岩溶地区m深钻孔桩施工技术

PAGEPAGE7岩溶地区95m深钻孔桩施工技术——眼镜塘特大桥工程概况：我单位承揽施工的XXTJVI标段九单元位于广东省韶关市和英德市境内。该地区岩溶极其发育，地质复杂，溶洞分布广，环境土具弱酸性腐蚀，地下水以岩溶裂隙水、溶洞水、暗河水为主。眼镜塘特大桥中心位于DK2033+597.7,桥梁全长861.83米，共28跨，设计钻孔桩180根，累计桩身长5600m，其中70m以上桩9根。该桥25号墩2#桩有效桩长95.5米，实际钻孔长度98.8米，桩径φ=1.5m，墩位处地表有局部沉陷，根据地质勘探资料显示：地表为粉质黏土覆盖层，厚度约20米；覆盖层下岩溶发育，溶洞分布深浅不一，共六层，各层高度1~12m不等；桩底以上10m范围内溶洞有三个，呈层状分布且无填充。通过钻孔桩施工方案的比选采用冲击钻成孔，水下混凝土由工区拌和站集中配送，灌注采用导管法，钢筋笼在加工棚内分节批量预制后运送工点，钻孔弃碴按环保工程规划要求处理。主要技术难点：=1\*GB3①桩身长、地质复杂、成孔时间长，容易出现诸多不确定因素，比如卡钻、掉锤、孔壁坍塌等现象。②孔底压力和摩阻力大，牵引设备功率须提高。③二次清孔后沉碴厚度和混凝土灌注质量难以保证。施工控制：1钻孔工艺1、1钻孔设备根据地质情况和成孔要求，选用JJK2-6型冲击钻机，机架下置平行钢管就位固定。牵引卷扬机选用YD型变极多速三相异步电动机，额定功率55KW。冲击锤根据土质类型选用重型十字型钻头，钢丝绳采用32.5ZAB6×37IWR—1670高强耐磨型。主要设备详见表1：主要设备表表1穷设备名称奴型号刷备注诊设备名称咳型号胶备注狠冲击钻也JJK2-6炉1尊台平冲击锤皱φ蝶150cm倦4.2t/伞1篇个奏泥浆泵慧3PNL炎1疼台榜汽车吊娇QY16庄16t/链1除台悼挖掘机碗PC200梦1肯台骆发电机泥STC-50撞1坑台累滤砂器寿1炭台雾空压机捉W-3/5敏1乎台像钢筋剥肋滚轧酱直螺纹轧机提HGS-40亡4KW/武1笨台墨超声波成孔底检测仪删JJC-1劝0亩型抢1旬台1.3施工准备首先核对桩位中心坐标后用全站仪精确放样并设置护桩；钢护筒埋设时顶面高出施工地面30cm，底部用粘土填筑并夯实处理。购泥浆制备采取击在钢护筒内按衡比例注水和添著加少量膨润土今，利用冲锤反掩复冲击进行造上浆；为保证泥薪浆的循环利用衫，在墩位周边虚修建泥浆池和探沉淀池。泥浆衣比重控制含在画1.2墨~醋1.钩3财之间，使泥浆模具有一定的液套柱压力，达到导平衡孔壁外围各土层压力稳定两孔壁；泥浆黏火度和含砂指标叙控制直接影响猎钻碴排出和钻辫进的速度，其餐值见泥浆性能棚指标部表云2捆。可项目望冲击钻十字形恩实心钻头庸比动倘给重拘粉质黏土伤：斑1.3专孔哀底蜡魂楼窑艘虹岩锻久摆石蹲：妥1.2伪黏怎惰厦度吩一般土粉层深16它~跪22s土,辰松散易坍塌土沈层、岩留层右19削~悲28s茫含砂率俗新制泥浆不宜振大脖于霉4咐％偏胶体率玩不小磁于日9才5威％话蛇扭值身泥浆性能指标暂恰惜舍随表醒21.4钻进糊采用小冲程开筒孔，使孔壁坚声实、竖直、圆抵顺，起到导向舅、防止孔口坍每塌的作用。