裂隙或溶洞条件下超长钢护筒辅助钻孔桩成孔施工技术(一)

裂隙或溶洞条件下超长钢护筒辅助钻孔桩成孔施工技术
方  征
（中冶交通工程技术有限公司）

 摘  要： 裂隙和溶洞条件下，冲击成孔桩漏浆问题严重，利用超长钢护筒辅助，很好解决了冲击成孔钻孔桩漏浆的难题。
 关键词：溶洞  漏浆  超长钢护筒 成孔

1 引言
1.1工程概况
 唐山市古冶区城区外环路北线工区K37+800上跨采石场专用线立交桥，跨度布置为（3×30m+3×25m）预应力混凝土小箱梁结构，下部采用双柱式框架桥墩和肋式桥台，Ф1200mm钻孔灌注桩基础，桥面路幅宽度为24.5m，铁路轨顶到箱梁底板的高度≥7.0m，桥墩距离铁路中心线≥6.0m。该桥梁钻孔灌注桩：桥墩桩基直径1.5m，共20根；桥台桩基直径1.2m，共16根。现在剩余6#桥台的4根桩基础。
1.2工程特点和难点
 该桥梁位于采空塌陷区的复杂地质条件下，地下岩石层存在多处裂隙或溶洞，在5＃、6#桥台桩基础冲击成孔的过程中，发现孔内泥浆部分或全部渗漏。为此，又采取高压旋喷桩的围护加固技术措施后，部分获得成功，但是6#桥台桩基础仍有4根桩无法成孔。原因是地质环境复杂，多处、多次产生漏浆，导致已进行加固的人工凿孔护壁整体下沉或脱落，桩孔之间土体扰动严重，发生塌孔及串孔现象，无法根本解决地下岩石裂隙的渗漏问题，在即将快要成孔的时候，最后只好把已经冲击成孔的部位用土重新回填。
 经过我单位技术部门组织多方技术人员共同研究后，决定采取加长钢护筒、并配以人工挖孔下沉钢护筒的方法，穿过裂隙岩石层或溶洞，最后再施以冲击钻冲击成孔达到设计桩长的技术方案。
2施工技术准备
2.1施工现场准备
 清理施工现场的杂物等，整平并划定作业区域，设置安全警戒标志和标识，非作业人员禁止入内。
2.2加工制作钢护筒
 制作内径为130cm，壁厚为10mm钢护筒（钢护筒制作直径比设计大100mm，以满足桩基之平面位置、桩径及桩基之倾斜度符合要求），长度为1.2m/节。每根桩钢护筒的总长度根据各桩人工凿岩深度确定。
2.3设计钢护筒长度
 根据已经成孔的深度，结合地勘资料和设计施工图纸，经测算确定：
 6—1：根据地勘资料、施工图纸，该桩人工挖孔、凿岩至地面以下 27.8m，桩底高程为18.6m处，则该桩护筒总长度应做成28m。
 6—4：根据地勘资料、施工图纸，该桩人工挖孔、凿岩至地面以下30.7 m，桩底高程为15.7m处。则该桩护筒总长度应做成31m。
 6—5：根据地勘资料、施工图纸，该桩人工挖孔、凿岩至地面以下27.8m，桩底高程为18.6m处。则该桩护筒总长度应做成28m。
 6—8：根据地勘资料、施工图纸，该桩人工挖孔、凿岩至地面以下30.7 m，桩底高程为15.7m处。则该桩护筒总长度应做成31m。
2.4设计制作钢筋混凝土块配重
 2.4.1计算钢护筒下沉过程的阻力
 （1）钢护筒自重计算
 按照最深的桩孔计算：通过上面数据可以看出，选择31m作为基础数据，计算下沉31m时护筒的摩擦阻力，作为设计配重数量的最大值。
 在钢护筒下沉到31m时，护筒自重为：
 G =2×3.14×0.65×31×0.01×7.8＝9.87t
 （2）计算下沉到最大深度的摩擦阻力
 在钢护筒下沉到31m时（取τ0＝19.5），护筒的摩擦阻力为：
 F＝τ0A＝19.5×2×3.14×0.65×0.01×31＝24.68t
 则抵抗摩擦阻力的差值为：
          G－F=9.87－24.68=－14.81t

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