岩溶地层冲孔灌注桩施工工法

岩溶地层冲孔灌注桩施工工法1、前言岩溶是水对可溶性岩石（碳酸盐岩、石膏、岩盐等）进行以化学溶蚀作用为主，流水的冲蚀、潜蚀和崩塌等机械作用为辅的地质作用。在我国南方地区岩溶地层分布比较广泛，以溶蚀性拱形洞穴为主。可溶岩洞穴和裂隙一方面造成岩体结构的不完整，形成局部的不稳定；另一方面为容纳陷落物质和地下水的强烈运动提供了充分的空间条件。当上部结构较稳，下部小面积塌陷时，便形成空洞溶岩地层构造。岩溶地层结构复杂，在该地层上建筑施工与普通地层相比难度大，工艺要求复杂。岩溶地层中冲孔灌注桩施工工法是在岩溶地层中冲击成孔而成的灌注桩。该工法是当冲击锤击入到岩溶层时采用一定的处理措施，再采用冲击锤的冲击能量而形成的桩孔，再在该孔中施工灌注桩。2工法特点2.1该工法是在流沙地层、小塌陷地层施工中获得的经验，经分析改进应用到岩溶地层，经多次验证总结而成的工法。2.2该法克服了岩溶地层漏浆护壁困难的特点。2.3质量可靠、施工安全、经济实用。3适用范围3.1本工法适用于在岩溶地层施工的冲孔灌注桩，也适用于容易塌方极软弱破碎的地层施工冲孔灌注桩。4工艺原理冲孔灌注桩是用冲击成的孔作为容器，在该容器内造浆，利用所造成的泥浆循环流动，同时携带孔内的泥渣到孔外。这要求冲击成的孔壁严密不能漏浆。岩溶地层是地层下有空洞，或地层裂隙较多的地层，所以必须采取措施填实孔洞，封闭裂隙。本工法利用片石和粘土填实岩溶区，再在填实区冲击成孔，在冲击过程中根据实际情况控制冲程和速率，改变泥浆浓度，从而浇筑灌注桩。5施工工艺流程及操作要点5.1工艺流程片石、袋装粘土袋装水泥施工准备:场地平整和超前钻施工准备:场地平整和超前钻定位放线定位放线开挖泥浆池开挖泥浆池护筒埋设护筒埋设桩机就位桩机就位校正冲击造孔校正冲击造孔泥浆循环清除浆泥泥浆循环清除浆泥击穿岩溶层顶板击穿岩溶层顶板填实岩溶层填实岩溶层冲击造孔冲击造孔清除沉渣清除沉渣清孔验孔清孔验孔下钢筋笼灌混凝土下钢筋笼灌混凝土5.2操作要点5.2.1.准备施工先做好场地平整工作。因岩溶地层结构复杂，所有冲孔桩均要进行超前钻。认真分析钻探报告，分析本孔及邻孔的地质情况,然后确定成孔工艺，溶洞地方钻孔前在场内要准备大量的片石、袋装粘土及适当数量的袋装水泥等，随时做好填充准备工作。5.2.2桩孔定位桩位放线，根据设计要求用GPS对孔位进行坐标定位。定好孔中心坐标，依设计半径在地面用石灰画出桩孔园圈图形。5.2.3在桩孔合适的位置挖泥浆池和泥浆沟在离桩孔十米左右且非其它桩孔的的位置挖泥浆池和泥浆沟。5.2.4冲孔开始冲孔时用比正常地方要小的冲程冲击。在泥浆池中投入适量水玻璃或小苏打进行中和孔避裂缝水，以避免溶岩内的护壁发生塌孔；冲锤冲破溶洞时，在溶洞范围内施工时严禁采用大冲程冲击，应绷紧钢丝绳，采用小冲程进行低打。在冲孔至离溶洞顶板1m左右时，加大泥浆比重，用小冲程进尺，逐渐将溶洞顶板击穿。一旦发现漏浆或异常情况，马上提升冲锤到孔口。穿越溶洞时，若出现斜孔按1：1的比例回填片石和粘土至弯孔处0.8m以上，再用锤牙好的桩锤进行修孔。并采取低打紧击措施，慢慢地将陡斜岩面修整成水平台阶，直到整个冲锤施工接触面为匀质岩面时才结束修孔操作。溶沟、溶槽内施工时，可采用预埋块石，保持冲斗的作业面强度均匀，以减少孔斜和卡冲斗。冲锤击穿溶洞顶板后，进入溶洞后向孔内投入片石（加适量3～5cm的碎石），袋装粘土（比例约1：1），和适量水泥,加填超过溶洞顶面2.5～3.0m，然后用小冲程冲击填入的混合物，不取渣，使其挤入裂隙、溶洞内，如此反复操作，多次挤塞溶洞通道加固孔壁。5.2.5.清渣2.1沉渣的清除采用反循环成孔清渣。灌注混凝土前抽吸二分钟左右，一方面抽出一定的沉渣，另一方面泥浆的抽吸作用导致一部分沉渣、沉淤上浮，而且短时间内不会沉淀。