水下钻孔灌注桩倾斜岩层爆破成孔施工工法

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1、水下钻孔灌注桩倾斜岩层爆破成孔施工工法　工法编号：RJGF（闽）-71-2010　　　完成单位：中铁二十四局集团福建铁路建设有限公司　　　主要完成人：钱寅星周运琥黄健德　1前言　　　1.0.1水下钻孔灌注桩是我国桥梁工程以及其它地基基础工程中最常见的成桩形式之一。由于水下施工的不可见、地质情况往往复杂多变的特点，水下钻孔灌注桩的成桩质量控制并不能得到很好的控制。在倾斜岩层的施工中，由于岩面倾斜角度大，即使采用冲击成孔，也往往造成斜孔以及进度缓慢的情况，有效地控制倾斜岩层的孔桩成孔质量，成为工程施工中的一道课题。　1.0.2中铁二十四局集团福建铁路建设有限公司结合在桥梁工程的施工中，

2、针对倾斜岩层的施工，有针对性地开展课题研究，形成了“水下钻孔灌注桩倾斜岩层爆破成孔施工工法”，能够有效地处理该问题。　1.0.3本工法的关键技术达到国内先进水平。　　1.0.4本工法获得中铁二十四局集团有限公司2009年度科技进步二等奖。　　1.0.5本工法于2007年在新建南昌西环线铁路首次应用，并在随后的铁路工程建设中得到进一步推广和完善。　　2工法特点　　2.0.1本工法具有施工工期短、质量有保证的特点。　2.0.2本工法适用于多种岩层的成孔。　　　2.0.3本工法必须由经过爆破专业人员进行操作，专业性强。　　　3适用范围　　　本工法适用于桥梁工程、房屋建筑等钻孔灌注桩倾斜岩

3、层的成孔，也可以应用超硬岩层的桩基成孔。　　　4工艺原理　　4.0.1在复杂地质情况中，由一种岩层进入另一种岩层、岩层出现断层、岩面倾斜，都很容易造成钻孔斜孔。因为在这种情况下，钻机钻锤相当于是打在两种不同的岩石上，一边硬一边软，两边钻进速度不一致，钻锤就往较软一侧倾斜。　　　8　　4.0.2对岩面倾斜的岩层进行爆破，使得岩层的岩石处于松散状态，然后在采用钻机钻进。这种处理方案最大的优点就是施工进度快。深孔松动控制爆破后的岩石只限于开裂、凸起、松动。深孔松动控制爆破能有效地控制爆破振动效应，确保环境的安全。这种爆破方法基于使用塑料导爆管非电起爆系统形成孔内外时间微差，每组炮孔或每个

4、炮孔起爆有足够的时间间隔，爆破振动由单独药包作用。　　　4.0.3该工法爆破装药如图4.0.3所示。　　　　图4.0.3原理示意图　　　　5施工工艺流程及操作要点　　　5.1施工工艺流程　施工工艺流程如图5.1所示。　施工监测判断　　　钻孔桩钻机移位　钻孔桩钻机继续成孔　　　小钻钻机就位　　布孔与钻孔　　　“药串”加工　　下药　　网路连接与安全警戒　　爆破安全检查　　　　　　　　　　图5.1工艺流程图　　　8　　5.2操作要点　　　5.2.1施工监测判断　　和正常钻钻孔桩施工一样，先采用钻孔桩钻机正常开孔钻孔，并在钻孔过程中注意随时检查孔桩的垂直度，发现孔桩出现偏斜孔超过0.6%桩

5、长或大于300mm时立即停止钻进。　　　5.2.2钻孔桩钻机移位　　经判断，确认已经遇到倾斜岩层后，移开钻孔桩钻机。　　5.2.3小钻钻机就位　　　将地质钻机就位于孔桩位置，根据炮眼的布置位置，准确定位。　5.2.4布孔与钻孔　　1根据孔桩直径，设计爆破孔眼布置。当直径<1.25m时，可在周边布设三个炮眼。当直径较大时，另在孔桩中心加设掏槽眼一个。　　2岩心钻机就位，调整岩心钻机机位使得钻杆位置处于倾斜岩面的较高侧，下放安装灌注桩导管（φ30cm），并调整好导管垂直度。　　　3采用岩心钻机在灌注桩导管中钻孔岩层深50cm（钻孔孔径D20cm），在灌注桩导管中下放安装岩心钻机钻孔塑料

6、导管（φ10cm），调整好塑料导管垂直度并在灌注桩导管中填入黄土，黄土填入厚度约为1m厚。　　　4采用岩心钻机钻孔岩层一定深度，最深不超过8m（钻孔孔径D7.5cm），并根据取出来的岩石心样判定倾斜岩层的厚度。由小钻钻孔岩样确定岩面倾斜方向，一般每个墩位第一根桩首次钻孔孔深8.0m，其它桩基钻孔深度根据第一根桩基岩样确认。　5按照以上步骤钻孔第二个孔，第二孔钻孔深度由倾斜岩层的厚度决定，如果倾斜岩层厚度未达到第一个孔的取芯厚度时只需超过倾斜岩层厚度下50cm；　　5.2.5“药串”加工　　　用绳子将炸药和雷管绑扎成团，然后逐层绑扎上来，形成一个串状体，导爆管连接时注意导爆索的搭接长

7、度不少于20cm，务求接触紧密，绑扎牢固。上部用塑料绳作为下放承受物，在上部采用取出岩石芯作为配重。　　　5.2.6下药　　待钻孔到设计位置以后，进行清孔，防止在下药的过程中局部直径不够造成卡位，同时下药前一定要测泥浆比重，防止因为泥浆比重过重使炸药不能下放到底。　5.2.7网路连接与安全警戒　在使用导爆管非电起爆系统进行孔内外控制微差起爆过程中，8　　连线时要注意孔外串联雷管，切忌脚踩磕碰。为保障网路准爆，拟采取双个雷管双根导爆管。放炮之前，人员及机械撤离到安全区，