剑溪1号大桥岩溶地区钻孔桩施工技术.docVIP

剑溪1号大桥岩溶地区钻孔桩施工技术 　　【摘要】向莆铁路FJ-3标剑溪1号大桥处于岩溶地区，在钻孔桩施工过程中遇到岩溶发育、岩面倾斜等难题，总结钻孔桩施工中采取的实用性的现场施工技术措施，以应对岩溶地区钻孔桩施工过程中地质的复杂多变，确保钻孔桩的成桩质量。 　　【关键词】岩溶地区；钻孔桩；事故处理 　　1、工程概况及场地条件 　　向莆铁路FJ-3标剑溪1号大桥全桥长135.67m，桥跨布置为1×24m+3×32m。上部结构为简支T梁。下部基础结构为钻孔桩（桩径1.0m）加承台。桥台采用矩形空心台，桥墩采用矩形实体墩。 　　桥址范围内的岩土主要有粉质黏土、粗圆砾土、溶洞充填物为角砾土、粉砂岩夹泥岩、灰岩。 　　本桥位于岩溶地区，基岩面起伏较大，由于潜蚀、真空吸蚀作用，土洞和灰岩溶洞（部分为空洞）极为发育，地基存在潜在的不稳定性，基础施工时可能引起墩台处地面塌陷，故施工前应对施工方案进行评估，施工时加强防护，施工期间严格监测地面变形。 　　2、成孔技术 　　2.1总体施工方案 　　考虑到喀斯特岩溶地区的特殊性和复杂性及施工队伍的技术能力，钻孔桩施工采用简易冲击钻机成孔。 　　2.2钻孔工艺措施 　　2.2.1施工准备。施工前根据钻孔桩勘察设计资料中的溶洞情况备好片石、黏土和水泥，以便处理钻孔过程中的特殊情况。开口导向钢护筒采取人工挖孔埋设，回填时要夯填密实，防止钻孔时塌孔。 　　2.2.2成桩工艺要求。根据设计要求，桩基均采用冲击成孔的方法进行施工。冲孔时冲锤向桩侧推挤，使得桩侧形成石块相互嵌紧的保护层，可减少泥浆的流失，并且石块在推挤的作用下会对溶岩产生一定填充作用，对溶洞较为有利，因此在施工过程采用优质泥浆，或在泥浆中掺入适量的水泥，提高泥浆胶体率和悬浮能力，使其渗透入孔壁内凝固，可加强孔壁的防护。 　　2.3冲击成孔中常见问题及处理 　　2.3.1对溶蚀发育轻微、空洞不大的桩基施工。溶洞发育轻微，洞内有填充物，采取正常成孔方法施工，当钻穿溶洞漏浆时，投入片石和黏土，利用钻头冲击将片石和黏土挤入溶洞和岩溶裂隙中，还可掺入水泥以增大孔壁的自稳能力，使钻孔顺利通过岩溶区。 　　2.3.2空洞较大及复杂溶洞条件下的桩基施工。采取振动锤下沉钢护筒到基岩，然后冲击钻孔至溶洞顶板，利用冲击钻穿溶洞顶板后，灌注低标号混凝土，使混凝土面高于溶洞顶面，混凝土灌注时采取间歇方式。待混凝土达到一定强度后再继续钻孔，穿过低标号混凝土成孔。 　　2.3.3卡钻处理。当钻进到粘土层或者夹杂溶蚀性的沟槽时，经常发生卡钻事故，分析其主要原因有如下几个方面：在粘土层中冲击的冲程太高，泥浆太稠，遇到溶蚀性地层时，没有及时调整冲程，造成钻头被溶沟、溶槽卡住；钻孔形状为梅花形，冲击钻被狭窄部位卡到；孔口掉下较大石块或者其他东西，卡住冲锤。 　　针对以上出现的各种卡锤的原因，采取不同的处理和预防措施，不宜盲目大力向上拉锤，待冲锤有松动后方可用力向上提，否则冲锤可能会卡的更紧或者塌孔埋锤。通常采用打捞钩、活套进行打捞或者用千斤顶协助提锤，当卡钻部位为较为坚实的岩层时，用低浓度的泥浆置换高浓度的泥浆，清理孔中的钻渣，利用爆破法、上下反复顶撞卡点岩块，将钻头提出，再用片石回填至卡钻部位以上1m以上，然后采用小冲程穿越该地层。 　　2.3.4掉钻处理。掉钻的原因主要有：①钻体质量有问题，造成钻体断裂；②钢丝绳断裂；③进尺时遇到大溶洞，且填充物为软塑性土质或空洞时，因为控制进尺，冲锤一下进尺数米，引起掉钻。 　　掉钻的处理措施：①选用打捞钩、冲抓锥等合适的打捞工具将锤体捞起；②确实无法捞起时，请设计单位提出桩基修改方案。 　　2.3.5钻孔偏斜的处理。当施工中遇到溶洞分布不均或者裂隙比较破碎的地层时，有时会出现钻孔偏斜，其原因主要是由于岩层中岩石结构不同，受到风化侵蚀的程度也不同，岩层软硬不均，岩面倾斜，或者是一些不规则的空洞，造成冲击钻底部受力不均等，出现偏斜。 　　2.3.6塌孔处理。为防坍孔，快钻至溶洞顶板时，要低冲程进尺，并选用比重大，粘度较稠，胶体率高的优质泥浆护壁。如已发生塌孔现象，判明位置后，将片石、黏土及水泥混合，视泥浆稠度反复抛填、冲击，一次回填1～3m，直至不漏浆为止。当漏浆太快时，应采取集中抛填，及时补浆，即将黏土装袋，水泥整包，片石集中抛填。 　　2.4嵌岩及终孔的检验 　　本工程要求桩端须嵌入完整岩石不少于1.5～2m，这就增加了一道在一般地质条件下钻孔灌注桩施工所没有的全岩面检测工序。勘察资料及施工情况都表明该地区属溶洞发育地区，岩面起伏， 沟槽、裂隙纵横，这使得全岩面的正确判断成了本工程施工的关键之一。结合该地区地质的特殊性及该工程的特点并经试桩检验，决定从以下3个方面综合判断全岩面： 　　（