某特大桥岩溶地区桩基施工

xx特大桥岩溶地区桩基施工本项目岩溶地区的地质特点是溶洞间连通性极好，溶洞的大小不一致，本桥址处小的10～50cm深,最大的达35.05m深，并有不同程度的溶洞群出现（呈珠串型），最多可达15层之多，各溶洞上下之间顶板薄厚不一，最薄的只有20cm。由于以上特点，在钻孔施工中经常出现坍孔、串孔、卡钻、斜孔、掉钻、地面沉陷以及在混凝土灌注过程中混凝土流失大、混凝土面下降导致导管悬空等情况出现。因此，对于岩溶地区钻孔桩施工进行有针对性的研究，对于施工质量的保证及今后在相似地质情况下指导钻孔桩施工均有重要意义。一、工程概况我公司承建新建xx至xx铁路（xx段）第一合同段工程，全长25.8公里。xx铁路位于xx省南部，江西省北部，地处长江下游南岸，是南京至武汉沿江铁路的重要组成部分。本标段位于剥蚀残丘、丘陵缓坡及丘前冲击平原，表覆粉质黏土、黏土，下部为圆砾土层，下卧白垩系上统砾岩、砂岩、泥质砂岩以及二叠系上统石灰岩。石灰岩岩溶发育，富有较多岩溶水,本地区地下水丰富。桥址处地表层覆盖8～15m厚的黏土、卵石土，下伏石灰岩，局部有溶洞，且溶洞发育，溶洞最大高度达35.05m。部分钻孔桩位于圆砾土和石灰岩中。溶洞按其填充状态可分为无填充、半填充和完全填充三类；按其填充物的性质可分为粉质黏土（流塑、软塑）、淤泥质粉质黏土夹10％～15％角砾土、黏土（软塑）、黏土夹风化岩残块、碎石土、圆砾土六类。部分空溶洞内有地下水，沿线地下水类型主要有第四系孔隙潜水、碳酸盐岩岩溶水和基岩裂隙水。所有钻孔桩桩径为1.25m。二、施工工艺1、施工工艺各桩基范围内，溶洞大小不一，所穿过溶洞数量也不一样。Ⅰ、对于高度小于3m的小溶洞，不论单层或多层，不论溶洞内有无填充物，都需要在冲穿溶洞顶板时，向溶洞内投放片石、碎石加粘土,甚至投入整袋水泥充填溶洞，并用冲击钻冲砸密实，起到护壁作用,保证钻进时泥浆不流失,使钻头顺利钻进通过岩溶区成孔。Ⅱ、对于高度大于3m的较大溶洞，若溶洞内无填充物并且为单层，需从地面至第一层溶洞顶板上埋设内径大于Φ125cm的外护筒，当钻穿溶洞顶板后泥浆急遽渗漏的情况下，护筒可起到护壁作用，从而保证孔壁不坍塌。在冲穿溶洞顶板后，采取向溶洞内投放大量片石、碎石加粘土,以填塞溶洞，并用冲击钻冲砸密实，之后再进行钻孔；若溶洞内无填充物并且为多层时，按照单层大溶洞的处理方法，处理完第一层溶洞之后，再沉放第二层钢护筒至第二层溶洞顶板之上，其内径大于下层内护筒外径、外径小于上层钢护筒内径，当钻穿第二层溶洞顶板后泥浆急遽渗漏的情况下，中护筒可起到护壁作用，从而保证上一层溶洞内孔壁不坍塌。在冲穿溶洞顶板后，仍采取投放大量片石、碎石加粘土,以填塞溶洞，并用冲击钻冲砸密实，之后再进行钻孔；对于三层以上的无填充物多层大溶洞，均参考双层大溶洞的处理方法；对于有填充物的单层或多层大溶洞，仍需投放片石、碎石夹粘土,甚至投入整袋水泥，使用冲击钻冲砸密实，起到加强护壁的作用,保证钻进时不漏浆,使钻孔顺利通过岩溶区成孔。成孔后采用沉放内径为1.25m的内护筒进行砼灌注，内钢护筒在灌注桩身砼的时候起到防止砼流失的作用。2、施工要点(1)每根桩施工前必须详细核对地质钻机钻探记录、地质状况、溶洞深度、高度、填充物类型,并画图列表,为制定具体的施工措施提供详实依据。(2)对填充物进行土工试验,分析其物理力学特性,检测容重、含水量、孔隙率等,为填充物参数计算提供有力依据。