岩溶地区桥梁超长钻孔灌注桩施工技术总结

岩溶地区桥梁超长钻孔灌注桩施工技术总结一、工程概况：新建xx至xx铁路客运专线xx大桥位于xx省xx市xx区xx镇境内，全长1548.58米，起迄里程为DK1996+769.71~DK1998+318.29。基础采用钻孔灌注桩基础，共322根，由于地质情况复杂，溶洞较多，桥梁桩长设计不等，桩长最长达63米，桩基直径1.25米，桩底嵌入完整基岩2米以上。墩柱高度10米以上为空心墩，墩柱最高为11.5米。梁体采用无碴轨道32m后张法预应力混凝土双线整体简支箱梁，盆式橡胶支座。轨道采用双块式无碴轨道。二、施工工艺钻孔桩施工工艺流程为：平整场地→测定桩位→埋设护筒→桩机就位→钻孔（设泥浆池制备泥浆、沉淀池清渣）及溶洞处理→第一次清孔→下钢筋笼→下导管→第二次清孔→灌注混凝土。钻孔灌注桩大部分是在水下施工的，其施工过程无法观察，成桩后也不能进行开挖验收（特别是对于摩擦桩）。施工中任何一个环节出现问题，都将影响整个工程的质量和进度，造成巨大的损失。所以应对钻孔桩在施工过程中可能会发生的一些问题进行分析后制订出施工质量标准、施工方案，以便有效地对桩基施工质量加以控制。钻孔桩其施工难点主要是溶洞处理（包括地表塌陷）、成孔质量控制和成桩质量控制。三、施工机械选择钻机选择：钻机应根据桩径和地质条件选择。钻头宜选用十字丝钻头；钢丝绳应考虑到安全系数，安全系数不得小于16，钢丝绳不得有断丝、脱丝超过1/3现象；钻架应焊接牢固，基底应平稳，地质松软时应远离桩孔，以免造成侧压力而导致塌孔；钢护筒采用5mm厚钢板制作，为增加刚度防止护筒变形，在护筒上、中、下部各焊一道箍筋进行加强。四、成孔质量控制成孔是混凝土灌注桩施工中的一个重要部分，其质量如控制得不好，则可能会发生塌孔、缩径、桩孔偏斜及桩端达不到设计持力层要求等，还将直接影响桩身混凝土灌注质量和造成桩承载力下降。因此，在岩溶地区超长钻孔桩成孔的施工技术和施工质量控制方面应着重做好以下几项工作。4.1采取隔孔施工程序钻孔混凝土灌注桩和锤击桩不同，锤击桩是将周围土体挤开，桩身具有很高的强度，土体对桩产生被动土压力。钻孔灌注桩则是先成孔，然后在孔内成桩，周围土移向桩身土体对桩产生动压力。尤其是在成桩初始，桩身混凝土的强度很低，且混凝土灌注桩的成孔是依靠泥浆来平衡的，故采取较适应的桩距对防止坍孔和缩径是一项稳妥的技术措施。对同一墩台上不同桩位钻孔应采用对角钻孔，隔孔施工。4.2先施工较长、溶洞较多的桩孔溶洞即为岩层中夹有的土质、砂土裂隙或空洞。钻孔桩施工中遇有溶洞会出现孔内泥浆面下降而无法施工。施工中应根据设计图纸及地质报告，同一墩台上不等桩长设计时应先行施工桩长较长、溶洞较多、施工较难的桩孔。钻孔桩中有溶洞的桩一般第一颗桩孔施工时较困难，一定要保证所遇到的溶洞都处理好了之后才能进行混凝土灌注。4.3确保桩身成孔垂直精度这是灌注桩顺利施工的一个重要条件，否则钢筋笼和导管将无法沉放。为了保证成孔垂直精度满足设计要求，应采取扩大桩机支承面积使桩机稳固，经常校核钻架及钻杆的垂直度,施工过程中经常进行测量检查，校对护桩等措施，并于成孔后下放钢筋前作井径、井斜超声波测试，可采用验孔器对桩孔孔径、倾斜度进行检查。4.4确保桩位、桩顶标高、成孔深度及第一次清孔在护筒定位后及时复核护筒的位置，严格控制护筒中心与桩位中心线偏差不大于50mm，并认真检查回填土是否密实，以防钻孔过程中发生漏浆的现象。在施工过程中自然地坪的标高会发生一些变化，为准确地控制钻孔深度，在桩架就位后及时复核底梁的水平和桩具的总长度并作好记录，以便在成孔后根据钻杆在钻机上的留出长度来校验成孔达到深度。