浅谈牡绥铁路桥北河特大桥钻孔桩基础的施工技术与成本控制
摘???要：本文结合多年的施工经验并与目前正施工的牡绥铁路桥北河特大桥桩基础施工为?
例，对钻孔桩的施工方法与成本控制进行了浅析。?
关键词：桥梁桩基础施工、成本控制??
????牡丹江至绥芬河段扩能改造工程一标起于DK351+525m牡丹江枢纽站终点DK417+100m。全长65.575km。?
本桥跨越磨山村村通公路、桥北河及既有牡绥铁路。线位与磨山村村通公路交叉里程DK376+820.00m，交角135°42′；线位与既有牡绥铁路交叉里程DK377+552.44m，交角157°46′。桥北河特大桥全长1284.9m，中心里程DK377+179.55m，本桥两侧为直线，中间为曲线与缓和曲线，半径为左线5000m、右线4995.19m。?
本桥地质坚硬，主要以粘土、细圆砾土、粗圆砾土、云母片岩为主，由160kpa至700kpa不等。本桥基底为云母片岩主强度最硬达到700kpa。?
牡台基础为挖井基础；1～2号墩、33号墩～绥台为明挖扩大基础，其余桥墩均为钻孔灌注桩基础。这里我们主要对此地质情况采用钻孔桩基础的施工方法与成本控制进行分析。此桥的地质主要为云母片岩，云母片岩主要由云母矿物为主，其次为石英、斜长石、石榴石、蓝晶石、十字石等组成，鳞片—鳞片粒状变晶结构或斑状变晶结构，片状构造，云母等片状矿物呈定向连续排列，其间没有被石英等粒状矿物隔开，变晶粒度大于0.1mm，肉眼均可以识别，其中云母的含量大于30%，石英和斜长石等粒状矿物的含量小于70%，其中斜长石的含量小于25%。?
首先我们对此地质进过讨论适合此地质的钻机为压轮钻机、入岩旋挖钻、冲击钻，最终我们从经济角度与现场实际情况考虑采用了冲击钻。?
其次钻头的选用，冲击钻的钻头分为三种，分别是正循环淘渣桶、正循环管锥式钻头以及正循环实心钻头，经过三种钻头的实际工作后发现如下情况。?
1、正循环淘渣桶式钻头，在钻进过程中由于地质原因与泥浆比重原因，成孔后孔径偏大、沉渣大，在水下混凝土灌注中浪费混凝土。?
2、正循环实心钻头，由于钻头自重大产生很大的振动及宜出现塌孔现象也容易出现扩孔现象，在混凝土的灌注中也浪费混凝土。?
3、正循环管锥式钻头，在施工中泥浆比重控制较好，而且钻进过程稳定，孔壁保护非常好，而且在混凝土灌注中不会出现浪费混凝土现象，经实践证明能将混凝土损耗系数控制在1.05以内,对比设计给的1.25的混凝土系数大大的节省了混凝土的使用量，使钻孔桩混凝土的成本得到了很好的控制。下面介绍一下此钻机的主要施工方法：?
1、埋设护筒??
采用钢护筒，钢板壁厚8～10mm，高度为2-4m，做成整体圆形，为增加刚度防止变形，在护筒上、下端和中部的外侧各焊一道加劲肋。??
护筒埋深1.5-3.5m,护筒顶高出地面50cm,埋设时将护筒周围0.5m～1.0m范围内土挖除,分层夯填粘土至护筒底0.5m以下。??
当桩位处于岸滩上时，黏性土不小于1m，砂类土不小于2m。当表层土松软时，将护筒埋置到较坚硬密实的土层中至少0.5m。岸滩上埋设护筒，在护筒四周回填黏土并分层夯实；护筒顶面中心与设计桩位偏差及倾斜度均不大于规范及设计要求。??
在砂性土和流塑淤泥质粘土中钻进时护筒长度根据其埋深和厚度适当增加，对洞高较大且无充填或填充薄弱的地下空洞，采用套筒跟进的方法，确保无塌孔现象。?
2、泥浆配制??