(3)根据地质钻探资料和填充物情况,对每根桩按照溶洞处理方法，制定出相应的溶洞处理方案、成孔方法及施工应急补救措施。(4)对每种处理方案,都要进行仔细的核实并计算相应材料用量。(5)遇到大溶洞时,必须详细核查具体地质情况,明确处理方案,并经报批后实施。⑹本桥区不仅溶洞发育，溶岩裂隙也有发育，因此要求在冲孔过程中，应密切观察孔内水位变化情况。特别是夜间施工，应有足够的照明设施，以便观察。如发生水位下降情况，应及时补充，以保证水头高度。如水位下降情况不能停止，应回填粘土、片石，再重新夯实、钻进，尤其是在清孔过程中，决不允许有漏浆情况，漏浆不解决，坚决不能封孔。三、施工方法奇1妻．首先要洪做好两项辈准备工作技术准备挽根据地质娘资料，明溜确溶洞位贤置和溶洞晃顶底高程制等相关数档据。在钻滤进至溶洞投顶胡1相m馅处时，及魔时通知现璃场技术人靠员和施工唤员，以便唇协调准备姿工作。施工准备罗首先根据弯理论计算膛数量，准虏备充足的乱回填材料湿及补水设走备，其次堪，为防止百钻机因塌誉孔而发生刊沉陷、失壮稳，开孔芦前钻机使号用八字缆震风绳固定狼，准备好伤拖拉设施注，系好水留平滑移钢伸丝绳。第垃三，在钻袋进至溶洞停顶夫1宪m塑时，装载三机、翻斗朋车、值班扔人员必桂须狡2只4裂小时待命芬，一旦发步生漏浆、灭坍孔等紧姻急情况，蹦能以最快仪的速度进副行处理。投2慕、填充溶扛洞法钻孔减施工：颜⑴默、冲孔至林离溶洞顶贪板阳1算米左右时系，加大泥忠浆比重，里选用小冲床程进尺，劳逐渐将洞饲顶击穿，图以防止卡镜钻。同时叶在击穿顶肃板之前，您安排专人悄密切观察托孔内泥浆强面的变化僵，发现漏笛浆时应马促上提锤、革补泥浆，歪抛片石、份袋装粘土蒙混合料（恐混合料比腊例留为蓝1帆：税1门～谁1去：净1.饭5舅），等泥侮浆面稳定柜不在下降洽后，小冲你程轻打冲药压形成泥赠石孔壁成三孔。若桩桑孔仍继续扁漏浆，则秒改抛片石妻、袋装粘庄土、袋装弹水泥混合童料（混合陕料比例帝为衰1反：毫1悦：只0.孤2秤），采用新小冲程轻逃打，慢慢痕将片石、约袋装粘土变、水泥挤仍压到溶洞亲中，堵塞捆溶洞通道超，如此反煤复操作，宗直到不在蔬漏浆为止免，转入小罚冲程冲孔齿固壁成孔穿，顺利穿问越溶洞。扣冲锤穿过围溶洞顶沙板后，不守论是否漏袋浆，不论划溶洞原来套是否为空果溶洞、半驰充填或全户填充，进宅入溶洞后站均应向孔舟内投入片旬石、粘土忌等，至少甚超过溶洞钻顶乡面秩2.魔5伍～考3.0蜡m道，然后用捷小冲程方击法冲击投规下的混合非物，不取闯渣，使其狼挤入裂隙耻、溶洞，鲁如此反复培操作以便滤堵塞溶洞港通道形成肢良好护壁歇。秘、冲锤冲孔破溶洞时迁，可能会担滑落溶洞蛋中，提锤尽时易被溶蒙洞顶板岩饭石卡住而螺造成埋锤易、卡钻。善施工时严潮禁在溶洞既范围内打惠空锤，应厦绷紧钢丝救绳，采用顶小冲程进晨行低打紧携击。一旦缘发现漏浆牢或异常情血况，马上煌提锤到孔色口，然后婶采取其它拴相应措施杠。穿越溶南洞时，同惜时要密切阀注意钢丝孕绳的情况旧，以便判德断是否斜辣孔，若出迟现斜孔必砍须及时进胁行修孔处莫理，愿按视1烤：菜1繁的比例回篮填粘土、姻片石至斜苍孔的处看1捎m神以上，要踏求低锤猛叛击，慢慢恢的将陡斜弯岩面修整掀成水平台蔑阶，直到阀整个冲锤冠施工接触满面进入匀验质岩面才称结束修孔胞操作。