巖溶區(qū)域橋梁深水灌注樁成孔難點及施工分析
在橋梁工程項目建設(shè)的實施過程當(dāng)中，樁基礎(chǔ)是最為常見的深基礎(chǔ)之一，下面是小編搜集整理的一篇探究巖溶區(qū)域橋梁深水灌注樁成孔難點的論文范文，歡迎閱讀查看。
在現(xiàn)代經(jīng)濟社會不斷建設(shè)發(fā)展,社會大眾出行需求日益加劇的背景下,交通運輸項目建設(shè)在整個國民經(jīng)濟建設(shè)發(fā)展進程中的重要價值得到了不斷的凸顯.特別是對于橋梁工程而言,其重要性更是尤為突出的.在橋梁工程項目建設(shè)的實施過程當(dāng)中,樁基礎(chǔ)是最為常見的深基礎(chǔ)之一,對于土質(zhì)不良、以及淺層基礎(chǔ)無法直接滿足結(jié)構(gòu)物時地濃強度要求的情況下,橋梁工程中往往使用樁濃 z}}的施工模式',對于本文所研究的巖溶地區(qū)橋梁項目施工而言,由于此區(qū)域內(nèi)的地形相對復(fù)雜,并且整個施工過程中潛在大量的非安全性因素,進而就需要做好預(yù)備工作,明確此區(qū)域施工中出現(xiàn)各種問題的應(yīng)對措施'本文即時其展開詳細分析與說明.
一、工程概況
湘府路湘江大橋工程為南二環(huán)和南三環(huán)之間規(guī)劃的唯一一座跨湘江通道.大橋由西向東跨越兆新路、瀟湘大道(西線、東線)、湘江、湘江大道、京廣鐵路線、書院路,與湘府路相接,全長約2655moZ1}Z6#墩為跨越湘江涉水主墩,樁基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁,每墩設(shè)12根樁,縱橋向布置3排,橫橋向布置4排.樁間距為5.2m,樁徑為2.0m,按摩擦樁設(shè)計.各主墩樁基長為58m}88.1 m,湘江平均水深16m,江底頂蓋層厚度為1m}3ma常規(guī)意義上來說,在有關(guān)橋梁深水灌注樁的施工過程當(dāng)中,所采取的施工方案主要有兩種類型:一為先下鋼圍堰,后施工鉆孔樁的方案;二為先成樁,后施工鋼圍堰的方案.兩種施工方案在實際應(yīng)用中均有著各自的優(yōu)點與不足.首先,對于"先下鋼圍堰,后施工鉆孔樁"的施工方案而言,實際應(yīng)用中的主要優(yōu)勢在于:1能夠降低所使用鋼護筒部件的厚度與長度,使鋼圍堰下放過程當(dāng)中的定位更加精準與可靠;2.能夠在一定程度上節(jié)約鉆孔平臺搭建所需的鋼材、鋼樁,使整個加工焊接的成本開支得到明顯的控制;3能夠降低鉆孔平臺搭建、以及投入使用之后的穩(wěn)定措施費用開支.
但同時,此種施工方案也難免存在一定的缺陷,即門.施工全程中的水上設(shè)備較多,組裝工序繁雜,開鉆時間相對較晚,且施工速度較慢;2.鋼圍堰剛度需要進行調(diào)整,導(dǎo)致用鋼t顯著增加,同時使得運輸環(huán)節(jié)所倆要的吊裝費用以及吊裝工期得到顯著延長;3.對于高低不平的巖溶面而言,穩(wěn)定性的難度較大,且會導(dǎo)致后期鉆渣難度明顯較大.
其次,對于"先成樁,后施工鋼圍堰"的施工方案而言,實際應(yīng)用中的'主要優(yōu)勢在于:1.施工速度快;2能夠降低下鋼圍堰中的高度,實現(xiàn)對工期的合理控制;3能夠在一定程度上節(jié)約定位船等裝里的租賃、購皿費用;4能夠?qū)︿搰邐A壁混凝土f予以合理控制.
