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　　[摘要]溫州市城區(qū)防洪堤三期工程地處岸灘區(qū)，地質(zhì)條件復(fù)雜、表層拋石多、淤泥層及砂層較厚，且部分鉆孔灌注樁要求進入卵石層2m以上。本文從護筒埋設(shè)、鉆頭型式、泥漿比重、排渣和除砂、轉(zhuǎn)速和鉆壓等方面進行工藝改進，提高了成孔速度和質(zhì)量，實現(xiàn)又好又快，達到降本增效。

 

 

　　1.1樁型簡介

 

　　溫州市城區(qū)防洪堤三期工程為Ⅱ級堤防工程，緊臨二期工程修建，共分一、二兩個階段建設(shè)。一階段有橋梁灌注樁297根和駁岸灌注樁439根，橋梁灌注樁設(shè)計樁徑φ1100mm，樁長約44～50m；駁岸灌注樁設(shè)計樁徑φ800mm，分a、b兩種類型：a樁39.5～44.7m，b樁30.7～35.7m。二階段Ⅰ標(biāo)段有橋梁灌注樁44根和駁岸灌注樁729根，橋梁灌注樁設(shè)計樁徑為φ1200mm的12根、φ1000mm的32根，樁長均為48m；駁岸灌注樁設(shè)計樁徑φ1000mm的173根、φ900mm的556根，分長、短兩種類型，長樁44～46m，短樁33～39m。

 

　　1.2地質(zhì)條件

 

　　本工程地處甌江下游河口地帶，屬沖海積地貌類型，地質(zhì)條件復(fù)雜。根據(jù)地質(zhì)報告顯示，此地段縱向可劃分10個地層，由上至下分別為塊石碎石雜填土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土夾粉砂、含淤泥粉砂、淤泥、含淤泥粉砂、淤泥質(zhì)粘土、粉砂夾淤泥、粉質(zhì)粘土、含淤泥粉砂、卵石。

 

　　本工程一階段的橋梁灌注樁和駁岸灌注樁a樁及二階段的駁岸灌注樁長樁、橋梁灌注樁均進入卵石層作為持力層，發(fā)揮端承樁功效。

 

　　1.3潮流及水位

 

　　本工程河段屬于甌江河口過渡段，受潮流和徑流的共同作用。外海潮波進入甌江河口后，因受地形和徑流影響潮波發(fā)生變形，潮汐類型為非正規(guī)半日淺海潮，甌江河口平均潮差超過4m，從河口向上游潮差逐漸減少。在防洪堤建設(shè)范圍內(nèi)，最靠岸側(cè)的高潮時水深4.5～5.5m，低潮時水深約1～2.5m，100年一遇高潮位5.66m，若遇臺風(fēng)影響潮流水位會有所疊加。

 

 

　　2.1改進護筒埋設(shè)工藝

 

　　護筒埋設(shè)難點一：樁位處有原老駁岸及護堤拋石、條石，埋設(shè)護筒存在一定障礙，不徹底清理塊石和拋石也將給鉆孔施工帶來較大的隱患。

 

　　護筒埋設(shè)難點二：樁位處有較厚的流塑狀淤泥層和透水砂層，受潮水影響易造成護筒底穿孔漏漿，給鉆孔施工帶來較大的隱患。

 

　　經(jīng)過地質(zhì)特點和實踐摸索，采用反鏟挖掘機埋設(shè)護筒的工藝優(yōu)于振動錘和沖壓器埋設(shè)護筒工藝。用反鏟挖掘機在原老駁岸處開緩坡進入河道，在低潮位的時候進入孔位所在區(qū)域，將地表塊石和拋石清理干凈，再將一次性護筒放入挖孔內(nèi)并下壓，使之進入下部密實土層3m以上，護筒周邊用粘土回填并隆起，防止護筒底漏漿現(xiàn)象的發(fā)生。若河道淤泥較厚，可采用鋼板循環(huán)鋪墊或自制鐵駁保證挖掘機不陷入淤泥。

 