钻减进过程中经常式检查钻头导向另装置、冲锤磨紫损情况，确保患孔位中心、孔煌径、垂直度满罢足要求（详见诱钻孔允许偏差码表秩3宣）。业集推劲谷盼介盒梢钻孔允许偏份差横叙洽游扭毯表肌3拥泥纳序号飘项莲怒识目踏芝鸽允许偏差禾灾缩检验方法菜1匠孔肆随糕深拣凑储不小于设计值慰测牲波俊量暂2匹孔矛泛药径绩除随不小于伤150cm拖检啄模孔置拘器前3疼倾家定贷斜托蜡晶度疤1蜂%艘4蠢孔锅爆位汤攻中雾牺心坡港50mm铁测诸扫搭量外5喷孔底沉碴厚度兽池50mm其成孔检测仪铺根据地勘资料秆控制冲程：粉枣质黏土层采取触先慢后快、先宣小冲程后中冲驳程；岩石层采诊用大冲程；穿邀越溶洞时先在环洞顶回填部分孤小片石然后采竿取小冲程击破俘洞顶后及时回坚填补浆小冲程足反复冲击使溶辩洞充填密实形州成坚实孔壁，辩切不可盲目钻屿进造成后期孔北壁坍塌重新补栏浆回填。地勘翁资料揭链示伤:准①目标长高柜30.42m缴~绝-30.86农m解间溶洞形式多愧样派,苏地质复胆杂污,询钻进中容易发华生弯孔、梅花倒孔等孔位偏斜惠现象，施工中探采取控制钻进夜速备度胳,绪及时回填硬质备带棱角片石进古行反复修孔，铜确保成孔垂直扛度。摄②哥标贺高抛-27.86蛋m口~情-47.06胞m三间溶洞多为未辉充填型，通过僚比选分析回填获片石反复冲孔须、注浆和钢护怕筒跟进等方案废采取注浆处理汗：匹孔口处安装地辽质钻机接长钻昨杆至成孔底部痰进行注浆孔钻州进，成孔后浆狭液用注浆泵从使钻杆内压入，督压力控制殊在奶0.甩2垫～衡0.5M侍P佳ａ范隐围笔,界速度类为促8茅～铃1庙5兽Ｌ集/仰ｍｉ倦ｎ驾,崇保证冲钻成孔圆时有足够的固板结体。采取间倒歇注浆法钻杆葬从底部边注浆扭边缓慢提升，绩注浆液配合比球为诞水委∶菊水纪泥闭∶壁砂蹲=拾1扫∶驴1车∶的0.列8吴，注浆两天后庄继续冲孔钻进荐。注浆过程中为因泥浆渗漏应口及时向孔内补旦充泥浆，稳定暂孔口护壁。注雅浆后由于溶洞意充填密实冲孔伴过程中无漏浆遣、塌孔现象，笨达到了预期目姻标。1.5清孔召玻清孔目的及措克施摊宾清孔是用新鲜屠泥浆将钻孔内抄旧泥浆和残留捧沉碴置换出孔教外，提高泥浆烦的各项指标（肿比重、粘度、仓含砂率），减受少沉碴厚度等段，防止桩底存雷留沉淀过厚而敢降低桩的承载蛇力，为顺利灌浇注水下混凝土捉创造条件。基根据成孔容积抖、新鲜泥浆置弄换损失和泥浆末泵输送流量，铲估算清孔时间横约讯为债10案h花。在清孔过程币中由于泥浆的凯循环使仗用妥,虾泥碴沉淀不完耻全判,返含砂率较高，锻为了在较短时雕间里孔内泥浆出含砂率控制在认标准范围内，遍采用泥浆滤砂丸器进行过滤处块理阀,苗其构造如足图服1鸡：薪道二次清孔巾经测试泥浆各弃项指标和孔底乖沉碴厚度基本候符合要求后吊锁放钢筋笼下放伐导管进行二次稀清孔。按照正爸循环原理泥浆成由泥浆泵压入搂导管，从导管瓶底部将孔底沉贯碴循环置换出犁孔肆外辱,定保证沉碴厚度伞和泥浆指标符毯合规范要求。替工程实践表明纠：由于清孔深埋度大，孔底沉腹碴在泥浆循环羞过程中容易产涉生回落，而且菌随时间的延长绘在孔底板结形腰成强度较大的慕孔底覆盖层，源清孔时必须增特大导管内压力竞，使孔底产生链较大的扰动作答用，防止泥碴列沉落。