小議砂巖地質(zhì)的施工技術(shù)

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一、工程概況

鹿峪中橋位于陽(yáng)泉西環(huán)高速公路LJ2合同段K7+400處，橫跨V型深谷，地形地貌較為復(fù)雜。橋位處長(zhǎng)期受到雨水沖刷，地面表層基本為裸露強(qiáng)風(fēng)化或弱風(fēng)化砂巖，往下為弱風(fēng)化、微風(fēng)化及完整性砂巖，地質(zhì)情況較為穩(wěn)定。鹿峪中橋設(shè)計(jì)為3×30米分離式高架橋，樁基礎(chǔ)為鉆孔灌注樁，樁基類(lèi)型為嵌巖支撐樁，設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)為12～15米，嵌巖深度要求不小于5米（完整性砂巖）。全橋共計(jì)鉆孔灌注樁20根，其中直徑1.2米的樁基12根，直徑1.6米的樁基8根。

二、施工背景和方案構(gòu)思

鹿峪中橋?yàn)楣こ讨衅谧兏黾拥臉蛄?，該處原設(shè)計(jì)為3×3米拱涵，路基右側(cè)填筑范圍有一煤礦斜井，在拱涵設(shè)計(jì)時(shí)，此處高填方路堤與斜井存在很大沖突。經(jīng)過(guò)煤礦公司與陽(yáng)泉西環(huán)高速公路建設(shè)管理處的共同協(xié)商，2012年7月底決定將此拱涵變更為鹿峪中橋，8月底下達(dá)正式設(shè)計(jì)施工圖紙。由于該橋變更圖紙下發(fā)時(shí)間較遲，且鹿峪中橋處于比較重要的地理位置（鹿峪中橋正處于王家灣大橋的預(yù)制梁運(yùn)輸通道上），鹿峪中橋的施工進(jìn)度將直接影響到王家灣大橋的預(yù)制箱梁安裝施工。因此，鹿峪中橋的基礎(chǔ)及下部施工工期十分緊迫，施工任務(wù)十分艱巨。工程項(xiàng)目部根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，對(duì)樁基施工的3種可行性施工方案（即人工挖孔、沖擊鉆沖孔和旋挖鉆鉆孔）進(jìn)行了認(rèn)真分析和研究。如果采用人工挖孔，由于爆破炸藥審批手續(xù)很復(fù)雜，且審批難度很大、審批費(fèi)用也很高，而且鹿峪中橋靠近王家灣村，爆破施工安全隱患很大。如果采用沖擊鉆沖孔，砂巖地區(qū)的沖孔施工進(jìn)度慢，且缺水、缺電，要確保施工進(jìn)度就必須配備大功率發(fā)電機(jī)和多臺(tái)沖擊鉆進(jìn)場(chǎng)施工，進(jìn)場(chǎng)費(fèi)用和其他施工成本很高。如果采用旋挖鉆鉆孔，施工進(jìn)度相對(duì)較快，且能解決缺電、缺水問(wèn)題，對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)保也有保證。

三、鉆機(jī)型號(hào)與鉆頭的選擇

鉆機(jī)進(jìn)場(chǎng)前，技術(shù)人員根據(jù)樁徑大小及現(xiàn)場(chǎng)砂巖實(shí)際強(qiáng)度、完整性等情況分析選擇鉆機(jī)型號(hào)及鉆頭形式，以確保鉆機(jī)和鉆頭有足夠的能力進(jìn)行正常的鉆進(jìn)施工。由于鹿峪中橋20根樁基中最大直徑為1.6米，設(shè)計(jì)孔深最深約為16米，鉆孔最大砂巖厚度約為13米，樁底砂巖強(qiáng)度可達(dá)30兆帕，為了確保鉆機(jī)有足夠的動(dòng)力以及鉆頭有足夠的強(qiáng)度，在查詢相關(guān)資料及通過(guò)鉆機(jī)隊(duì)伍的技術(shù)咨詢后，工程項(xiàng)目部選擇了我國(guó)某公司生產(chǎn)的TR220D型旋挖鉆機(jī)和旋挖合金鋼截齒鉆頭。

