30-岩熔地区钻孔桩钻孔施工工法.docx

1、岩溶地区钻孔桩钻孔施工工法(TLEJGF-93-22)铁道部隧道工程局一、刖百桩基础是一种常见的可靠的基础形式，适应于各种地质条件，被广泛应用于桥梁、房屋等大型建筑中。在发育的岩溶地层中进行钻孔桩施工，由于地质结构复杂，不可预见因素多，施工过程中坍孔、卡钻、 埋钻现象不断发生，常常成为控制工期、威胁施工安全、影响工程质量的技术难题。本工法解决了岩溶地 层中钻孔桩施工中的技术难题，为施工提供了良好的工艺保证，从而保证了成桩的可靠性。二、工法特点1. 本工法是膈粘土块直接加入桩孔内，借钻头冲击自行造浆。2. 在冲击钻的冲击作用下，将粘土块和片石挤入溶洞和岩溶裂缝中，完成护壁和成孔工作。3. 护壁泥

2、浆自稳能力强，突然漏浆也不会因补水不及时造成坍孔，护壁效果好，坍孔率低。4. 钻孔时泥浆能将土播悬浮，一起排出孔外。5. 桩孔内的岩溶裂缝及溶洞己挤入了粘土、石块，可减少成孔后的混凝土流失量。三、适用范围1. 适用于1)8001500mm钻孔灌注桩的成孔。2. 适用于石灰岩蜂窝状岩溶溶洞地层施工。3. 适用于块石堆积体上钻孔桩施工，如沿海填石地层上的钻孔桩施工。四、工艺原理本工法在钻孔进入岩溶地层时，投入大量潮湿的粘土块和片石并立即补水，利用钻头冲击将粘土块和 片石挤入溶洞及其裂缝中，堵住溶洞和岩溶裂缝，形成一个封闭的环形壁，完成钻孔桩成孔。五、施工工艺()工艺程序施工准备一埋设护筒f移动钻机

3、、定位i护筒内投入土、片石、水f钻孔f抽磴一吸泥清殖(二) 施工准备1. 施工前应完成三通一平工作。2. 制定桩位施工流程图。3. 根据地质资料预测施工中可能出现的问题，向钻机操作人员交底。4. 备足粘土块、片石。5. 对钻机进行认真保养、维修。6. 按设计图纸正确测定桩孔位置，并设置护桩。7. 埋设护筒(1) 根据桩量多少选用钢护筒或木护筒。(2) 木护筒一般使用50mm厚木板做成长22. 5m方形护筒，内边长比桩径大200mm，护同埋设底部四 周用混凝土封闭0. 4mX0. 4m后填粘土分层夯实。(3) 钢护筒根据桩径大小、地层条件分别采用6-10mm厚钢板卷制焊接成圆形，直径较桩径大50

4、mm, 护筒长依据地质、水文情况选定，由单节或多节短护筒焊接而成。护筒-般长为1.52.5m。钢护筒的埋 设过程为：第一节由人工埋设，使筒顶高出地面200mm,焊接第二节后，在护筒顶放置打板(50mm厚钢板 制作)，利用钻机提起钻头，将钢护筒冲击入土，然后冲孔，孔深达到护筒底后，再焊接第三节护筒，如 此循环，直至达到需要深度。(4) 护筒埋设好后，护筒中心与设计桩位中心偏差不得超过50mm,斜度不得大于1%。8. 确定所使用的钻孔，一般都用CZ-30型冲击钻机。(三) 施工要点和注意事项1. 钻孔(1) 钻机就位时用方木垫平，将钻头中心线对准桩孔中心。(2) 钻机桅杆顶应对准钻机轴线，用缆风绳

5、挂牢拉紧。(3) 在护筒内投入土块和150mm片石并注水，用钻头把粘土冲击成音状。(4) 取样测试泥浆各项指标，泥浆的性能指标应满足表1所列范围。表1泥浆性能指标* 1泥浆性能指标顺序-测定项目指标范图备注1比重1.11.42粘度<153含砂率AM%4胶体率<70%5塑性指限数1?6PH值79(5) 开孔时用小冲程冲击钻孔，要打得准，打得稳，间断冲击，少抽磕，使开口圆顺。(6) 加入小于15cm片石，反发冲击24次，挤密护筒底部周围土层。(7) 钻进至护筒底23m后加大冲程，主绳放长量为35cm。(8) 密切注意观察钻机工作情况、周围地表沉降和护筒内水位变化，防止不正常情况发生。(

