鸯 ｌ鞫支苯：０・ 高水位涌砂夹层地质钻孔桩施工技术 赵立波 （中铁十九局集团第五工程有限公司，辽宁大连１１６１００） 【摘要】 针对大连某高速公路工程大杨屯特大桥钻孔桩施工出现大范围涌砂塌孔现象，在对常规钻 孔桩方案进行试验均宣告失败的基础上，结合具体地质情况和塌孔现象，提出了先注浆加固涌砂层，后采取 钢护筒跟进的钻孔技术方案，经工程实践证明，此方案是可行的，取得了较好的工程效果，可为同类工程提供 参考。 【关键词】 涌砂；塌孔；钻孔桩；护筒； 注浆 【中图分类号】Ｕ４４５．５５ １ 【文献标识码】Ｂ ｌ工程概况 渣１．１ ｍ，护筒周围地面开裂，护筒下沉，判断出现塌孔，立即 拔导管及吊钢筋笼、护筒。 大连某高速公路工程大杨屯特大桥（ＤＫ５８＋７５９．１５）为 （６）措施六：先在砂层注水泥、水玻璃双液浆加固，黄黏 ４２—３２ ｍ双线简支桥梁，全长１４１９．８１ ｍ，本桥基础均采用 土加膨润土、纤维素、纯碱造浆做护壁，配合８ ｍ钢护筒的试 摩擦桩基础，桩基共计４７８根，其中１．２５ ｍ桩径８０根，１．０ ｍ 验方案。钻进１３ ｅｍ左右，出渣量很大，并且渣样为７ ９ ｍ 桩径３９８根。本桥地质主要分成三层，上部为０～１０ ｍ厚的 时的中砂，泥浆顶面出现少量气泡，判断出现塌孑Ｌ，吊出护筒 淤泥、淤泥质粉质黏土、黏土等组成的软土覆盖层；中部为３ 抽出孔内泥浆，回填塌孔。 ～３０ ｒｎ厚砂和风化成中粗砂状的３００ ｋＰａ花岗片麻岩；底部 经试验，证明针对本桥的特殊地质情况，采取常规的处 ｌ５～４０ ｍ为６００ ｋＰａ花岗片麻岩，本桥地下稳定水位为０．２ 理方案不能有效避免塌孔，甚至基本没有效果。为此提出了 ～８．５ ｍ。本桥地质比较特殊，中部花岗片麻岩被风化成了 如下具体的特殊处理技术方案。 中粗砂状的土层，其强度约３００ ｋＰａ，一般情况下，裸露的岩 ３高水位涌砂夹层钻孔施工方案 石也很难风化成砂，且地下稳定水位较高，因此存在较大的 鉴于针对以上常规处理技术方案均宣告失败的情况，参 塌孔，甚至流砂、涌砂危险。 建单位在现场召开了技术方案讨论会，针对深层砂层以及风 ２常规技术措施及效果 化成砂状的岩石（流砂）无法成桩问题做了探讨，一致认为最 根据本桥具体地质情况，结合塌孔线形，分别提出了如 直接、最有效的措施就是钢护筒或钢筋混凝土圆管跟进至塌 下具体钻孔技术方案。 孔层，可保证桩基成桩质量，但由于钢护筒或钢筋混凝土圆 （１）措施一：黄黏土造浆做护壁，钻进时泥浆比重１．３； 管跟进降低了摩擦力，桩基需要经过设计院验算才能确定最 孑Ｌ内填片石加固砂层和３００ ｋＰａ花岗片麻岩层；２ ｍ钢护简。 终长度，等待变更的时间较长。会后经过多方考虑，决定将 当钻进深度为２６．４ ｍ时发现泥浆顶面出现大量气泡，判断 以上措施综合使用进行试验，具体如下。 出现塌孔。 ３．１钢护筒跟进 （２）措施二：黄黏土造浆做护壁，钻进时泥浆比重１．７； 在钢护筒能拔出来的前提下，跟进的钢护简要尽量长。 同时向孔内填片石加固砂层和３００ ｋＰａ花岗片麻岩层；钢护 根据前期的试验，跟进的钢护筒长度定为８ ｍ，钢板厚度１５ 筒长度６ ｉｎ。钻至护筒底以下２ ｍ时发现塌方，黄褐色流砂 ｍｍ，护筒内径１．５ ｍ。先安装长度为２ Ｉｎ的护筒护住孔口， 由四周涌向孑Ｌ内，瞬间填满。 然后钻进，钻进深度超过２ ｍ时对钢护筒采取焊接的方式接 （３）措施三：黄黏土加膨润土、纤维素、纯碱造浆做护壁， 长、跟进，直至８ ｍ护筒全部跟进完。桩基混凝土灌注完毕 钻进时泥浆比重１．２；６ ｍ钢护筒。当钻进深度为３３ ｍ，发现 立即利用２台吊车、１台挖掘机提拔护简。护简拔出后按２ 护筒周围地面开裂，泥浆顶面出现大量气泡，判断出现塌孔。 ｍ一节分段割开，能修整部分的进行修整重复利用，不能修 （４）措施四：黄黏土加膨润土、纤维素、纯碱造浆做护壁， 整的部分作废弃处理，按此护筒平均可以重复利用３次。 钻进时泥浆比重１．４；８ ｍ钢护筒。当钻进深度为１２ ｒｌｆ，发现 ３．２砂层（３００ ｋＰａ花岗片麻岩）加固 护筒周围地面开裂、下陷，判断出现塌孔。 先进行注浆加固，加固３ ｄ后进行钻进，边钻边护筒跟 （５）措施五：黄黏土加膨润土、纤维素、纯碱造浆做护壁， 进。钻至护筒底时加入水泥、短钢筋、片石等进行干钻（不加 钻进时泥浆比重１．