四、砂巖地質(zhì)的旋挖鉆施工

施工平臺(tái)修筑由于鹿峪中橋橋位處于V型深谷處，地形地貌較為復(fù)雜，鉆機(jī)施工平臺(tái)采用半填半挖方式進(jìn)行修筑。為了確?？卓诜€(wěn)定，成孔后不出現(xiàn)掉物現(xiàn)象，孔口采用簡(jiǎn)易的鋼護(hù)筒做孔口防護(hù)，護(hù)筒頂高出施工平臺(tái)30～50厘米，并對(duì)護(hù)筒四周進(jìn)行回填壓實(shí)。樁位控制待施工平臺(tái)修筑完好后，進(jìn)行樁位放樣。由于鉆機(jī)施工平臺(tái)為新修筑平臺(tái)，填筑土部分穩(wěn)定性普遍不高，加上樁基施工中鉆機(jī)振動(dòng)，因此，樁位控制至關(guān)重要。為了確保樁位偏差滿足規(guī)范要求（排架樁為5厘米、群樁為10厘米），樁位放樣時(shí)在四周打上引樁，以便施工中隨時(shí)復(fù)核樁位。鉆機(jī)就位和開(kāi)孔在鋼護(hù)筒埋置就位并經(jīng)測(cè)量對(duì)好樁位后，即可進(jìn)行鉆機(jī)就位。鉆機(jī)為履帶式行走系統(tǒng)，底盤(pán)可360度來(lái)回旋轉(zhuǎn)，機(jī)身靈活，但是，機(jī)身的穩(wěn)定性不夠。為了確保鉆機(jī)機(jī)身的絕對(duì)穩(wěn)定，在鉆機(jī)移動(dòng)到指定位置并對(duì)鉆頭進(jìn)行對(duì)中校正后，應(yīng)對(duì)鉆機(jī)履帶進(jìn)行前后和左右固定。對(duì)旋挖鉆可采用枕木和木楔子進(jìn)行卡位固定，其左右可采用錨樁卡位固定，避免鉆機(jī)在鉆進(jìn)振動(dòng)時(shí)產(chǎn)生非正常位移現(xiàn)象。鉆機(jī)開(kāi)孔時(shí)，先不加壓緩慢鉆進(jìn)，盡量減小震動(dòng)力，以免護(hù)筒出現(xiàn)位移，待鉆進(jìn)到護(hù)筒底以下50厘米以上或鉆至風(fēng)化砂巖位置時(shí)，應(yīng)提鉆檢驗(yàn)孔位，確保開(kāi)孔時(shí)孔位的準(zhǔn)確性。當(dāng)開(kāi)孔孔位滿足設(shè)計(jì)與規(guī)范要求后，即可開(kāi)足馬力進(jìn)行正常加壓鉆進(jìn)，否則應(yīng)對(duì)孔位進(jìn)行校正，直到孔位滿足要求為止。砂巖鉆進(jìn)施工為了便于橋梁下部構(gòu)造和上部構(gòu)造施工安排，先鉆左半幅所有樁孔，將左半幅樁孔由0號(hào)橋臺(tái)依次向3號(hào)橋臺(tái)推進(jìn)，鉆完左半幅所有樁孔后，再進(jìn)行右半幅樁孔施工。

五、小結(jié)

本施工工藝簡(jiǎn)潔方便，對(duì)缺高壓電和缺水地區(qū)十分實(shí)用，同時(shí)對(duì)加快施工進(jìn)度也十分有效，每臺(tái)鉆機(jī)每天可推進(jìn)約20米，即每天可成孔一個(gè)，施工效率相對(duì)較高。

作者：冷鐵松 單位：陜西路橋施工隊(duì)