吵根据地质爆勘探资料念，当钻孔饼施工接近难溶洞顶部菌时，用冲估击钻轻锤攻慢打，使耕孔壁圆滑遇坚固，提刻升高度一腊般不超且过往50c战m遮。所有卡体扣及钢丝矛绳必须先喊经测试检驼查，其它泥施工工艺要及注意事费项与常规悼相同。顾3哑、套内护染筒法钻孔弹施工挠⑴掠、护筒内内径选择洁最里层内党护筒内径佳应选虾用跌Φ复125c超m螺，同时外万径小于上辈层外护筒秆内蝇径众5c贷m蒜左右。如删果只下一连次内护筒典（一层溶太洞），内男护筒内径壳选施用抵125c煌m浩，壁厚坏为姻1c贩m务，则外径爸为砌127c以m宫。如果下狸两次内护刊筒（两层照溶洞）当伪遇到第二库层溶洞时荐，第二层俘溶洞的内债护筒（即前第三次护恳筒）内径滥选像用灾125c京m尿，以此类宪推（见附屋图愉1丰）。所⑵光、施工步炉骤庄测量放样巷，正确放柄出桩位中贺心。女埋设普通腥护筒（其升内径应大仪于第一层眨钢护筒外刮径阻约吸5c热m燥），钻机效就位，钻闭头对中，混开钻。喉当钻进至益溶洞顶板汇之焦上鞭1鸽m迷左右时，多沉放第一性层钢护筒办至孔底，柴其中心位辽置应与桩的中心重合弱，孔口处萝采取可靠倒连接措施研，将钢护素筒固定。耐护筒间空提隙及钢护掏筒与溶洞荷底部间空述隙使用砂旦、水泥浆矮及粘土冲勒填固结。姜固结强度谱要求达德到获30MP品a项，其抗渗啄系数可天达放1堆0摊－址7爬m间／蹈s寇。灌浆处堵理后，即禽可重新冲椒孔。踪冲穿溶洞耻后，向溶跳洞内投放不片石、碎当石夹粘今土庸,啦甚至投入午整袋水泥收堵塞溶洞姓，使用冲疫击钻冲砸柏密实，起纸到护壁作枝用映,策保证泥浆枪不流失，功对于多层利溶洞，依沉此类然推近,贴使钻孔顺传利通过岩肆溶区成孔厚。孝沉放最里扒层内径位包Φ哪125c晨m酷钢护筒。存清孔，吊阵放钢筋笼盛，二次清帖孔，灌注模桩身砼，傍成桩。治⑶并、衬护筒的沉阵放方法跃成孔后，房利用吊机猪将护筒吊双入孔中，烤在护筒上采口平铺钢璃板及型钢结，精确定孟位后，利欣用桩锤静安压和轻砸轻，将护筒岂沉入孔中县。碌5控、桩基砼特灌注注意过事项传溶洞地区诞因溶岩裂第隙发育，都溶洞无填早充物且各种向贯通，恭在灌注桩股基混凝土泡过程中，跳由于混凝滥土的比重皱大于泥浆眉比重，孔没壁极易遭富到破坏，刊造成漏浆杠现象，或奥因混凝土印急速流失夜导致导管奖悬空，而秃发生断桩淡事故，因辰此必须有桐预防措施眉。预防的季方法为：炎穿越溶洞小后，再次善抛入粘土逢和片石混公合物，并择超过溶洞拼顶板一定根高度，重起新成孔，浴以增加孔促壁的厚度付和强度。椒保证混凝亦土生产和搅运输能力锈，采用混押凝土集中验拌和站，粘并提前准取备备用砼懒拌和站和陷运输罐车坛。疤加大混凝亿土初灌量泪，避免因路初灌混凝沉土数量不即足造成导妈管埋深不财够而断桩锋。撇灌注过程采中加大导敌管埋深，郊一般控制粮导管埋入炎深度不小伙于柴3甜米，灌注收时要勤测是量混凝土廉面高程，黑对灌注过酸程中出现步的混凝土狱面缓慢下债降要有准阅确的判断吵。防止混政凝土面突塑然下降形妹成导管悬鸟空造成断坡桩事故。像封孔过程叫时刻注意足泥浆面的出水位情况占，一旦出贱现水位下街降情况，把及时补泥创浆，导管长尽量往下吃落。水位肺稳定后，拢重新量测疏砼面高度移。械对钻进过古程漏浆严盼重或多次战漏浆的个体别孔，应馒做到心中轿有数，在妄灌注时应奖加大混凝符土灌注超笨灌高度，老一般考虑召要超过设才计高银程萄1.格5寸～葵2.摔0凝米，尽量何避免在灌测注完毕拔初出导管后堂混凝土面少下降而造牲成短桩。四．结