岩溶地区桥梁桩基施工方法

　　1工程概况

此特大桥位于南方某镇全长5321.3m，设有164个墩(台)，1334根桩，根据设计地质钻探资料显示，溶洞桩有507根，均为柱桩，嵌入弱风化灰岩。桥址所处地质岩溶极为发育，地质情况复杂，溶洞大概可分为一般溶洞，葫芦串型溶洞，特大型溶洞。以充填溶洞为主。本桥环境水具有中等侵蚀性，环境土具有弱酸性腐蚀。

2施工方案

由于桥址所处地质岩溶发育，各工点情况不尽相同，溶洞充填物一般为软塑状或松散等物，所以钻孔施工过程中容易出现漏浆、塌孔、卡钻等事故，造成施工困难，所以在施工中必须熟悉各工点的具体情况，选择合适的施工方法，以保证施工质量、安全和顺利进行。

2.1施工准备

根据现场实际情况平整场地，做好钻孔施工平台。墩位溶洞较复杂的，泥浆池尽可能大些，尽量能满足储备单根桩的泥浆量。结合现场地形状况，铺设给水管道，鉴于墩位溶洞复杂情况，在附近备好漏浆回填所需的黏土、片石(长边15cm左右)、水泥，以便漏浆时能迅速补给避免孔内发生大面积坍塌。研究墩位地质情况，决定开孔顺序，做好技术交底，提出保证工程质量和施工技术安全的技术措施。根据地质岩溶节理裂隙走向，溶洞的大小、多少、岩面的高低等条件进行，一般由深到浅、由多到少、由大到小的原则确定，有利于及时封闭溶洞，隔断通道。对特大型溶洞或者地质较复杂溶洞，制定好具体的处理措施，备足材料，经过研究，采用高压注浆方法加固，注浆时选择外围侧桩。对溶洞形状较复杂和多层溶洞，要提出地质钻孔资料，做好确保施工质量和安全的技术措施，在开工前向工班做好技术交底。

2.2施工工艺

2.2.1钻机选择

(1)回旋钻机。优点：成孔速度快、清孔快，护壁效果好。缺点：钻头提起慢漏浆后容易埋钻，穿过溶洞时容易偏孔。

(2)冲击钻机。优点：钻头提起快，纠偏孔容易，适合于所有岩层。缺点：穿过溶洞时容易卡钻，过黏土层容易糊钻。经比选，采用冲击钻机成孔，对溶洞的处理也较方便。

2.2.2护筒埋设

一般桩位，护筒长度达到2.0m即可，河沟边护筒须穿过河沟床。对塌孔全回填后重新开孔桩，护筒根据实际情况适当加长到3.0m～6.0m，埋设时护筒外缘采用黏土回填密实。对地质较差的情况，开孔时可加些泥块和片块，冲击加固护筒刃角。

2.2.3成孔

开始钻孔时。宜采用小冲程，使成孔坚实、竖直、圆顺。对继续钻孔起导向作用。钻进深度超过钻头全高加冲程后，方可进行正常冲击，冲程以 2.0m～3.0m为宜。但在下列情况时，应采用2.0m以下的中低冲程。①在斜面开孔及在护筒内和在护筒刃脚以下2.0m～3.0m范围内钻进时；②在停钻投泥重新开钻时；③当遇到局部砂层或溶洞时；④在抛石回填重钻以及在处理特殊情况时。

在岩溶地区由于地层情况复杂，钻孔时应对不同的地层采用不同的冲击方法，以保证钻孔质量和钻孔的顺利进行。

(1)在卵石层中，泥浆比重应在1.4左右，以加强护壁和防止渗漏。冲程可以较大，以便破碎卵石。

(2)砂层或淤泥层中冲击时，应投黏土并掺人小片石，采用小冲程冲击，将黏土和片石挤进孔壁加固。遇有流砂现象时，应增大泥浆比重，提高孔内压力，并投黏土块和小片石，采用小冲程。

(3)在溶洞中钻进，由于桩孔进入溶洞范围内，溶洞不是整齐的，顶板和底板犬牙交错，高低不平，钻进溶洞顶板及底板都存在一个斜面开孔问题，因此必须采取相应措施。根据地质柱状图掌握钻进标高或冲击声判断，钻进接近顶板0.3m～0.5m时应控制冲程在1.0m以内。空洞内钻进须分层面填黏土坯和石块，经反复冲砸形成泥壁，堵塞原洞内填充物的活动通道，防止孔壁坍塌和泥浆流失。钻头在洞内冲击高低不平的岩面时，或一面有岩，一面悬空时，容易造成卡钻或斜孔事故。纠偏方法是抛填片石和黏土坯或用低冲程打密，反复循环多次，保证冲孔质量。

(4)对于特大型空溶洞或半充填的溶洞，采用内套护筒隔离上部松软地层的方法进行处理。采用长护筒时，护筒与岩石面接触处的造壁处理。如打入岩面的钢护筒刃脚只有一点或几点接触岩面，在护筒刃脚下，用 10cm～15cm边长的片石和黏土，以低冲程反复冲砸，挤压泥石堵塞溶洞，形成坚实的泥石壁，保证施工过程不坍不漏。钢护筒准备通过溶洞时，先用钻头冲击若干次后再将钢护筒打至下一层的岩面。为防止掉钻头，要求每班检查1-2次钢丝绳、卡扣、滑车、钻头、卷扬机等机具设备，若发现钢丝绳在同一旋距内断丝超过2根，则应予更换，其他机具发现问题应及时处理或更换。在钻孔中，必须随钻随取样。钻至设计标高后，及时清孔，尽量减少孔内沉淀，便于再次清孔。清样、投片石及黏土坯数量要做好记录，钻进资料应齐全完整，并有岗位负责人签字。冲孔到设计标高时施工单位要立即检查孔位、孔深、孔径、孔形、斜度，确认满足设计要求后填写钻孔记录表，经工点技术负责人签认后，方可进行下道工序。

2.2.4清孔

在钻孔距设计标高10cm时就开始清孔，第一次清孔时就清干净岩样，待下完钢筋笼后再次清孔时方便快速，以能感觉到孔底岩石为完毕。对多次坍孔的情况，以孔底干净为主，对孔较深难以清干净时采用加双泵或加压的措施。

2.2.5安装钢筋笼

钢筋笼主筋接头采用单面搭接焊，每一截面上接头数量不超过50％。加强箍筋与主笳连接全部焊接。钢筋笼的材料、加工、接头和安装符合要求，钢筋骨架的保护层厚度由厚7cm的圆形C30水泥砂浆垫块来保证，砂浆垫块按竖向每隔2m设一道，每一道沿圆周布置6个。使用16t汽车吊装钢筋笼。并在孔口牢固定位，以免在灌注混凝土过程中发生浮笼现象。

2.2.6灌注水下砼

水下混凝土坍落度采用180mm～200mm，灌注混凝土开盘后，首批连续人孔混凝土量。必须满足导管底节埋人混凝土深度不小于1m。水下混凝土应连续灌注，不得中间停顿。在灌注中，要根据灌注速度提升导管，但导管埋人混凝土的深度，不得小于2m，并不宜大于6m。水下混凝土灌注面：应高出桩顶设计标高0.5m，以便清除浮浆，确保混凝土质量。

2.2.7质量检测

所有钻孔桩桩身混凝土质量均进行桩基无损检测。按设计要求在钢筋笼安装时预埋声测管，成桩后进行超声波检测。对质量有问题的桩，钻取桩身混凝土鉴定检验。

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