冲击钻破除障碍确保桩基施工质量

'2013年7月第7期城市道桥与防洪管理施工175冲击钻破除障碍确保桩基施工质量叶圣宏，闵振寰(1．宁波新亚建设有限公司，浙江宁波315~0；2．天津城建集团有限公司，天津30~50)摘要：该文对宁波市北环快速路工程Ⅶ标段工程主线桩基位置污水管障碍破除采用冲击钻新工法进行阐述。新工法在安全、工期、成本上明显优于传统常规施工工法，且成桩质量满足设计及规范要求。关键词：灌注桩；障碍；破除；冲击钻中图分类号：U445．55文献标识码：B文章编号：1009—7716(2013)07—0175—031工程概况与课题介绍2新老工法对比宁波市北环快速路工程VII标段工程项目总经过咨询相关专家及集中各方意见后，结合宁地面面积为184715m，合同工期为670日历天，波新亚建设有限公司多年来的施工经验，该工程总工程造价为4．34亿元。工程范围西起329国道，项目部准备了人工挖孔破除、拉森钢板桩围护开东交世纪大道，全长约1790m，主线采用高架+挖破除两种传统施工工法及冲击钻新工法破除共地面道路结构，与世纪大道相交采用四层“全定向三个备选方案。针对以上三个方案进行了多次讨+迂回半定向匝道”组合式全互通立交方式。论研究，对其是否符合该工程实际情况进行判别。该工程下部结构桩基均为桩径1m的钻孔灌2．1人工挖孔桩注桩，部分桩基桩位下有一条已废除污水管障碍，人工挖孔桩采用人工挖孔至管道位置，对障碍与设计桩位冲突(见图1)。为确保工程顺利开展，管道进行人工破除，并对破除后管道进行封堵，完计划需对污水管进行破除。成后采用回旋钻机完成剩余部分桩基施工。2．1．1安全控制由于管道埋深在5m以上，且部分管段埋深在10m，人工挖孔开挖深度较大，存在危险性。且所需破除的管道为污水管线，内含大量有毒有害气体，人工挖孔、凿除管道存在大量不安全因素。2．1．2质量控制人工挖孔桩，存在质量隐患。且管道位置封堵质量将直接影响整体桩基的质量，封堵不完全或后续回旋钻机施工中对封堵造成破坏后，均会造成后续成桩在封堵位置存在扩径现象。2．1．3进度控制人工挖孔桩施工进度慢，且挖孔桩外侧采用混凝土护壁，那么施工时间长，稳定性难以保证，如果采用钢护筒护壁，那么费用将比拉森钢板桩围护开挖破除及冲击钻破除法更高。2．2拉森钢板桩围护开挖传统方法对障碍桩基位置采用拉森钢板桩进行围护，进行大开挖施工，施工开挖至污水管管底后对障碍污水管进行凿除，凿除完成后回填土至现状路面高度待回填土稳定后采用回旋钻机进行灌注桩施工。此施工方法在安全控制、质量控制、图1障碍污水管与桩基位置示意圈(单位：cm)进度控制上均存在隐患。收稿日期：2013-04-o52_2_1安全控制作者简介：叶圣宏(1982一)，男，浙江鄞州人，工程师，从事市由于深基坑作为一个危险性较大的分部分项政工程施工技术工作。 176管理施工城市道桥与防洪2013年7月第7期工程，不但要做好围护的设置，而且在施工中要加位钻孑L桩施工产生泥浆，也丌1根据现场实际自制强监控管理，开挖后人员要下到基坑内进行两端泥浆。管线封堵，较为危险。3．2测量放样、钢护筒埋设2_2．2质量控制钻孑L桩直径均为1．0IFI，l大]此采用内1．1m的回填土稳定性会对桩基造成一定影响，而且钢护筒(壁厚10mm)作为现状管道封闭用，防止塌开挖施工会导致两侧道路开裂位移，影响后续上孑L及混凝土灌注时从废弃管道外流。护筒顶面高部结构支架搭设。地面30em以上，以防止杂物、地面水流入井孔内。2．2．3进度控制为保证混凝土灌注时混凝土不会外漏至两侧每个基坑开挖回填须15d，沉降期约7d，且废弃管道内，部分管道基础距离③：层粉质粘土混先要进行基坑开挖，后进行整个承台桩基的施T，粉细砂层距离较大，因此将钢护筒埋设深度设定施工周期较长。现状污水管道基础底以下2m位置，冲击钻冲击2．3冲击钻新工法至管道底以下6ITI可将障碍完全清除；部分管道基冲击钻新工法施工在障碍桩基位置先采用冲础底部3m左右为③层粉质粘土混粉细砂层，冲击钻从原地面向下施工直至污水管处理完成，然击钻施工时基本可以利用此层将管道碎块冲碎，但后采用回旋钻机进行以下部分施工至设计桩底。需要多次冲击，这样就容易造成钢护筒底部外侧及此施工方法在安全控制、质量控制、进度控制上均钢护筒底至砂层顶的一圈土层坍塌，因此加深钢护优于传统施工方法。简应埋设至粉质粘土混粉细砂层内50ClTI。2．3．1安全控制3．3冲击钻就位、施工(泥浆护壁)施工人员均在地面进行施工，较为安全。钻孔桩直径均为1．0m，因此采用1．07m的3l2．3．2质量控制冲锥将管道破碎。在封堵完备的情况下，桩基施工质量能有效冲击钻初钻时进程适当控制，采用1113小冲控制。程进行施工，使最初成孑L竖直、网顺，防止孔位偏2．3．3进度控制心、孑L口坍塌。