一般可选塑性指数大于25，粒径小于0.005mm，颗粒含量多于总量50%的粘土制浆。如当地缺少适宜的粘土时，可用略差的粘土，并掺入30%的塑性指数大于25的粘土。所有粘土中不应含有石膏、石灰或钙盐类化合物。泥浆调制采用将粘土直接投入钻孔内，利用钻锥冲击制泥浆。?
3、冲击反循环钻机成孔??
开挖时应先在孔内灌注泥浆（有水时可直接投入粘土），采用小冲程，使成孔坚实、竖直、圆顺，能起导向作用，并防止孔口坍塌。当钻进深度超过钻头全高加冲程，且超过护筒底脚以下2m～4m后，方可进行正常的冲击。??
钻进过程中，必须勤松绳、适量松绳，防止打空锤；勤抽渣，使钻头经常冲击新鲜地层。每次松绳量：松软土层为5cm～8cm，密实坚硬土层为3cm～5cm。冲程应根据土层情况而定，坚硬土石层采用高冲程（100cm）；较软土层采用中冲程（75cm）；在易坍塌地层宜用小冲程，并应相应提高泥浆的粘度和相对密度。??
被冲击破碎的钻渣，少部分和泥浆一起被挤进孔壁，大部分靠反循环泥浆泵将钻渣清除出孔外。清渣必须按时，一般密实坚硬土层每小时纯钻进小于5cm～10cm、松软地层每小时纯钻进小于15cm～30cm时，应进行清渣。或每进尺0.5m～1.0m时清渣一次，每次清至泥浆内含渣显著减少时为止。在初钻孔阶段，为使钻渣挤入孔壁，可待钻进4m～5m后再清渣。??
清孔：清孔采用换浆法，以相对密度较低的泥浆逐步把钻孔内浮悬的钻碴和相对密度较大的泥浆换出，换至孔内泥浆的相对密度低于1.1以下为止，且孔底最终沉碴厚度不得大于设计和规范要求。?
4、灌注砼?
Ⅰ、灌注砼前，应检测孔底泥浆沉淀厚度，若大于100mm，应再次清孔。?Ⅱ、灌注砼应连续进行不得中断。砼施工时，砼的温度不低于5℃。?监理工程师论坛http://bbs.job2299.com/
Ⅲ、混凝土采用适宜的导管灌注，导管内径一般为25cm。导管应进行水密、承压和接头抗拉试验。在灌注混凝土开始时，导管底部至孔底应有250～400mm的空间。首批灌注混凝土的数量应能满足导管初次埋置深度（≥1.0m）和填充导管底部间隙的需要。在整个灌注时间内，出料口伸入先前灌注的混凝土内不少于2m，防止泥浆及水冲入管内，且不大于6m。经常量测孔内混凝土面层的高程，及时调整导管出料口与混凝土表面的相应位置，并始终予以严密监视，导管在无水进入的状态下填充。
Ⅳ、灌注混凝土时，溢出的泥浆引流至适当地点处理，以防止污染或堵塞河道和交通。?Ⅴ、处于地面或桩顶以下的井口整体式刚性护筒，在灌注混凝土后立即拔出；处于地面以上能拆除的护筒部分，待混凝土抗压强度达到5Mpa后拆除。当使用全护筒灌注混凝土时，逐步提升护筒，护筒底面应保持在混凝土顶面以下1～2m。?
Ⅵ、混凝土连续灌注，直至灌注的混凝土顶面高出图纸规定或工程师确定的截断高度才可停止浇注，以保证截断面以下的全部混凝土具有满意的质量。?
Ⅶ、灌注的桩顶标高比设计高出一定高度，一般为0.5～1.0m，以保证混凝土强度，多余部分应在接桩前必须凿除，桩头应无松散层。在桩顶标高控制过程中严格控制，以保证混凝土产生不必要的浪费。?
5、桩基检测?
根据设计要求，在监理工程师在现场的情况下，对桩的完整性严格按照规范及设计要求进行检测；并委托有资质单位，按要求进行无损检测。?
结束语：?
通过对此工程监理钻孔桩施工严格的技术控制，全桥钻孔桩299根I类桩达到297根，II类桩2根，质量合格率达100%。由于机具的合理选用也为此项工程的钻孔桩施工成本得到了很好的控制。
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