６；９．５ ｍ钢护筒。钻进比较顺利，施工单 泥浆），将以上材料挤入砂层进行再次加固，钻至护筒底以下 位实测钻进深度为２８．１ ｍ；监理检孔孔深２７．９５ ｍ，沉渣厚 度１５ ｅｍ，现场下钢筋笼、导管，导管下完后测孔深２７ ｍ，沉 ［定稿日期］２０１１—０１—２７ ２１６ 四川建筑第３１卷２期２０１１．０４ ｔ 施工技术与测量技术 ５ ｎｌ后注入造好的泥浆做护壁，继续钻进，直至成孔。具体 注浆措施：材料采用的注浆材料有钢管水泥、水玻璃。浆液 配合比：水泥：水玻璃：水＝５５１．３：１２４：４４１．１（１：０．２２ ：０．８，水灰比：０．８）。成孑Ｌ导管：６５０钢管，在钢管底部２ ｍ （４）启动注浆机对钢管注浆。注浆压力先控制在０．５～ １．０ ＭＰａ，根据注浆效果再增加或降低压力。边注浆边提钢 管，使砂层能均匀注浆。 （５）注浆完毕后平整场地，具体注浆布置情况如图１ 所示。 范围内打孑Ｌ，梅花形布置，间距２０ ｏｍ。机具、设备：注浆机 （最大压力：３ ＭＰａ）、水泥净浆搅拌机、挖掘机、１５ ｋＷ发 电机。 ３．３注浆施工 采取以上措施对９号～４ｌ号墩进行了钻孔施工，虽然仍 有个别桩发生过局部塌孔情况，但大部分能够成孑Ｌ，整体施 工效果比较理想。 （１）根据图纸显示的砂层及３００ ｋＰａ岩层的深度及注浆 机性能，确定每个注浆孔采用１０ ｍ长钢管注浆。钢管分两 次打入地下，第一次使用６ ｎｌ钢管（底部２／Ｉ１范围内打好 ４结论及建议 本文针对大连某高速公路工程大杨屯特大桥具体工程 地质情况，在进行多次常规不利地质情况下钻孔施工方案试 孑Ｌ），第二次用４ ｍ钢管（底部不打孑Ｌ），两根钢管间采用焊接 方式。 验均失败后，提出了注浆加固涌砂层，护筒跟进的钻孔桩施 工技术方案。工程应用实践证明，此方案是可行的，能够较 好的避免塌孑Ｌ的发生，取得了较好的效果。但在施工中应注 意如下施工注意事项。 （１）先进行注浆加固涌砂层，加固３天后等注浆具有一 定强度后再进行钻进施工，切不可操之过急。 （２）在钻孔施工过程中，一定要控制钻进速度，保证泥浆 护壁的形成效果。 （２）利用挖掘机将钢管打入地下。钢管横桥向间距６Ｏ ｏｌｎ，顺桥向间距７０｛３ｍ布置于桩问，距离桩边不小于３０ Ｃｒｌｌ。 （３）现场采用电子秤称量水、水泥、水玻璃，首先将称量 好的水加人水泥净浆搅拌机，然后按照配合比加人水泥进行 充分搅拌，待水泥浆搅拌均匀后加入水玻璃搅拌２—３ ｍｉｎ。 丹 东 （３）随时观察钻进情况和出渣情况，发现有异常情况，马 上停止钻进，采取果断措施进行处理。 参考文献 ［１］ＪＧＪ ７９—９１建筑地基处理技术规范［Ｓ］ ［２］张诚厚．高速公路软基处理［Ｍ］．北京：中国建筑工业出版 社。１９９７ 人 连 ［３］Ｊ．ｒＪ ０４１—２０００公路桥涵施工技术规范［Ｓ］ 图１注浆示意 ．衣 希 带 不 乔 乖 乖 秘 ： 乔 铞 铞 筇 乖 铞 ．． 尔 ｛ 坏 不 ．（上接第２１５页）构件的安装。 ２．７误差校正 顶对屋面结构进行整体卸荷，使支撑结构周边的各个支点同 时、均匀卸除荷载。在屋面构件安装完成后每个千斤顶安排 一在加工主体阶段钢柱之前先测量基础施工已经安装完 人进行操作，在统一指挥下同时将屋面构件向上顶升约１０ 成的钢柱顶部标高，测出与理论标高的误差，编号并记录，加 工上部钢柱时按照测量误差进行调整构件的加工尺寸，并预 留５ ｍｍ空隙进行标高调整，钢柱的垂直度精调采用在钢柱 顶部设置调节耳板，在楼板面设置地锚，用直径２４ ｍｍ钢丝 绳上连接５ ｔ的手动葫芦一端与钢柱连接，另一端与地锚连 ｍｍ，及时去除ＨＬ一３与支撑梁间的支撑枕木和工字钢，使所 有荷载全部施加在千斤顶上，再按照统一指挥缓慢下调千斤 顶的螺旋丝口，以达到均匀卸荷的目的。 ４结束语 本工程通过对建筑结构进行加固处理，安全经济地解决 接，按照观测偏差利用手动葫芦进行钢柱垂直度的精调，调 整好后及时进行对接焊缝的焊接，焊接完成后卸除钢丝绳。 了无吊装作业场地的难题，同时，通过科学组织，在一个月内 安全高效地圆满完成全部的吊装工作，取得了良好的经济和 社会效益。 ３临时支撑架体卸荷 采用钢管柱支撑架体平台上的ｌ０个２０ ｔ的螺旋式千斤 四川建筑第３１卷２期２０１１．０４ ２１７