虽荒泥浆置换沉渣厦的能力映根据泥浆顶面壮高程、成孔底季部高程和泥浆雾比重计算孔底熔压力：盲P迟=毙ρ征（均H融顶及-H浑底响）式中：袜P棕—辞—罗孔底压力间（术MP逮a猛）半亭盼输ρ—延—径泥浆比重屈（动11.5KN坚/m角3乌）躲H片顶乐—栽—油泥浆顶面高蓬程坝(下+磁49.800喘m桨)H源底杜—迫—怕泥浆底面高今程张(愚-48.50灿0)牵计算脱得混P=1.1右3Mp鼓a剂。根据使用的扒泥浆泵型号及拐其配套设备计厉算泥浆泵输出岭压力：娃F去泥类=(10×1哗0农6淹N/m童2花)×((0惕.03/2)类2己×馒π殊)=7.07析×10氧3够N熟P烈泥录=F爆泥拆/((0.2汤73/2)俊2斩×睡π躲)=0.12怨1Mpa批由督P奥＞锦P谣泥汪可知采用既有波设备导管内压档力能满足要求农。采用空压机障向导管内补充驼气很压皱,事保证导管内压讽力充足使孔底辟沉碴上浮。计锁算得出：偏空压机输出压匀力构F朵空事=(7×10沃8室N/m躺2彼)×((0盟.019/2州)刺2谦×灌π最)=1.98破5×10朵5吓N掏空压机输入导轻管内压犬强哭p市管薯=F跟空俯/((0.2仓73/2)职2司×钞π少)=3.39屡Mpa器由任P赏＜鞋P来空时+P辟泥购可知采取空压削机压气法能满扬足要求。但由绩于采用空压机迁满负荷向导管摸内输送气压时劝管内压力远大锈于孔底压力，创因此在操作过亏程中应严格控吹制空压机负荷魂，不致因为孔议底压力过大使拣孔壁坍塌。客1.哪6中成孔检脸查滋束冲孔过程中用浮测绳测量孔深槐，及时掌握钻猜进深薄度我;挨用检孔器检查绞孔径和垂直齿度苗;问成孔后用全站棵仪对孔位中心暮和孔口标高进锡行复核测量。析清孔后采蜻用怎JJC-1亦0壳型超声波成孔床检测仪检孔检摔测成孔后孔底粥沉淀厚度。对桐已经成桩的超连长桩基检测情歇况统计如老表各4:兴成桩检测情掏况嚼柳趁傅斧哈崭表努4吐桩裤长市(物m)底沉碴厚熄度宏(筋cm)金检测结果暮检测方法轧73纲4.0壶Ⅰ则类提超声波检测法年75该3.5宣Ⅰ灾类贩超声波检测法替86亮3.8史Ⅰ罩类彼超声波检测法怒95.5炒4.5压待检尘2讽找钢筋笼制作及暮安捉装租摘2.1积拣钢筋笼制寇作象毒钢筋笼设计长绩度为盐96.64m顿，克约稠8.4蜂T迁，根据钢筋原通料长度及接长遇形式计算钢筋粒笼分节为：栽12.64m钱+牺12m鲜×欣7吓，刚共愿8颜节蜻7授个接头，钢筋庙笼单节制作在海钢筋加工棚内军预制以保证质足量要求。座接头连接如按号照常规施工方柴法在孔口焊接子，并加上声测尤管安装及下笼庸时间平均每个仿节头占需豪1.5炒h般，整个钢筋笼钳安装时间阻约旅10求h仍以上。通过对洗接头连接方式旧的比选，采用秒钢筋剥肋滚轧粥直螺纹技术连厌接快捷、方便螺、安全、可靠尊，单节接头完疫成时间办约拘0.5h仇,扁提高了功衡效里,奴保证了成孔率肤。非兆2.缠2锈钢筋剥肋滚轧恶直螺纹连接技埋术邮启该技术是将待鸡连接钢筋端部斧用钢筋剥肋滚溪轧直螺纹轧机驴滚成普通直螺崭纹接头，然后续用钢套筒将钢渠筋两端头螺纹在连接。其力学台性能好，连接板安全可靠，达险到与钢筋母材救同等的强度，锄操作简单，可肺预制，全天侯驳施工，适应于窃各类钢筋混凝剩土结构中的钢摧筋连接施工。月钢套筒及钢筋误剥肋滚轧直螺沃纹轧机如傻图渴2:简2.肯3渗钢筋笼安锹装仅热采用固定架孔办口悬吊安装钢也筋笼。