在冲击钻孔过程中应做好冲击钻孔记录，应每两小时记录一次，标明各类土石层所处位置及厚度，特别是应记录好遇到溶洞时的位置及深度。虽然钻头到达的深度已反映了成孔深度，但是如在第一次清孔时泥浆比重控制不当，或在提升钻头时碰撞了孔壁，就可能会发生坍孔、沉渣过厚等现象，这将给第二次清孔带来很大的困难，有的甚至通过第二次清孔也无法清除坍落的沉渣。因此，在提出钻头后应用测绳复核成孔深度，如测绳的测深比钻杆的钻探小，就要重新下钻头复钻并清孔。同时还要考虑在施工中常用的测绳遇水后缩水或拉伸的问题，因其最大收缩率达1.2％，为提高测绳的测量精度，在使用前要预湿后重新标定，并在使用中经常用钢尺进行复核。为有效地防止塌孔、缩径及桩孔偏斜等现象，除了在复核钻具长度时注意检查钻机是否倾斜外，还根据不同土层情况对比地质资料，随时调整钻进速度，并描绘出钻进成孔时间曲线。当钻头达到土石分界线后冲击进尺会明显减小，一般土层冲击进尺为0.4m/h，进入岩层一般为0.1m/h或更小，对刚进入岩层时应采用小冲程钻孔，对在施工中发现岩面与钻头是倾斜面的应回填片石进行纠偏处理，片石回填高度应达到3米以上。钻头直径的大小将直接影响孔径的大小，在施工过程中要经常复核钻头直径，如发现其磨损超过10mm就要及时调换钻头。在离孔底两米时应放慢冲进速度，小进程冲孔可将孔内渣块磨碎便以清孔。钻孔到达深度后应进行第一次清孔，清孔时应按先清渣后清浆原则，即先不降泥浆比重，保证泥浆比重在1.3以上，先将孔内的渣样清除至沉淀池内，清渣过程中应经常用钻头对孔底进行搅动，保证孔底不沉渣。4.5钢筋笼制作质量和吊放钢筋笼制作前首先要检查钢材的质保资料，检查合格后再按设计和施工规范要求验收钢筋的直径、长度、规格、数量和制作。在验收中还要特别注意钢筋笼吊环长度能否使钢筋准确地吊放在设计标高上，这是由于钢筋吊笼放后是暂时固定在钻架底梁上的，因此，吊环长度是根据底梁标高的变化而改变，所以应根据底梁标高逐根复核吊环长度，以确保钢筋的埋入标高满足设计要求。在钢筋笼吊放过程中，应逐节验收钢筋笼的连接焊缝质量，对质量不符合规范要求的焊缝、焊口则要进行补焊。同时，要注意钢筋笼能否顺利下放，沉放时不能碰撞孔壁；当吊放受阻时，不能加压强行下放，因为这将会造成坍孔、钢筋笼变形等现象，应停止吊放并寻找原因，如因钢筋笼没有垂直吊放而造成的，应提出后重新垂直吊放；如果是成孔偏斜而造成的，则要求进行复钻纠偏，并在重新验收成孔质量后再吊放钢筋笼。钢筋笼接长时要加快焊接时间，尽可能缩短沉放时间。4.6灌注水下混凝土前泥浆的制备和第二次清孔清孔的主要目的是清除孔底沉渣，而孔底沉渣则是影响灌注桩承载能力的主要因素之一。清孔则是利用泥浆在流动时所具有的动能冲击桩孔底部的沉渣，使沉渣中的岩粒、砂粒等处于悬浮状态，再利用泥浆胶体的粘结力使悬浮着的沉渣随着泥浆的循环流动被带出桩孔，最终将桩孔内的沉渣清干净，这就是泥浆的排渣和清孔作用。从泥浆在混凝土钻孔桩施工中的护壁和清孔作用，我们可以看出，泥浆的制备和清孔是确保钻孔桩工程质量的关键环节（控制桩体沉降及混凝土灌注的顺利）。因此，对于施工规范中泥浆的控制指标：粘度测定18～22s；含砂率不大于2％；泥浆比重不大于1.1；胶体率不小于95%等在钻孔灌注桩施工过程中必须严格控制，不能就地取材，而要专门采取泥浆制备，选用高塑性粘土或膨润土，拌制泥浆必须根据施工机械、工艺及穿越的土层进行，配合比设计。灌注桩成孔至设计标高，应充分利用钻头在原位进行第一次清孔，直到孔口返浆比重持续小于1.2，测得孔底沉渣厚度小于50mm，即抓紧吊放钢筋笼和沉放混凝土导管。