文｜廣東省建筑工程機(jī)械施工有限公司 顏良

一、工程概況

東莞市環(huán)莞快速路(成才路至?；⒘⒔欢?市政工程第十二、十三標(biāo)段位于東莞市虎門鎮(zhèn)、長安鎮(zhèn)。第十二標(biāo)段起止樁號為K9+000—K12+700，主路全長3.7公里；包括五座通道，最大跨度13.95米。道路等級為城市快速路，雙向六車道，設(shè)計行車速度為80km/h；第十三標(biāo)段起止樁號為K12+700—K15+160，主路全長2.46公里，包括常虎立交主線橋及A、H、M匝道橋，兩座通道，?；⒘⒔籄、C、D、E、F、G、H、M、J、K、P、R匝 道，S上山公路，Q地方公路，收費站廣場，蓮湖路連接道路，蓮湖路主路及蓮湖路立交V、U匝道，橋梁最大跨度57米；道路等級為城市快速路，雙向六車道，設(shè)計行車速度為80km/h。該工程主要內(nèi)容包括：道路工程；橋梁工程；通道工程；軟基處理工程；給排水工程；電氣工程；高邊坡防護(hù)工程；管溝基坑支護(hù)工程等。

施工過程中，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場某些施工區(qū)域地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜多變，存在破碎帶，對結(jié)構(gòu)非常的不利，經(jīng)甲方、設(shè)計、監(jiān)理、地勘及施工單位現(xiàn)場反復(fù)比選，確定破碎帶的范圍，破碎帶處理設(shè)計采用嵌巖型注漿微型鋼管樁。

二、設(shè)計要求

1.采用的嵌巖微型注漿鋼管樁樁長估計15~29米，樁型為GGJ2鋼管規(guī)格 168X10，所有鋼管材料采用Q235號鋼材。要求樁端進(jìn)入微風(fēng)化巖內(nèi)長度不少于2000mm，單樁承載力設(shè)計值約1200KN。

2.鋼管樁采用普通地質(zhì)鉆機(jī)成孔，成孔直徑約220mm，孔內(nèi)灌注純水泥漿，水泥強(qiáng)度等級為425，水灰比不大于0.5，要求樁身水泥立方體抗壓強(qiáng)度不小于25MPa，注漿壓力不小于0.3MPa。

3.樁徑容許偏差（-20，+50），垂直度1.0%，樁位中心偏差不得大于100mm；

三、施工難度及可行性措施

由于在破碎帶上施工，地質(zhì)條件比較差，會出現(xiàn)如下問題：

1.鉆孔施工時，孔壁周圍經(jīng)常有石塊等碎渣落下，往往導(dǎo)致鉆頭損壞或卡殼等現(xiàn)象發(fā)生。

2.孔壁往往由于土質(zhì)松軟，局部塌下后導(dǎo)致覆蓋層松動，而如果遇到大面積坍塌情況發(fā)生時，往往會發(fā)生埋鉆事故。

3.鉆進(jìn)過程中，出現(xiàn)鉆頭飄移而引起斜孔。

4.沉管過程垂直度不容易控制，后期注漿會引起樁位。

為了保證施工質(zhì)量，我司采取如下措施：

1.鉆頭加導(dǎo)向措施，確保鉆孔的垂直度。

2.創(chuàng)新使用雙鋼管的措施，即加大鉆孔直徑，外圍鋼護(hù)筒沉管，內(nèi)部鋼管樁鋼管沉管。外部鋼護(hù)筒起到保護(hù)鋼管樁鋼管免受破碎帶地質(zhì)影響，確保施工質(zhì)量。

3.采用對接焊接加內(nèi)襯管的形式，保證接口質(zhì)量，保證鋼管樁質(zhì)量。具體如下所述：

鋼管底部加工2個“V”型缺口，并在下部6米長度范圍內(nèi)每間隔1米開2個對稱φ20小孔，上下排小孔呈對稱正交布置。鋼管接長采用對接焊接，接頭位置采用內(nèi)襯管的形式，保證對接質(zhì)量。

四、嵌巖微型注漿鋼管樁施工流程

場地整平——制作鋼管——定位測量放線孔距——鉆孔機(jī)按方位鉆孔——清理鉆孔——安裝注漿機(jī)——鋪設(shè)下放鋼管——固定注漿管——攪拌水泥漿——到入水泥漿——拔出外圍鋼護(hù)筒——鋼管與樁壁之間注漿。