钢筋笼屠由汽车吊两点郑吊装接长下放照，固定架用以途保证钢筋笼接龟头时临时固定誓，下放时对中条孔位中心。见钢筋笼吊装就悄位后，为保持栏其调整后的平伙面位置和高度扬并防止在灌注盾混凝土过程中鹰对钢筋笼底部荷冲击力过大造荒成上浮，须将含钢筋笼固定。毙采取措施是将句钢筋笼竖向主艇筋（三根）接羡长至井口，在发钢护筒范围内疤设置加强箍筋淡并于其上焊接爪十字型水平定拐位架，支撑在扭钢护筒内壁，到然后将接长钢塌筋牢固焊接在派护筒顶面托。适歉3继术水下混凝土灌染注冒掀3.1孕咏混凝土要求稀按照设计要求制桩基础混凝土听为水著下跳C3牌0路抗侵蚀性混凝请土，根据混凝抬土灌注时间茧计算其初凝时勇间要求应扎为冲8蔬h贿以上，塌落度巨在多20仪~指22cm搜间。为了确实焰掌握现场混凝亏土的初凝时间罩取首盘混凝土斜约术0.02m镇3炸放置于一柱状制容器中观察起讲凝结情况用以孝指导现场灌注关速度。吓3.霸2优导管试验诊导管试验包括药试拼、水密性尿、接头抗拉试煮验等。在使用弱前应将各节导军管进行试饶拼冒,爸然后按连接顺史序编号。检查甜各个接头丝扣矩是否完整，旋逆扭是否自如，腹有无损害，保痕证密封不漏。共水密试验的水仙压不应小于孔关内水螺深左1.什5鸣倍的压力，按受式套p=1.像5脆（份r呀c葵h蜡c健-r赚W慎H浅W蜂）计算。座式中：镜p猾—评导管承受的最远大压抬力秒(块kPa)糟中r舟c驰—葬混凝土重半度架(支取睁24KN/m途3)薄h痒C努—觉导管内混凝土恢柱最大高扶度治(m蛾)辫，以首盘混凝塞土灌注高度确刃定璃彻r方W破—缸孔内泥浆密鬼度种(鸽取总11.5KN叔/m3)辫胸H稿W乖—学孔内泥浆的深刊度膊(穷取矛98.3m踩)导计算出导管壁哄和焊缝须承受削的最大压力约统为也Pmax=3牌5.6kP宏a惜，根据高强铸纳铁导管材料力孩学性能指标判辛定槐:副导管壁厚知7mm均符合要求。尝导管长度根据殖孔深和分节长犬度计柔算胳:38×怪2.5m炼+忆4m罩=孤99.0m秤，连接时按每早个接头垫业3mm祥的橡胶垫圈计祸算，导管实际质长夕度我:但99.0m峰+38×饺0.003m仆=钞99.114撞m得。在灌注混凝截土前导管提升贫时须考虑垫圈皂增长值，否则货容易误计导管谅底至孔底的距嗽离垄(赖一般为管0.4m最)彻，而该距离过耗小会造成首批膏灌混凝土堵塞鄙导管事故的发归生。积3.谱3些混凝土灌俊注良勿混凝土灌注过救程中由现场技际术员测量并记唱录导管埋置深戏度、混凝土顶育面高度和混凝玩土灌注数量。缠由于桩长孔深立，混凝土顶面坑沉淀浮浆较厚起，灌注过程中爽应严格控制导磁管埋深，其埋伪置深度不得小弃于薪2m章。灌注至溶洞拍位置根据溶洞暂大小、高低、俩埋深控制庸在售5编~芝15m狱范围，确保灌江注的混凝土顺弊利通过溶洞，倾不发生因溶洞御壁压力过大而破挤破使混凝土靠面下降导致导艰管埋深不足造北成断桩。混凝术土灌注由专人用协调指舍挥凯,父保证灌注时间色尽量缩短。4要点说明丸①较深层溶洞注浆漫压力控制应以乐成孔底部泥浆巷压力值为参考轮，一般不小于室该压力值。驳②摇钻孔过程中应脾采取措施保证指不吊锤、埋锤值等；声测管安椒装应严格按照挑操作规程要求码进行，防止管状壁及接头渗漏裕干扰桩基检测病结果的判断。境③拜二次清孔与混率凝土灌