沉放导管时检查导管的连接是否牢固和密实，需对导管做密水性试验，以防止漏气漏浆而影响灌注。导管严禁采用不用孔径拼装、变径或缩径，管壁出现凹槽也不得使用。导管距离孔底高度为30～50cm。由于孔内原土泥浆在吊放钢筋笼和沉放导管这段时间内使处于悬浮状态的沉渣再次沉到桩孔底部，最终不能被混凝土冲击反起而成为永久性沉渣，从而影响桩基工程的质量，因此，必须在混凝土灌注前利用导管进行第二次清孔。当孔口返浆比重及沉渣厚度均符合规范要求后，应立即进行水下混凝土的灌注工作。在浇筑混凝土时拆除泥浆泵及安装漏斗过程中需要一定时间（一般不超过10分钟），这段时间内孔底有可能会形成一部分沉渣，所以当漏斗安装好放入混凝土时应采用高压风机对孔底沉渣进行翻动上浮，时间为３～５分钟。严禁采用加深孔深代替清孔。四、成桩质量的控制为确保成桩质量，要严格检查验收进场原材料的质保书(水泥出厂合格证、检验报告、砂石检验报告)，如发现实样与质保书不符，应立即取样进行复查，对不合格的材料(如水泥、砂、石、水质)，严禁用于混凝土灌注桩。xx大桥工程质量为一百年，其混凝土施工采用高性能混凝土。高性能混凝土以其有较好的施工和易性、较高的后期强度、抗侵蚀性能好、较长的耐久性为特点，是客运专线混凝土施工中应采用的原材料。xx大桥其耐久性设计为一百年，普通混凝土很难达到要求。在混凝土中掺入一定量的矿物掺和料，可以有效改善和提高混凝土工作性和耐久性，并能对提高混凝土抵抗盐、酸等化学化学腐蚀介质的能力有很大的作用。施工中采用高性能混凝土配合比，保证混凝土质量。气钻孔灌注水下残混凝土的施工士主要是采用导仍管灌注，混凝毁土的离析现象叮还会存在，但蜜良好覆的配合比可减铸少离析程度，轰因此，现场的岭配合比要随水掠泥品种、砂、革石料规格及含医水率的变化进笋行调整，为使抹每根桩的配合偷比都能正确无快误，在混凝土烈搅拌前都要复摧核配合比并校满验计量的准确与性，严格计量助和测试管理，科并及时填入原慧始记录和制作籍试件。励洞灶为防止发生断霞桩、夹泥、堵炼管等现象，在专混凝土灌注时加应加强对混凝巷土搅拌时间和仇混凝土坍落度纵的控制。榨混凝土拌和采属用拌和站集中诵拌和，每盘拌什和时间不得少幻于羽60总s眉，卸料时间羡为芬20越s辣，砼运输车进涌行运输。城因为混凝土搅汗拌时间不足会聚直接影响混凝栋土的强度汉及和易性而，混凝土坍落申度惹采酿用傻18cm驻～托22寸cm访。混凝土灌注苗过程中应满随时了解混凝论土面的标高和摔导管的埋坝入爷深度。导管在角混凝土面的埋随置深度一般宜群保持欢在勿2m尸～比6另m叉，不宜大于泼8曾m练和小咐于洋1虾m抹，严禁把导管陕底端提出混凝贡土面。当五混凝土面袖至距桩顶标扰高档8m陷～惭10惊m代时，应及时将旧坍落度调小杨至秘12cm起～步16c丑m阵，以提高桩身灾上部混凝土的农抗压强度。在酿施工过程中，追要控制好灌注述工艺和操作，陵抽动导管使混臣凝土面上升的蛛力度要适中，灾保证有程序的忠拔管和连续灌破注，升降的幅席度不能过大，羊如大幅度抽拔坏导管则容易造申成混凝土体冲姑刷孔壁，导致趟孔壁下坠或坍皆落，桩身夹泥织，这种现象薄称治为厘“耍包饺通子泪”宫，得尤其在砂层厚吓的地方比较容港易发生。在灌爬注过程中必须征每灌土注殃2m称3捎左右测一次混借凝土面上升的辟高度，确定每住段桩体的充盈廉系数，《建筑烘施工操作规程躁》规定桩身混业凝土的充盈系通数必须大乏于斩l乔。同时要认真宏进行记录，这税对日后发现有壳问题的桩或评击价桩的质量有鹰很大作用。鸭对有溶洞的钻扬孔桩，首先在估钻孔施工中应挪将溶洞堵塞，肉保证钻孔安全附及混凝土的顺阀利灌注。在钻驱孔过程中应注杯明溶洞所处的判深度及高度。