6、9) 根据地质柱状图，在接近溶洞时勤观察、勤检查，赁手握冲击主绳的手感，钻头击岩层的响声， 抽取的岩样判断是否接近岩溶地层。(10) 接近岩溶时主绳松绳量应为l-2cm,防止击穿岩壳时卡钻。(11) 钻穿岩溶地层上壳时一旦漏浆，要及时投放粘土块、片石并补水，保持孔内水位高度。2. 随着孔内钻磕增多，钻速下降，应进行抽磕。每钻进0.60.8m抽磕一次。每次抽磕后加入0.6m：' 粘土块，注入清水，保持孔内水位。对钻磕作取样分析，核对设计地质资料。3. 孔深钻至设计标高后，应对孔深、孔径、孔的倾斜及孔位偏差进行实测检查，并填写检查证，合格 者即将钻硝抽净。4. 灌注水下混凝土前必须清除孔内

7、钻暗和泥浆，清孔方法采用抽植吹风法。六、施工机械本工法单一工作面主要机械设备见表2o表2 主要机械设备表2主耍机械设备顺号名 称主要短格单位数量备 注1冲击钻机CZ-3O33合12十字型钻头1. 72. 5t个2整体浇铸3电焊机18kVA交流孤辱机台14抽水机ZSG550125台2一台备用5抽破简活门球阀环式个16千斤顶25t液压式个3顶移钻机7空压机台1孔底翻磕七、劳动组织一台钻机的劳力组织见表3。 表3 劳动组织*3劳动组蛆顺序工神人数号泌人数说 明早 中 晚1机长11负贵机组工作安排和安全，指导钻机维修检查2钻工6222司钻兼作记录3电焊:E211负责补焊钻头、钢筋笼燃彷及其他合.计99

8、人英贵一台瞽成,实E段制连续作业八、质量标准本工法除执行设计施工图纸及有关设计文件的要求外，应执行铁路桥涵工程质量评定验收标准 (TBJ415-87)，铁路特大桥工程质量评定验收标准(TBJ416-87),铁路桥涵施工规范(TBJ203-86), 铁路混凝土及砌石工程施工规范(TBJ21086)。九、安全措施1. 钻机就位后机身要用方木垫平，塞牢，胶轮悬空。桅杆顶端要对称拉紧。2. 岩溶地区的钻孔桩施工易发生漏浆，因此要备足粘土块和片石，出现漏浆要马上补充，保持孔内水 头高于地下水位1. 5m。钻孔接近溶洞时，必须严格掌握松绳量，要勤松、少松，防止击穿岩壳卡住钻头。3. 钻头钢丝绳在一个捻距内

9、断丝数超过15%时必须更换。4. 每天交接班应检查钻头、主绳、主绳与钻头连接、提梁、绳卡有无问题，发现问题及时处理。十、效益分析1. 衡广复线北乡水中桥采用本工法施工，大大加快了修建速度，比常用的施工方法提高工效约10%。2. 此工法按1000mm桩径计算，比全部采用钢护筒法每m节约费用610元。十一、工程实例衡广复线里程DIIIK2012+811.73m处，北乡水中桥两墩两台，共有1000mm直径钻孔桩38根，总长 925.38m,最深桩孔43.8m。根据地质钻探资料桥址地质结构复杂，上部覆盖砂粘土和卵石土，卜伏基岩溶 蚀严重，顶板薄，在绝对标高50m以上儿乎呈蜂巢状，被称作典型的“石灰岩岩溶发育构造”，溶洞被砂 粘土充填，个别溶洞无充填物。钻孔桩需穿过多层溶洞才能抵达基岩，使钻孔作业施工难度大，工艺要求 高。该桥于1984年2月28 口由2台CZ30型冲击钻机开钻。11月10 口钻孔桩结束，历时8个半月，