进入正常钻进后，采用2m左右冲可先进行同一承台内无障碍桩基施工，中间程。由于管道中心位置与桩中心布置不是正对，冲存在障碍桩基在相邻三个承台之间轮换作业，施击管道时可能发生倾斜，因此在冲击至障碍管道工周期较适宜。位置时，采取低冲程钻进。在施工成本控制上，针对该工程实际，传统施工钻机钻进时及时排渣，并保持泥浆的密度和方法成本约为587万元，而冲击钻新工法成本约为粘度，在冲击至管道位置时，加大泥浆比重泥浆594万元，在经济陛上新老工法不存在明显差异。作用在井孑L壁形成一层泥皮，阻隔孑L隙水渗流，保因此，冲击钻新工法是值得提倡推荐在类似护孔壁免于坍塌。同时，泥浆还起悬浮钻渣的作施工条件工程中，优先考虑使用的。用，使冲击钻施工正常进行(见图2、图3)在适当位置开挖沉淀池、泥浆池，以及各孔位的泥浆槽，3冲击钻法施工工艺钻碴在沉淀池沉淀后挖并弃运，防止泥浆流入3．1现状管道封堵、泥浆满灌农田、水渠和河道。钻孔作业要连续进行，不得间桩基施工采用泥浆护壁，如果不对现有管道断，因故必须停钻时，孔口应加盖，并严禁把冲击泥浆满灌，冲击钻冲破污水管道泥浆将瞬间泄空，锥留在孔内，以防埋钻。导致钻孔坍塌，因此确定对现状管道进行封堵，并灌满泥浆。管道封堵的方法有很多，该工程采用拉森桩进行封堵。采用冲击钻在封堵位置垂直障碍污水管方向进行冲击，冲击长度需大于管道直径，冲击钻冲击至污水管管道基础底以下2m，形成长条形基坑。冲击完成后，在基坑内填土并夯实。填土完成后，在基坑内打设12m拉森IV型钢板桩，形成完整封堵，防止泥浆灌满后流失。对于管道满灌所需泥浆，可采用现场其他桩图2护筒检查实景 2013年7月第7期城市道桥与防洪管理施工177(1)钻机安装就位后，底座和顶端要平稳，不得产生位移和沉陷。(2)冲击前，需进行技术交底，选用不同的冲程及适当的泥浆比重。(3)冲击过程中，要经常注意冲击声音及冲击进尺的变化，以判断是否冲击完成。(4)钻孔作业要连续进行，不得间断，因故必须停钻时，孔口应加盖，并严禁把冲击锥留在孑L内，以防埋钻。(5)经常检查泥浆的浓度及排渣情况。泥浆太图3冲击钻施工买景浓，将吸收大量的冲击能，并妨碍冲击锥的转动，3．4护筒加高使冲击进尺明显下降，或形成梅花孔、偏孔。完成一个钢护筒高度的冲击钻施工后，暂停(6)冲击锥起吊时要平稳，避免冲撞护筒和孔钻进，将下节钢护筒吊至桩位上与已埋设好的钢壁，进出孔口时，严禁孔口附近站人，防止发生撞护筒满焊连接。人事故。3．5护简压入(7)处理情况，要根据冲击声音及冲击锥进尺完成钢护筒满焊连接后，在护筒上方放置5cm速度判断，当冲击声音明显变化且进尺速度明显厚钢垫板，用冲击锤将钢护筒压人，护筒埋设完成加快时，可判定管道已经处理完成，此时须做好施后，继续钻进一个钢护筒高度的冲击钻施工，吊另工记录工作。完成后移机，后续部分由回旋钻机进一护筒放置于已埋设的护筒上，进行焊接后，在护行施工。筒上方放置5cm厚钢垫板，用冲击锤将钢护筒压入，依次循环施工。5结语由于采用钢护筒进行封闭，这样也造成钢护通过各参建单位的共同努力，宁波市北环快筒段桩直径变为1．1m且钢护筒无法拔除。速路工程Ⅶ标段桩基施工顺利完成，后续检测结3．6冲击钻完全清除障碍果均符合设计与规范要求，为以后同类工程积累根据该工程试桩结果及后续施工经验，一般了丰富的施工经验。同时，宁波市北环快速路工程冲击至管道基础以下6m可以完全清除障碍物。其他标段施工单位借鉴该标段工程的成功经验，圆对于冲击施工中碰到③层粉质粘土混粉细砂层，满地完成各标段相同位置障碍的破除，为整条宁波冲击钻施工时基本可以利用此层将管道碎块冲市北环快速路顺利完工通车打下了坚实基础。碎，但需要多次冲击。3．7桩机移位，回旋钻机完成施工参考文献完成对障碍的破除施工后，冲击钻移至下一个[1]中国市政工程中南研究院．宁波市北环快速路(前洋立交一世承台施工，回旋钻机就位，完成剩余部分桩基施工。纪大道)工程施工图设计图集[z]．[2]《宁波市北环快速路工程施工VII标段现状污水管破除试验方4施工质量控制案》【z]．[3】《宁波市北环快速路工程施工VII标段现状污水管破除及钻孔施工中实行工程质量目标管理，明确各部门桩施工试验总结》[z]．的工作岗位职责，落实质量责任制，形成一个有效[4]JTG，I"F50—2011，公路桥涵施工技术规范【s]．的质量保证体系。[5]JTGF80／1—2004，公路工程质量检验评定标准【s]．贵州凯里清水江风雨大桥主体工程基本完工目前，贵州凯里清水江风雨大桥主体工程基本完工，已进入桥面搭建收尾阶段。清水江风雨大桥位于黔东南苗族侗族自治州凯里市清水江上，全长377m、宽44m，主拱净跨度150m，建成后将成为凯里市地标性建筑和旅游景点。风雨桥是贵州、广西、湖南、湖北等地独具特色的侗族建筑，由桥、塔、亭组成，因行人过往能避风雨而得名。'