水中桩基遇斜岩地层成孔技术研究

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1、水中桩基遇斜岩地层成孔技术研究中铁二局第六工程有限公司四川成都610000摘要：木文以杭黄铁路进贤溪大桥7#墩为例，主要介绍斜岩松散覆盖地层钻孔桩钢护筒偏位和穿孔漏浆的原因及技术处理措施，为今后同类工程提供麥专。关键词：水中桩基；斜岩；护筒偏位；穿孔漏浆；清水成孔1工程概况杭黄铁路进贤溪大桥7#墩位于千岛湖支流-新安江水库，桩基采用φ2.0m群桩基础，水深0~8m，河床地形陡峭，桩位处河床表层为3〜8m松散块石土，其下为强风化泥岩，岩面倾角40°,桩基采用搭设钢管桩钻孔平台，桩基钢护筒采用振动锤振动下沉，桩基采用冲击成孔施工。平面布置图立面图2水中桩基遇斜岩

2、施工常见问题及原因分析2.1钢护筒偏位(1)当河床倾斜岩面无覆盖层或覆盖层较薄时，因钢护筒无法入岩，护筒刃脚一侧与岩面接触，另一侧处于半悬空状态，护筒锚固力不足，在桩基冲击钻孔过程中，钻头遇斜岩会向外弹射，撞击护筒使护筒沿斜岩面向外滑移产生偏位。(2)当河床倾斜岩面覆盖层较厚，土体较松散时，钻孔产生的冲击振动将扰动松散土体，使松散土体沿坡面向下滑移，土体滑移推力将钢护筒向外挤压，造成钢护筒偏位。2.2穿孔漏浆当河床倾斜岩面无覆盖层或覆盖层较薄时，钻孔泥浆产生的压力将沿护简底部缝隙渗漏，或冲开覆盖层造成孔桩穿孔漏浆。3斜岩地层成孔技术处理措施桩基在斜岩地层施工中常出现护简偏位

3、和穿孔漏浆，造成桩基无法成孔或减缓成孔速度。为保证桩基成孔质量和加快施工速度，针对桩基施工易出现的护简偏位和穿孔漏浆问题，采取如下技术措施保证成孔质量。3.1护简偏位防治措施3.1.1倾斜裸岩地层护筒偏位防治措施倾斜裸岩地层或覆盖层较薄的斜岩地层，桩基钢护简无法入岩，护筒底部锚固力不足，稳定性极差，钻孔过程中钻头的弹射冲击使护筒极易产生偏位,导致无法成孔，可通过增加护简底部锚固力和减小钻头对护简的冲击来防止护简偏位。(1)在护简底部增加锚固桩限制护简位移，锚固桩可采取埋设钢棒的形式。安装护简前通过测量定位，在护筒与岩面接触的上口位置，利用地质钻机沿护简内缘钻孔，孔径至少大于

4、钢棒直径10cm,钻孔后将钢棒锚入孔内，注水泥砂浆进行锚固，钻孔深度保证钢棒埋入护简底U以下10m左右，具体深度还需根据地层岩性的不同进行调整。随着钻孔深度的加人，钢棒的锚固深度随之减小，为不改变锚固力，钻孔过程中每钻进50cm跟进一次护筒，使护简埋入基岩一定深度，将钢棒对护筒的锚固力转换至基岩上。(2)钻孔冲击倾斜岩面时，钻头一角受力将产生晃动和偏斜，撞击护简使护简产生偏位，为保证钻孔过程中钻头受力均匀不偏斜,在进入倾斜岩面吋，向孔桩内冋填硬质片石和粘土，冋填高度至倾斜面以上2m,通过冲击将倾斜面找平，当基岩面岩性较硬时，可循环冋填片石进行冲击找平。3.1.2松散地层护简

5、偏位防治措施倾斜岩面上的松散地层在钻孔过程中极易产生向下滑移，将护筒底脚向外挤压，造成护简偏移。采取定位桩的方式固定护简，定位桩采用φ47.8cm的螺旋钢管，利用振动锤将定位桩打入松散地层以下至基岩，单根桩基采用四根定位桩沿钢护简外壁等距布置，定位桩与倾斜面平面轴线成45°角布设。定位桩打设过程中采用双层“井”字形限位架保证定位桩的平面位置和垂直度，第一层限位架设在钻孔平台上与平台焊接固定，第二层限位架设在水面以上与平台管桩焊接固定。3.2穿孔漏浆防治措施钢护筒穿孔漏浆主要发生在河床无覆盖层或覆盖层较薄部位，钻孔过程中，泥浆直接从护简底U空隙渗漏或冲挤覆盖层

6、后渗漏。常见的处理方法奋护筒外堆码沙袋或冋填土增加覆盖层、大护简套小护简、化学浆液固结覆盖层、引孔增加护简埋深或采用清水成孔等。当河床覆盖层透水性较好时，堆码沙袋或冋填土的止漏效果不佳，且河床倾斜较大时，堆码或回填的数量太大。而采用大护筒套小护简的方式工序较复杂，当水深较深时不易控制，护筒和护简之间的混凝土用量较大，不经济。现主要对后三种方法进行研究。定位桩平面图定位桩立面图3.2.1化学浆液固结覆盖层当河床有一定覆盖层时，冲孔过程中泥浆冇可能通过松散体进行渗漏，河床覆盖层属于饱和土，直接对覆盖层进行注浆加固效果较差，可在桩孔内加入水泥砂浆，通过钻孔冲击使水泥砂浆渗漏填充漏

7、浆空隙，停止钻孔，待水泥砂浆填充后静置24小时，水泥砂浆与覆盖层固结后再行钻孔。若钻孔过程中泥浆突然渗漏掉，无法保证泥浆液面高度时，应进行孔内冋填片石和粘土冲击，使冲碎的片石填补漏浆空隙，再采用水泥砂浆填充静置固结。3.2.2引孔增加护简埋深当河床无覆盖层或护简刃脚悬空吋，采用冲击引孔的方式增加护筒埋深，引孔可在护简埋设前或埋设后进行。(1)护简埋设前引孔采用比护简直径大20〜30cm的钻头进行冲击引孔，引孔产生的钻渣采用掏渣简或孔底吸渣的方法清除，每引孔30cm左右清渣一次，引孔深度至2〜4m后埋设钢护简，钢护简