但此種施工方案在實施過程中同樣有一定的不足,如:1.施工過程中需要耗費大f的鋼管樁、以及鋼護筒;2,需要對施工區(qū)域下的河床進行必要的防護;3.鋼護筒定位過程中的難度較大.
結(jié)合本工程的實際情況,考慮到橋梁工程建設(shè)中,需要在一個枯水期中完成對6個深水基礎(chǔ)的施工工作,為了能夠最大限度地節(jié)約施工時間,確保施工任務(wù)的順利完成,在綜合上述兩類施工工藝的情況下,采取了"邊樁基,邊圍堰"的施工方案,即在下鋼圍堰的同時,進行鉆孔樁的施作.
為此,整個施工過程當(dāng)中也出現(xiàn)了一定的問題,需要加以特別的關(guān)注與重視,以下即做詳細介紹與分析.
二、巖溶地區(qū)橋梁深水班注樁成孔難點分析
巖溶地區(qū)的地質(zhì)形態(tài)相對復(fù)雜,在現(xiàn)階段的地質(zhì)勘探技術(shù)作用之下,無法實現(xiàn)對整個巖溶地區(qū)地質(zhì)形態(tài)的全面分析與了解.結(jié)合本工程所處的巖溶地區(qū)特點,可以總結(jié)出在深水灌注樁的成孔作業(yè)中,主要存在以下幾個方面的問題:
1.成孔過程當(dāng)中存在漏漿、以及漏水的質(zhì)量缺陷.結(jié)合對巖溶區(qū)域填充物的分析,本工程所處的巖溶區(qū)域為填充溶洞.但現(xiàn)階段的地質(zhì)勘探技術(shù)支持下,還無法對整個施工區(qū)域當(dāng)中溶洞的漏水情況予以詳細界定.因而,在施工現(xiàn)場鉆進作業(yè)的過程當(dāng)中,可能會出現(xiàn)漏漿的問題,并導(dǎo)致鉆孔孔內(nèi)的水頭顯著降低,不但會使得護筒部件受到變形作用力影響,引發(fā)埋鉆事故,同時也有可能對水陸環(huán)境下的鉆孔平臺產(chǎn)生極為不利的影響.
2.灌注樁施工中存在孔內(nèi)涌砂的問題:在穿越斑蓋層并到達鋼護筒刃腳結(jié)合區(qū)域的過程當(dāng)中,可能會由于護筒當(dāng)中涌入大f砂土而導(dǎo)致鉆孔平臺安全性受到不利影響.
本工程巖溶區(qū)域表層巖石裂隙發(fā)育程度高,且過于破碎,可能會導(dǎo)致回轉(zhuǎn)鉆機無法正常執(zhí)行鉆進動作.
3.在使用沖擊鉆機沖擊成孔工藝的情況下,如何在清孔基礎(chǔ)上,實現(xiàn)對沉渣厚度與泥漿性能的嚴格控制,此問題至關(guān)重要,是避免出現(xiàn)滲漏、塌孔的關(guān)鍵途徑.
三、巖溶地區(qū)橋梁深水份注樁施工技術(shù)分析
1.在有關(guān)鋼護筒的施工過程當(dāng)中,本工程所采取的施工方案為:鋼護筒在加工場地采取分節(jié)制作方式,制作完成后以船舶運輸至噸位,并應(yīng)用振動錘對其進行插打操作.在此過程當(dāng)中,為了確保鋼護筒施工質(zhì)f的穩(wěn)定與可靠,就需要特別關(guān)注以下幾個環(huán)節(jié)的施工作業(yè):
在鋼護筒的加工過程當(dāng)中,對于垂本尺寸的設(shè)定為:外徑中220cm,壁厚12mm,采用Q235鋼板加工.