　　2.2改進鉆頭型式

 

　　針對工程地層情況，鉆頭采用單腰帶三翼錐形鋸齒型鉆頭，切削刃鑲嵌K0型硬質(zhì)合金。其特點是對地層的適應(yīng)性強，強度大、壽命長、穩(wěn)定性好、排渣通暢、防止泥包效果好、鉆進效率較高。

 

　　（1）鉆尖切削刃

 

　　原鉆頭尖端的切削刃以扇形布置，與豎直向成一定角度，這種鉆頭的缺點在卵石層鉆進過程中尤為突出，進尺較慢且切削刃磨損較嚴重。

 

　　現(xiàn)鉆頭尖端的切削刃統(tǒng)一沿豎向而置，鉆進動力集中在鉆尖豎直面上，鉆尖以最快的速度鉆入卵石層，鉆頭通過轉(zhuǎn)動擾動漂起或破壞打碎卵石，減小了硬質(zhì)合金切削刃的磨損，加快了卵石層的進尺。

 

　?。?）鉆桿出漿口位置

 

　　原鉆桿出漿口位置位于鉆頭腰帶下方，不利于排粗渣和冷卻鉆頭，進尺較慢且磨損較嚴重。

 

　　現(xiàn)鉆桿出漿口位置靠近鉆尖，鉆桿內(nèi)新鮮的泥漿更進距離沖洗孔底、冷卻鉆頭、攜帶鉆渣，加快了排渣速度，加快了卵石層的進尺。

 

　　2.3改進泥漿比重

 

　　泥漿為鉆孔灌注樁施工過程中的清洗液，其主要作用為沖洗孔底、冷卻鉆頭、攜帶鉆渣、平衡地層壓力、保護孔壁等，對樁質(zhì)量有很大影響。若泥漿過稀則形成不了護壁泥膜或形成的粘膜粘附力較差，易受地下承壓水滲透導(dǎo)致坍孔。但若過濃則會導(dǎo)致含砂率較高及泥皮厚度太大，增大了鉆進阻力，減慢鉆孔速度。由于岸灘區(qū)多淤泥和砂性地質(zhì)，極易形成塌孔，根據(jù)成孔階段和地層情況調(diào)整泥漿比重，以提高成孔質(zhì)量及鉆進速度。

 

　　2.4改進排渣和除砂

 

　　由于本地區(qū)的砂、渣較多，單單依靠循環(huán)沉淀難以保證成孔質(zhì)量，所以在一次清孔時配備孔篩來加快除渣，可明顯減少清孔時間；在二次清孔時配備泥漿分離器來除懸浮細砂，使返回孔內(nèi)泥漿盡量為純泥漿，可明顯加快清孔速度；可加大泥漿池容量并經(jīng)常清理，使泥漿在池內(nèi)停留時間延長，有利于排渣和除砂。

 

　　2.5優(yōu)化轉(zhuǎn)速和鉆壓

 

　　考慮地質(zhì)情況及進入卵石層深度達2m以上，本工程鉆孔灌注樁成孔采用鉆進效率高、鉆孔質(zhì)量好的正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆成孔工藝。正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆成孔由鉆機回轉(zhuǎn)裝置帶動鉆桿和鉆頭回轉(zhuǎn)切削破碎巖土，由泥漿泵往鉆桿輸進泥漿，泥漿沿孔壁上升，從孔口溢漿孔溢出流人泥漿池，經(jīng)沉淀處理返回循環(huán)池。

 

　　根據(jù)改進的鉆頭及現(xiàn)場的地層選用GPS-10型鉆機（有三個轉(zhuǎn)速檔），剛開始鉆孔時，要采用低速檔，輕鉆壓，低進尺鉆透地表層，并調(diào)制優(yōu)質(zhì)泥漿護壁；正常鉆進時，優(yōu)化轉(zhuǎn)速和鉆壓，提高成孔質(zhì)量和速度；在卵石層鉆進時，通過改進鉆頭和調(diào)整泥漿比重，及時漂起和排出卵石，提高成孔速度。