砼坠落的巨大冲击力还能溅除最后残余的部分沉渣与沉淤，可基本上将孔底沉渣清除干净5.2.6下钢筋笼清好渣后应立即下钢筋笼，钢筋笼应垂直缓慢放入孔内，防止碰撞孔壁。钢筋笼应有定位钢筋，放入孔内后要采取措施固定好位置。按相关规则做好保护层固定钢筋笼。5.2.7.桩身混凝土浇灌施工时应按桩顶的设计标高掌握好混凝土的灌注量,实际灌注混凝土完成面的标高要比桩顶的设计标高高出800mm,使之既保证凿除桩顶浮浆后混凝土的质量,又不至于凿去太多而造成浪费。在砼接近钢筋笼底时，如操作不当，砼的冲击会托着钢筋笼上浮。采取措施：刚开始浇注混凝土时要放慢灌注速度，以减小管口混凝土对钢筋笼的冲击力，当砼面上升到钢筋笼内3-4m时再提升导管，使导管底高于钢筋笼底端，要求保持1-2米埋管深度，灌注速度仍要放缓，以防止钢筋笼上浮。待钢筋笼埋深达到10m以后，一般不会上浮，可以用正常速度来灌注。6材料与设备6.1主要材料与设备6.1.1主要材料：水泥：水泥选用32.5级普通硅酸盐水泥，主要技术指标应符合标准，进场的水泥必须具有质保书，并对其品种、标号、包装（散装仓号）、出厂日期等进行检查验收。片石：选用狗头片石，便于冲击并压入孔壁。石渣：选用直径20—40Ｍ石渣粘土：水玻璃：选用钠水玻璃，na为2.6～2.8粘性和强度高，易溶于水6.1.1主要设备：护筒：根据设计桩孔大小护筒，一般选用比孔径大１００ＭＭ，壁由厚４-8ＭＭ钢板制成，上部开溢浆孔。冲孔桩机：根据设计选定对应的直径桩锤.可选用ＺＫ5000型或ＺＫ8000型泥浆泵：ＱＹ－25型一台混凝土输送泵：ＨＢＴ60Ｃ、功率110ＫＷ1台电焊机：ＸＤ1-185型12ＫＷＡ一台渣土车，泥浆车各一辆，钢筋机械若干。7质量控制7.1开工前认真做好地质资料的研究分析，对第一个孔施工前进行超前钻。对岩溶洞大的位置应在图纸上进行标注。准备好对应的处理物资。7.2施工放线：用ＧＰＳ坐标定好孔中心线，定好线后要做好施工记录，并进行二次复查准确无误持方能进行护筒定位。7.3施工前对每一位作业人员进行交底。严格执行公司质量管理体系文件。7.4施工作业分班连续进行，不得中途停顿，以防孔壁坍塌。7.5根据冲击过程中实际土的情况控制进尺，钢丝绳上要有标记，控制进尺速度，在粉砂土泥岩中采用1-2米冲程冲进，风化岩冲程1-米，在软土中用0.8-1米冲程冲进，在快到溶洞顶板近一米处用0.3-0.5米冲程冲进。7.6冲进过程中必须补充泥浆水量，保持护筒内有足够的水头，防止孔壁坍塌，如发现有护筒水位下降，应集中加浆补水。7.7如溶洞顶板被击穿，应缓慢提出吊锤，按比例约1：1投入备用的片石和粉质粘土及适量水泥,填超过溶洞顶面2.5～3.0m后再用小冲程冲锤击打。填实后再进行泥浆循环冲孔施工。7.8每钻进4-5米验孔一次，防止地层及孔出现不正常现象，以便及时纠正。7.9砂土层泥浆比重1.2-1.3，粘土层比重1.05-1.2清孔后比重控制在1.15-1.25。7.10下钢筋笼要避免碰撞孔壁，就位后立即固定。7.11导管埋入混凝土深度任何时候不小于1米。7.13采用商品混凝土供应，应严格控制混凝土的坍落度及水灰比，含砂率在40-50%。混凝土应连续灌注。7.14严格控制桩顶标高，计算好浇入的混凝土方量，确保灌入的混凝土高于设计标高1米。8安全措施8.1施工前向工人进行安全技术交底，讲明各种可能出进的安全事故，要求工人做好安全防护，并签字确认听清。8.2在泥浆边用钢管打入上高1200的立杆，上设2道横杆，并挂安全标识牌。8.3由有相应专业知识的人员管理临时用电，按规范要求进行三级用电两级保护配备。所有电箱有锁，有防雨设施，有危险标志，有编号，有专业人员的联系电话。9环保要求9.1大噪音工作要错开，提前与周围居民做好色通工作，尽量不要安排晚上浇混凝土，以避免噪声扰民。9.2材料堆放整齐，粉状材料要覆盖。9.3泥浆不许随意外排，应及时清运处理。10效益分析10.1经济效益：该工法处理岩溶通过桩锺击穿顶板进入溶