護筒每2.0m加焊8 =12mm厚鋼板,0.3m寬加強環(huán)箍;在護筒底設(shè)皿0.5m刃腳,采用12mm鋼板加強處理,以防卷口.同時,鋼護筒播要盡f深入彼蓋層內(nèi)部,防止出現(xiàn)漏漿、以及塌孔的問題;②在有關(guān)鋼護筒的定位安裝作業(yè)過程當(dāng)中,可借助于導(dǎo)向架對鋼護筒進行定位.確保導(dǎo)向架的高度在鋼護筒長度1/3比例以上.同時,定位過程中,需要確保導(dǎo)向架中心軸線與樁軸線的完全重合;③在有關(guān)鋼護筒的插打作業(yè)過程當(dāng)中,首先倆要于護筒頂以下,m處設(shè)皿內(nèi)部支摔.同時,考慮到湘江底部筱蓋層較薄,鋼護筒打插時難以打入筱蓋層以下的河床內(nèi),為保證鋼護筒的穩(wěn)定性和護筒腳與孔口以下充分接觸,以確保鋼護筒不漏漿.待孔鉆至5m左右時,需對鋼護筒進行二次打插,使鋼護筒進行跟進至河床以下.
2.在有關(guān)灌注樁的成孔施工過程當(dāng)中,本工程中結(jié)合Z1#墩的基本地質(zhì)鉆孔資料,確定了最具針對性的成孔方案,即門2根樁基按二批成孔,各孔之間兩兩交錯布皿,各墩選用6臺CZ8型沖擊鉆同時作業(yè)實施鉆孔施工.沖擊錘為十字沖錘,直徑1.97m,自重約8一1 Ot,卷揚機為1 Ot中速卷揚機,卷揚機及機架自重為8t,采用正循環(huán)工藝出渣,利用鄰近的未施工樁位的護筒作循環(huán)泥漿池.實際工作中,針對可能出現(xiàn)的質(zhì)f問題,預(yù)先制定針對性的防范方案:①結(jié)合本工程所處巖溶區(qū)域的基本情況,鉆孔過程中可能出現(xiàn)的漏漿問題有不同的表現(xiàn)形式,一為鋼護筒外側(cè)與孔壁間隔區(qū)域的漏漿問題,這主要是受到鋼護筒內(nèi)部泥漿與外部降水液面高差因素影響形成的.此種情況下需采取的處理措施為:將鋼護筒接長,用振動錘將鋼護筒往下震打3-5m,可以反復(fù)多次進行鋼護筒跟進.二為巖溶裂縫區(qū)域的漏漿問題,解決此項問題的主要措施在于:根據(jù)已成孔的體積大小,回填體積相同的粘土、以及片石.
回填完成后開鉆;在出現(xiàn)卡鉆等質(zhì)f問題的情況下,還可采取如下的措施予以處理:一是另行下放一根鋼絲繩,繩端系上打撈鉤,將打撈鉤放入孔內(nèi)勾住被卡的鉆頭;二是孔內(nèi)下內(nèi)層鋼護筒,抽千孔內(nèi)泥漿,采用人工挖鉆的施工方式.
四、結(jié)論
結(jié)合相關(guān)調(diào)查研究資料可知:我國是一個巖溶發(fā)育十分成熟的國家.碳酸鹽成分的區(qū)域面積據(jù)統(tǒng)計可達到近100萬kmz.同時,社會大眾在出行方面需求的不斷擴展使得巖溶區(qū)域出現(xiàn)了大量的水電、水利乃至橋梁工程.在這部分工程的興建過程當(dāng)中,巖溶區(qū)域的地質(zhì)問題不斷凸顯出來.特別是有關(guān)橋梁工程項目的興建而言,對于當(dāng)中廣泛使用的灌注樁施工方案而言,若出現(xiàn)任何細微性的處理不善問題,則都將導(dǎo)致整個工程出現(xiàn)失穩(wěn)、滲漏等質(zhì)f方面的問題.總而言之,本文針對有關(guān)巖溶地區(qū)橋梁深水灌注樁施工過程中所涉及到的相關(guān)問題做出了簡要分析與說明,希望能夠引起各方工作人員的特別關(guān)注與重視.
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