浅弱覆盖层区域水上钻孔桩护筒埋设技术

《浅弱覆盖层区域水上钻孔桩护筒埋设技术》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、综述CONSTRUCTION第5卷第15期2015年5月浅弱覆盖层区域水上钻孔桩护筒埋设技术王建朋宁波市轨道交通集团有限公司宁波815000摘要：本文以某跨海大桥为例，总结探讨浅弱覆盖层基岩区域钻孔桩施工技术，主要介绍确保钻孔施工安全的几种钢护筒处理措施，以供借鉴。关键词：流塑性淤泥；中风化基岩；裂隙；冲击钻；牙轮钻中图分类号：C35文献标识码：A一、地质及工程概况某跨海大桥位于上侏罗系地层之上，基岩面起伏大，呈北浅南深，中间下凹的趋势，桥位中部偏北处最深。南北岸引桥基岩为凝灰岩，覆盖层为淤泥层、淤泥质粘土、亚粘土，覆盖层顶部

2、标高变化不大，厚度随基岩表面起伏较大，尤其北岸引桥呈北浅南深的趋势较为明显，南岸引桥覆盖层较薄，基本在小于10m范围内起伏。而位于山海交接的滩涂区域，覆盖层厚度变化较大，基岩标高起伏变化较大，地质条件更为复杂多变。设计采用直径为1.5m及2.0m的嵌岩桩，要求桩端嵌入中风化基岩不小于2倍的桩基直径，桩长14m～85m。大桥南、北引桥位于靠山临海的浅滩区域，覆盖层多属流塑性淤泥，厚度在10m左右，就钻孔桩施工而言存在以下几个方面的不利条件。1、覆盖层薄弱，承载力差。2、基岩表面起伏大，局部倾斜严重。3、基岩裂隙发育，完整性差。二、

3、施工工艺简介为确保嵌岩桩的成桩质量，采用较为先进的牙轮钻反循环成孔：即通过牙轮钻头将基岩破碎，采用泵吸（或气举）反循环将钻渣由钻杆吸出，经泥浆分离器过滤厚的净浆再次循环进入孔内；以此确保牙轮钻头施工与新鲜基岩接触，达到快速有效进尺的目的（工艺示意图如图2-1）。该工艺的优缺点如下：三、施工中最常出现的问题由于本桥位覆盖层薄弱，且基岩表面倾斜，裂隙发育，在钻孔过程中经常出现漏浆窜孔，使施工无法继续。因此，如何提高护筒的埋设质量，确保护筒底脚与基岩粘结牢固，以抵抗反循环过程中的孔底负压，确保钻孔安全，是本项目桩基施工要解决的首要问

4、题。四、三种护筒处理方案及效果1、方案一：冲击钻埋设护筒首先采用振动锤埋设护筒至基岩顶面，再采用冲击钻冲孔至基岩顶面以下1～2m，将护筒压入岩孔内即可。采取该措施后，因基岩裂隙发育，冲孔不规则，导致护筒壁与孔壁接触不紧密，长时间反循环过程中仍出现漏浆的情况，如图4-1所示。图2-1反循环钻孔示意图1、成孔规则，孔壁平整，桩身质量优。2、清孔效果好，孔底沉渣控制极好（根据成桩取芯情况，甚至可达到零沉渣的效果）。3、因反循环清渣往往与钻进同步进行，孔底钻渣可保证即钻即清的效果，对嵌岩桩准确判定基岩风化程度有一定优势。4、设备先进，较

5、传统的冲击钻或正循环钻进而言，文明施工较好。5、设备功率大，用电等损耗较大。6、无论采用泵吸或气举反循环，均可在孔底形成较大的负压，因此对覆盖层及护筒埋设质量要求较高，容易形成漏浆窜孔。图4-12、方案二：护筒嵌岩配合混凝土封底即在方案一的基础上，采用水下混凝土对护筒与基岩孔壁间的空隙进行封闭，以消除漏浆通道，确保钻孔安全。需要注意的事项为：冲孔完成后将护筒压入岩孔内约50cm，而非一次下压到位；然后浇筑混凝土至岩面高度，再将剩余护筒下压至岩孔底部，确保护筒外周混凝土分布均匀，如图4-2所示。采用该工艺后，钻孔过程中漏水涌砂明

6、显减缓。但由于护筒与冲击成孔孔壁之间间隙小，浇筑水下混凝土过程中填入空隙内的混凝土有限，钻孔过程中钻头对1m厚的整体性封底混凝土产生较大扰动，经常会对孔底封闭混凝土造成破坏，出现二次漏浆的情况。第5卷第15期2015年5月综述CONSTRUCTION图4-2混凝土封底护筒处理工艺图3、方案三：双护筒辅助埋设临时护筒嵌岩，配合水下混凝土封底即采用较钻孔护筒直径大约50cm的外护筒辅助冲孔约2倍桩基直径深度，并确保冲孔直径大于钻孔护筒直径50cm以上；冲孔完成后再沉放钻孔护筒至岩孔内50cm～100cm，再在内护筒内下放导管浇筑水

7、下混凝土至基岩面；浇筑完成后即可拔除外护筒，待达到7天强度以后开始回旋钻孔；如图4-3所示。采用该工艺可确保钻孔护筒周边的封底混凝土厚度均匀，且远离牙轮钻头钻孔时的扰动区域，有效地保证了钻孔过程中护筒封底混凝土牢固不受破坏，钻孔安全可靠。4、三种方案比较通过在本大桥施工中的实际操作，三种方案均有各自的优缺点，但相对而言第三种方案更为可靠，基本均能达到一次成功的目的，避免了施工过程的反复。（1）方案一最为简单，节省资源，用时较短；但由于成功率较低，容易出现二次漏浆，往往需要二次处理，在覆盖层极为薄弱，基岩倾斜且裂隙发育的本项目，

8、实践证明不可取。如相对较好的地质情况下选用，可达到既保证钻孔安全，又节省成本的效果。（2）方案二作为方案一的优化，处理效果上有明显改进，且成功率较高；但要求在回旋钻进时，通过封底混凝土层时要严格控制进尺，确保钻头缓慢平稳通过该层，避免对封底混凝土造成严重破坏，形