岩溶地区钻孔桩基础施工

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1、岩溶地区钻孔桩基础施工在岩溶地区从事钻孔桩施工，由于地下溶洞、溶沟的复杂性和不可见性，给钻孔灌注桩施工带来巨大困难，如何以最低的成本处理溶洞，通过对武广客专XXTJⅡ标段新店河特大桥钻孔桩施工实践，从诸多的施工方法中筛选出一种最常用、工艺最成熟的施工方法———抛填片石法和护筒跟进法进行介绍。以新店河特大桥为例。3.3.1工程概况新店河特大桥是武广客运专线一座控制性桥梁，共有1177根灌注桩。主要为摩擦桩和嵌岩桩，此桥所处地段岩溶强烈发育，岩面起伏较大，高程突变；基岩呈薄层状，层间裂隙发育，部分泥质充填；石灰岩顶面埋藏相对较浅。部分地段溶洞顶板厚度与洞跨

2、比值小，存在切割的悬挂岩块，并且多数溶洞为半充填，部分为空洞。工程地质条件极其复杂，对桩基础的施工带来了一定困难。由于普通旋转钻机不能处理溶洞，且对洞底坚硬灰岩层钻进困难，极易损坏钻头，经综合考虑，选择冲击钻成孔。岩溶地区钻孔桩施工常见问题有：钻机倾倒、塌孔、漏浆、斜孔、卡钻等，岩溶地区的钻孔桩施工与普通地区的钻孔桩施工唯一的区别就是解决钻孔桩成孔问题，也就是如何解决溶洞位置钻孔护壁问题。该护壁的质量要求，不但要保证钻孔作业时泥浆不流入溶洞，还要能保证水下混凝土灌注顺利进行。施工初期围绕钻孔桩溶洞问题多次召开技术论证会，也采用过较多的施工方法，如岩溶注

3、浆法、护筒跟进法、抛填片石法经过实践，最后将抛填片石法做为我标段最常用的溶洞处理方法。抛填片石法在实践中，由于操作简单，成本低廉，而且效果明显被广泛应用。下面就抛填片石法的施工工艺进行详细介绍。3.3.2施工工艺流程岩溶地区钻孔桩施工，除要执行3.2节工艺流程外，还需执行以下工序。施工准备预处理及钻孔击穿溶洞顶板溶洞抛填片石或护筒钻进穿透溶洞，钻至设计标高岩溶地区钻孔桩基础施工工艺流程后续工序见3.2节3.3.3施工关键工序及技术要点在采用抛填片石法前在岩溶极其发育地段都采用在施工前先钻孔，往孔内注浆，能有效的加固地表并在溶洞内注入适量的水泥浆，能在一

4、定程度上防止钻入溶洞时发生突然塌孔。当溶洞顶板被击穿后，孔内泥浆面肯定下降，且速度很快，为保证孔内水头，必须迅速对孔内补水，同时使用装载机将片石和黏土投入孔内进行堵漏孔内浆面稳定后，钻机重新开钻，反复几次后，片石和黏土在溶洞内形成挡土墙，完成堵漏护壁工作这种方法称为“抛填片石法”。具体工艺步骤和注意事项如下：（1）施工前准备工作备足片石和黏土，此项计算在施工备料中是一个重要环节。一般情况黏土可以就近取土，片石则需要购买，因为备料不足发生溶洞塌空孔的现象时有发生。片石和黏土比例为1∶1，其数量可按重力式挡土墙抗倾覆计算。准备充足的水源、直径10cm以上的

5、水管和水泵，用于向孔内及时补水。准备小型装载机一台，用于向孔内投放土石用。（2）预处理措施岩溶地区的预处理措施主要采用的是岩溶注浆，根据设计地质柱桩图所反应的地质情况，选定溶洞及裂隙发育的钻孔桩进行打孔注浆，封堵裂隙及溶　洞，待等强后开钻钻孔，钻孔过程中配以其它的处理措施（投粘土、片石等），来保证成孔。注浆主要通过地质钻机钻孔至溶洞顶面（如有串珠状溶洞，钻至最低溶洞顶面），然后进行孔内注浆，如果溶洞无充填物，还要向孔内投入砂浆及粉煤灰先回填空洞后进行岩溶注浆。新店河特大桥76号墩、78号墩等多个墩位在钻孔过程中均采用了注浆的预处理措施，但注浆的效果并不

6、是十分的明显，钻孔过程中溶洞坍孔还是时有出现，还是要靠投粘土、片石、水泥等办法来处理溶洞。（3）钻孔一般情况下以正常速度钻孔，当到达溶洞顶板岩层后和在溶洞处理过程中以小冲程继续钻进。（4）击穿溶洞顶板这是溶洞处理的一个关键工序，存在着地面塌陷，钻机倾覆和人员伤亡的安全隐患。首先，击穿溶洞顶板后，孔内水位迅速下降，钻机司机应提起钻头，置放在距离钻孔4～5m的地面上，离开钻机；同时另一人将大水管放入孔口，对孔内补水，保持孔内水头高度；装载机向孔内填土石，土石的比例是1∶1,即1斗片石和1斗黏土填入，回填高度超出溶洞顶不小于3m，若此时仍在漏水继续回填土石，

7、高度超出溶洞顶5m左右，等待2h观察地面有无塌陷迹象，若无安全隐患开始下步工作。第二步，钻机重新冲孔直至漏水止，开始第二轮回填，如此反复多次直到溶洞内的挡土墙不漏水为止，进入下步工作。第三步，挡土墙不漏水不能说明它能承受混凝土灌注时产生的压力。实践中发生过2次这种现象，一次是当水下混凝土灌注完成后，混凝土面下沉3.5m，一次是混凝土灌注中，混凝土面急速下降5m，造成断桩，必须重新钻孔施工。实践说明：当完成第二步堵漏工作后，必须反复回填土石，冲孔3次以上，提高挡土墙的抗倾覆能力，满足灌注混凝土时的压力。（5）穿越溶洞后，按正常速度继续钻孔直到设计桩底护筒

8、跟进法成孔该方法原理是随钻头的进尺，钢护筒跟进直到穿越溶洞,这种用钢护筒作护壁的方法称之谓“护