博在混凝土灌注梯中在遇有溶洞地处应适当把导乔管埋深加大，好并随时观察混肤凝土下落速度驻、孔内泥浆面蹦及泥浆溢出量教。锁浇筑首盘混凝梅土时应注意：滨１）、导管下奴口距孔底的距传离一般原为灾3妄0妄～宵50c姓m于；券２）、掩漏斗底口处必宫须设置严密、怎可靠的隔水装价置，该装置必疮须有良好的隔殿水性能并能顺延利从管底口排愿出，可采用比批导管直径稍小糊的充气皮球或葛袋装混凝土做适隔水装置；据３）、浇筑混辛凝土导管埋入气深度不小于１历米；煮４）、封底砼炒灌入后应仔细酿检查封底情况颂，确认封底成恋功后进行正常殖浇注。封浇注要连续有钳序地进行，尽贤可能缩短拆除没导管的时间，极中途不得停顿仪，每根桩的浇盈筑时间不应太洪长，宜在谣6受h涨内浇筑完成；恨当活漏斗内或榆导管内砼不满习时，徐徐地浇红注，防止在导搂管内造成高压耗空气囊，压漏授导管极。痕当井孔砼面接上近钢筋骨架时仗，使导管保持戴稍大的埋深，贱并放慢浇注速阁度；当井孔砼赔面进入钢筋骨贿架一定滚深度后，适当尖提升导管，使狼钢筋骨架在砼厅中有一定的埋拐深，稳定钢筋佛笼，防止钢筋级笼上浮。勺为确保桩顶质壮量，砼浇筑至衰桩顶设计标高挤1.0m乞以上初。位邮迈钻孔灌注桩的让整个施工过程酒属隐蔽工程项滚目，质量检查蜂比较困难，如骆桩的各种动测脾方法基本上都姜是在一定的假谋设计算模型的育基础上进行参肌数测定和检验已，并要依靠专馅业人员的经验私来分析和判读丝实测结果，同允一个桩基工程贞，各检测单位浓用同一种方法岭进行检测，由慰于技术人员的盏实践经验的差膝异，其结论偏纸差很大的情况迎也时有发生。态加强桩基工程架检测是一个手柴段，要保证钻欲孔灌注桩的施胞工质量，其关汗键还在于人。刃强调现场管理扎人员要有高度士责任心，以防蝴为主，对桩基灵各个施工环节俗要充分重视并雀精心施工，只朋有这样桩基的昆质量控制才能剃得到保证。场陵抚五亦、困溶洞的判断款主要通过以下垮方法进行判断呀１）、奥准确的地质资舟料图；终２）、倡听声音，看气摆泡：如遇岩溶瞧空洞时能听到花咚咚的声音，化并能看到有大命量气泡往上冒凉；中３）、滩孔内水位突然擦下降；扔４）、晚与其相邻的孔拐内猾水位下降至同纤一个水平面：徒下部岩溶已连挑成一体形成空验洞。凳５）、钻孔钻限进速度，遇有梯溶洞时钻进速炸度较快。翁6象）、稼当击穿面超过慨中心面，钻头咬突然倾斜、突邮然下落。孔7夜）、丑地面沉降、塌叫方。乡处脚六久、浪溶洞处理廊钻孔过程中遇起有溶洞时必须赞对溶洞堵塞，卵以保证钻孔过酒程中的安全及亡混凝土的顺利昏灌注。溶洞处赵理可采用以下状几种方法：处１）、抽浆补丑浆：主要处理动缓慢漏浆或机改械回填不及时战如裂隙漏浆等哥；谦２）、漠回填黄粘土：链回填的黄粘土解必须采用机械新加水拌和成块吃状往孔内回混填，如是松散喷黄粘土不成整持体会对孔内形走成造浆，起不费到溶洞堵塞作快用；尿３）、回填黄脚粘土加片石蚁拌和秧：片石与黄粘雄土倘必须拌和后回唐填；划４）、水泥、爹黄粘土加片石参拌和；侄５）、岩溶注汉浆：对溶洞所聚处的高度进行免超前岩溶注水谅泥浆：需有准欺确的地质资料堆；诉６）、混凝土露围圈法：可先毅在溶洞处先浇招筑混凝土进行但围蔽；言７阿）、钢护筒跟泛进：下６米以遇上的钢护筒至宁溶洞位置，代喜价较大；密８远）、地表冷冻保法：工艺不成退熟，一般不采过用；撒９醋）、以上几种析方法混合采用练。翼溶洞处理方法默：由简到繁。零岂七眨、胳超长钻孔桩施御工及常见故障挽处理骗超长钻孔桩在码施工中应对桩谦径、桩长、桩遮位偏差及桩倾蚁徐度进行严格皱控制。在施工姿中要随时对桩仍位进行测量，焰检查护桩差。对发现有偏揪孔的应及时进挎行处理。军钻孔桩常见故集障及处理如下掏：猴１）、委地表塌孔：应团查明原因和位惯置，进行分析岔处理。坍孔不