1、50型鏟車平整場地，根據(jù)現(xiàn)場地勢找坡排水設(shè)置排水溝和集水井。

2、鋼管制作：鋼管底部加工2個“V”型缺口，并在下部6米長度范圍內(nèi)每隔1米開2個對稱φ20小孔,上下排小孔。

3、測量放線：根據(jù)設(shè)計孔洞直徑、間距、排距使用筷子打入地下定位。

4、成孔：采用高速油壓鉆機(jī)成孔，鉆孔前復(fù)核測量基線、水準(zhǔn)點及樁位，鉆孔過程中不斷檢測樁中心及直徑，并隨時觀察土質(zhì)變化，對照復(fù)核地質(zhì)報告，出入較大時應(yīng)和勘察、設(shè)計單位聯(lián)系，采取處理措施。每進(jìn)深2m需要接一次鉆桿，直至得到設(shè)計有效深度，成孔直徑為220mm，管內(nèi)灌注素水泥漿，樁端進(jìn)入微風(fēng)化巖層不小于2000mm。鉆孔過程中，垂直度難以控制，我司采取以下方法。

1）確保鉆機(jī)機(jī)身的平穩(wěn)

在鉆機(jī)鉆進(jìn)的過程中，由于鉆機(jī)沖擊力很大，機(jī)身必然受到很大的反作用力，機(jī)身在鉆孔的過程中必然是不斷地震動，那么我們要做的防護(hù)措施是：保證工作面的平整，將機(jī)身的四個角用鋼筋與地面焊接牢固。

2）確保鉆頭的垂直鉆進(jìn)

鉆頭在遇到同一均勻地質(zhì)時，會垂直的鉆下去，當(dāng)鉆頭處的地質(zhì)不均勻時，鉆頭會向相對軟弱的地址偏孔，我們的處理方法：在鉆桿上加固導(dǎo)向，以通過減小鉆桿的離心力，而保證在鉆進(jìn)過程中鉆頭不偏心。

5、清理樁孔：在倒入水泥漿之前，需對樁孔做干凈清理，必須使孔底沉渣厚度小于40mm。

6、安裝注漿機(jī)：在施工現(xiàn)場按要求確定位置把注漿機(jī)固定住，把攪拌的水泥漿倒入6mm鋼板焊接制成的1m×1m×1m槽內(nèi)，最后再由注漿機(jī)注入水泥漿。

7、鋼管安裝下放：采用起吊設(shè)備，將制作好的鋼管，放入孔內(nèi)，預(yù)估樁端埋深15.0~29.0m（現(xiàn)地面計起），待外鋼護(hù)筒安放好后，安放鋼管樁鋼管。

1）鋼管的對接焊接質(zhì)量

鋼管接長采用對接焊接，接頭位置采用內(nèi)襯管的形式，由于鋼管長在7.2m—9.6m之間，而成樁的深度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鋼管長度，需要通過焊接工藝保證鋼管樁所需鋼管長度，由于作業(yè)面限制，我們必須在下完一節(jié)管后，焊接第二節(jié)管。在管對接焊接過程中，管的左右設(shè)置兩個3米高的吊錘，呈十字交叉放置，在X方向、Y方向控制鋼管的垂直度。

2）下管，通過拉繩擺動鋼管，確保鋼管沉管的垂直度。

＞＞鋼管安裝下放

8、安裝下放注漿管：注漿機(jī)把注漿管直接聯(lián)接到下入孔內(nèi)的鋼管底部，注漿管使用橡膠管輸送。

9、攪拌水泥漿：水泥漿由專用機(jī)械拌漿，按水灰比按照0.45～0.5配制，采用42.5R水泥。

10、灌漿：即采用孔底返漿灌漿法，灌漿管插至孔底，直至孔口反出純漿體為止時停止灌漿。注漿管要安裝上壓力表，注漿壓力值一般為0.5Mpa，水灰比例一般在0.45～0.5之間，注漿后暫時不把管拔出，直到水泥漿從管外流出為宜，拔出注漿管，把鋼管端部密閉，加壓幾分鐘后，等到水泥漿再次從鋼管外流出為止。

11、用吊車迅速將鋼護(hù)筒在漿體未凝固前拔出。

12、加壓注漿需多次：因一次注漿往往很難達(dá)到充盈系數(shù)要求，如果需要確保注漿壓力達(dá)到0.5Mpa，需要多次間斷性注漿，一般是4～5次，當(dāng)漿液至管口時，即停止灌漿，關(guān)閉進(jìn)漿閥，拆除注漿管。

灌漿后，由于漿體的凝固收縮及沉淀，要及時進(jìn)樁管內(nèi)補(bǔ)漿及采用水泥漿進(jìn)行充填密實鋼管與混凝土間隙，特別在樁孔內(nèi)壁與鋼管樁外側(cè)會有空隙出現(xiàn)，所以施工中在水泥漿初凝后，必須對其空隙位進(jìn)行補(bǔ)灌漿處理，使孔口位達(dá)到灌漿、充填飽滿。

五、結(jié)束語

我司采用鉆桿增加導(dǎo)向，雙鋼管措施，鋼管對接焊接的措施，保證了鋼管樁在破碎帶地質(zhì)條件下的施工質(zhì)量，產(chǎn)生了一定的社會影響，取得了可觀的經(jīng)濟(jì)效益，對我司以后相似項目具有一定的指導(dǎo)作用，同時，為鋼管樁在破碎帶施工技術(shù)方面做出了一定的貢獻(xiàn)。