小議砂巖地質(zhì)的施工技術(shù)
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一、工程概況
鹿峪中橋位于陽泉西環(huán)高速公路LJ2合同段K7+400處，橫跨V型深谷，地形地貌較為復(fù)雜。橋位處長期受到雨水沖刷，地面表層基本為裸露強風(fēng)化或弱風(fēng)化砂巖，往下為弱風(fēng)化、微風(fēng)化及完整性砂巖，地質(zhì)情況較為穩(wěn)定。鹿峪中橋設(shè)計為3×30米分離式高架橋，樁基礎(chǔ)為鉆孔灌注樁，樁基類型為嵌巖支撐樁，設(shè)計樁長為12～15米，嵌巖深度要求不小于5米（完整性砂巖）。全橋共計鉆孔灌注樁20根，其中直徑1.2米的樁基12根，直徑1.6米的樁基8根。
二、施工背景和方案構(gòu)思
鹿峪中橋為工程中期變更增加的橋梁，該處原設(shè)計為3×3米拱涵，路基右側(cè)填筑范圍有一煤礦斜井，在拱涵設(shè)計時，此處高填方路堤與斜井存在很大沖突。經(jīng)過煤礦公司與陽泉西環(huán)高速公路建設(shè)管理處的共同協(xié)商，2012年7月底決定將此拱涵變更為鹿峪中橋，8月底下達正式設(shè)計施工圖紙。由于該橋變更圖紙下發(fā)時間較遲，且鹿峪中橋處于比較重要的地理位置（鹿峪中橋正處于王家灣大橋的預(yù)制梁運輸通道上），鹿峪中橋的施工進度將直接影響到王家灣大橋的預(yù)制箱梁安裝施工。因此，鹿峪中橋的基礎(chǔ)及下部施工工期十分緊迫，施工任務(wù)十分艱巨。工程項目部根據(jù)施工現(xiàn)場實際情況，對樁基施工的3種可行性施工方案（即人工挖孔、沖擊鉆沖孔和旋挖鉆鉆孔）進行了認真分析和研究。如果采用人工挖孔，由于爆破炸藥審批手續(xù)很復(fù)雜，且審批難度很大、審批費用也很高，而且鹿峪中橋靠近王家灣村，爆破施工安全隱患很大。如果采用沖擊鉆沖孔，砂巖地區(qū)的沖孔施工進度慢，且缺水、缺電，要確保施工進度就必須配備大功率發(fā)電機和多臺沖擊鉆進場施工，進場費用和其他施工成本很高。如果采用旋挖鉆鉆孔，施工進度相對較快，且能解決缺電、缺水問題，對當?shù)丨h(huán)保也有保證。
三、鉆機型號與鉆頭的選擇
鉆機進場前，技術(shù)人員根據(jù)樁徑大小及現(xiàn)場砂巖實際強度、完整性等情況分析選擇鉆機型號及鉆頭形式，以確保鉆機和鉆頭有足夠的能力進行正常的鉆進施工。由于鹿峪中橋20根樁基中最大直徑為1.6米，設(shè)計孔深最深約為16米，鉆孔最大砂巖厚度約為13米，樁底砂巖強度可達30兆帕，為了確保鉆機有足夠的動力以及鉆頭有足夠的強度，在查詢相關(guān)資料及通過鉆機隊伍的技術(shù)咨詢后，工程項目部選擇了我國某公司生產(chǎn)的TR220D型旋挖鉆機和旋挖合金鋼截齒鉆頭。
四、砂巖地質(zhì)的旋挖鉆施工
施工平臺修筑由于鹿峪中橋橋位處于V型深谷處，地形地貌較為復(fù)雜，鉆機施工平臺采用半填半挖方式進行修筑。為了確保孔口穩(wěn)定，成孔后不出現(xiàn)掉物現(xiàn)象，孔口采用簡易的鋼護筒做孔口防護，護筒頂高出施工平臺30～50厘米，并對護筒四周進行回填壓實。樁位控制待施工平臺修筑完好后，進行樁位放樣。由于鉆機施工平臺為新修筑平臺，填筑土部分穩(wěn)定性普遍不高，加上樁基施工中鉆機振動，因此，樁位控制至關(guān)重要。為了確保樁位偏差滿足規(guī)范要求（排架樁為5厘米、群樁為10厘米），樁位放樣時在四周打上引樁，以便施工中隨時復(fù)核樁位。鉆機就位和開孔在鋼護筒埋置就位并經(jīng)測量對好樁位后，即可進行鉆機就位。鉆機為履帶式行走系統(tǒng)，底盤可360度來回旋轉(zhuǎn)，機身靈活，但是，機身的穩(wěn)定性不夠。為了確保鉆機機身的絕對穩(wěn)定，在鉆機移動到指定位置并對鉆頭進行對中校正后，應(yīng)對鉆機履帶進行前后和左右固定。對旋挖鉆可采用枕木和木楔子進行卡位固定，其左右可采用錨樁卡位固定，避免鉆機在鉆進振動時產(chǎn)生非正常位移現(xiàn)象。鉆機開孔時，先不加壓緩慢鉆進，盡量減小震動力，以免護筒出現(xiàn)位移，待鉆進到護筒底以下50厘米以上或鉆至風(fēng)化砂巖位置時，應(yīng)提鉆檢驗孔位，確保開孔時孔位的準確性。當開孔孔位滿足設(shè)計與規(guī)范要求后，即可開足馬力進行正常加壓鉆進，否則應(yīng)對孔位進行校正，直到孔位滿足要求為止。砂巖鉆進施工為了便于橋梁下部構(gòu)造和上部構(gòu)造施工安排，先鉆左半幅所有樁孔，將左半幅樁孔由0號橋臺依次向3號橋臺推進，鉆完左半幅所有樁孔后，再進行右半幅樁孔施工。
五、小結(jié)
本施工工藝簡潔方便，對缺高壓電和缺水地區(qū)十分實用，同時對加快施工進度也十分有效，每臺鉆機每天可推進約20米，即每天可成孔一個，施工效率相對較高。
作者：冷鐵松 單位：陜西路橋施工隊