)遺留
物
3．2 斷樁接樁成孔處理
在施1：10—8#孑L時，灌注混凝土到鋼筋籠
底3m處，發(fā)生導管與颯筋籠皎 現(xiàn)象，升 降
導管，鋼筋籠都跟著升、降 _無漣解脫．只好一同
起拔而造成斷樁。
40 一
在1l—l5 孔成樁時，早期灌注的混凝土
早強，形成環(huán)狀硬蓋，使得混凝土面進入籠底時
頂起4噸多重鋼筋并把限位用的 42mm鉆
桿頂斷2根，也只好停灌而導致斷樁。
二次斷樁都由于已戚樁25m,~右，全部掃
掉已成的混凝土樁非常困難，就是采取接樁措
施，掃掉上部(接合面)混凝土也須認真對待．
10—8 孔，由于掃混凝土及時，量4 在3
天時問內(nèi)完成了掃混凝土工作，重新下籠下管
灌注成樁．而l1一l5 樁由于掃混凝土工作量
大、硬度大，在掃混凝土時造成孔斜和 生臺
階，再次下籠時不能到位，只得再次灌注混凝
土。為保證掃混凝土時垂直，在混凝土初凝時就
用 500ram鉆頭帶扶正器鉆一個6～7m小
眼，使小眼確保在樁中心，然后分2～3級進行
護孔掃混凝土工作。
掃混凝土清孔時，在原直徑500ram基礎(chǔ)
上用直徑1200mm鉆頭，前端帶有導正器，后
有扶正器，鉆到指定深度，再用直徑1500ram
鉆頭，同前擴孔到要求深度，然后下籠下管。
接樁灌注時，二次清孔工作特別重要，一定
要徹底換漿，上下混凝土面上允許有顆粒物存
在，但不允許有泥漿沉淀物。
為了了解接樁效果，除用水電效應法測試
樁身質(zhì)量外，還要求進行取芯，了解接合面混凝
土連接情況，為確保能取得距地面加余米處的
樁段混凝土芯，在下籠時隨籠下兩根 89x3
導管，距離接樁面3m左右。
經(jīng)兩種方法測定，兩根樁均定為合格樁?；?
凝土面接觸情況良好，無任何夾層．
信息窗
第八屆華東六省一市建筑施工學術(shù)交流會于
1994年6B 21～24日在上海舉行，皋屆售議以論文交
流與參觀大型工程為主，重在深大基礎(chǔ)廈高聳結(jié)構(gòu)
工．會議決定，第九屆會議由山東省組織籌辦
全國預應力應用技術(shù)交流研討會 將于1994年
9月中下旬在河南開封市召開，本次會議由中國土木
工程學售、中國土本工程學會混凝土廈預應力混凝
土分會、中國科技咨詢中 預應力技術(shù)專家組共同
舉辦。 (新)
建筑藏工第16巷

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