湘桂铁路大溶江特大桥岩溶钻孔桩施工浅议.docVIP

湘桂铁路大溶江特大桥岩溶钻孔桩施工浅议摘要岩溶地区钻孔桩是桥梁桩基施工中的一大难题，本文以湘桂铁路周家村大溶江双线特大桥钻孔桩基础施工为例，浅析和总结了该桥钻孔灌注桩施工的方法及要点，为类似岩溶桩基施工提供了宝贵经验。 关键词岩溶钻孔桩施工质量控制 中图分类号：O213.1 文献标识码：A 文章编号： 1工程概况及地质情况 1.1 工程概况 周家村大溶江特大桥位于广西自治区兴安县境内，为新建时速200km/h（预留 250km/h）客货共线铁路桥梁，桥梁机构为预应力混凝土简支箱梁，全桥桥跨布置为1×24+44×32+3×24+2×32m，全长1616.96m，全桥桩基均采用钻孔灌注桩，共计349根，桩径1.25m，桩长15～76m，其中40m以上的长桩、特长桩占70%。 1.2地质情况 桥址处于广西自治区桂林地区，典型的卡斯特地形，岩溶强烈发育。桥址区域位于大地构造单元褶皱带中过渡部位，基岩顶面纵横向起伏较大，呈北高南低，地质条件异常复杂，桥位中上部为砂夹卵层，中部为灰岩夹页岩，灰岩岩层内溶洞发育，溶洞直径0.5～13m，以充填型或半充填型为主，充填物为软粘性土、砂层、卵砾层等。受断裂构造影响，岩层破碎、斜向岩层，溶洞交替发育，属于不良地质地层，对桥梁施工及运营造成的影响较大。 2溶洞地质特点及常见施工问题 2.1 溶洞地质特点 （1）松散砂卵覆盖层厚。松散覆盖层厚度，一般在5～30m之间，易塌孔。 （2）溶洞、裂隙断层交替发育。受断裂构造带影响，岩石普遍破碎，溶洞交替发育。 （3）分布范围广。逐桩地勘结果显示，岩溶桩基础占全桥桩基础的90%以上。 （4）发育规模大。洞高普遍在5m左右，最大洞高达20.8m，部分溶洞呈串珠状发育，并有裂隙贯穿。 （5）发育无规律。基岩顶面纵、横向皆不对称，溶洞发育千奇百态，有的是单溶洞，有的是串珠状溶洞，有的呈半充填状，有的呈全充填状，有的横向贯通，有的纵向贯通，有竖洞、横洞、斜洞，施工难度大。 2.2 岩溶桩基础施工中的常见问题 （1）斜桩、卡钻。因钻孔桩桩径范围内基岩纵、横向起伏较大，部分溶蚀导致基岩半边露头，或岩石半软半硬，在钻进过程中容易出锤头倾斜，造成斜桩或卡钻。 （2）塌孔、扩孔、埋钻。在反复冲钻过程中，部分填充溶洞和空溶洞在压力作用下往往形成负压区，在压力差的作用下，泥浆向溶洞或裂隙处渗透，形成漏浆，破坏覆盖层孔壁，导致塌孔、扩孔、埋钻，甚至破坏整个孔位。 （3）缩径、断桩。钻孔中采用片石、粘土、水泥等材料，堵住溶洞和裂隙，在钻锤强大的冲击力作用下，易在桩径外溶洞区形成负压，混凝土灌注时压力释放，部分黄泥等杂物进入混凝土中，形成缩径或断桩。 (4)混凝土灌注超量严重。 3溶洞的处理措施 3.1一般溶洞的处理 对于一般溶洞，充填物较多者，钻头冲击至溶洞后，由于洞内壁面陡峭，钻头易偏斜，导致孔斜，一旦出现泥浆大量漏失，则使孔壁失去泥浆的支护力而导致塌孔、卡钻、埋钻，因此，首先必须对照本桩的地勘资料，准确判断溶洞的实际位置，准备足够的片石、粘土等材料以及足够的劳动力和供水、起重等抢险设备。钻头冲至溶洞顶板时，应采用降低冲程，一般控制在60cm左右，逐渐将溶洞顶部击穿。冲程过长极易卡钻，同时观察护筒内泥浆面的变化，一旦泥浆下泄，迅速补充泥浆或水与粘土，并立即提钻，以防塌孔埋钻，然后，按1:1的比例回填粘土和片石，进行冲砸堵漏固壁，并记录回填粘土和片石的数量，估算溶洞的大小，只有泥浆面稳定，钻头冲击有力后，方可进入正常钻进。对于反复漏浆的裂隙或溶洞，在向孔内回填粘土、片石时，也可适当加入一定量的水泥、稻草，以增加填充物的力学性能，同时泥浆比重取施工规范值的上限。施工时应记录投入的片石、粘土的数量和孔底高程的变化以推断溶洞的实际位置和体积，另外还要钻进过程中要注意观察钻头钢丝绳横向摆动的情况，一旦摆动幅度大，一则可能是遇到了孔内的弧石，二则可能是孔斜，均应回填片石和粘土进行回冲纠偏。有些溶洞较大，覆盖层软弱，钻头一旦冲开溶洞顶板，大量泥浆随之下泄，造成孔壁失稳，危及设备及人员安全，因此岩溶钻孔桩施工预防措施十分重要。 3.2较大、复杂溶洞的处理 对于较大型溶洞，主要体现在溶洞高度深，空洞体积大，无充填或半充填。对于较大型溶洞处理不采用片石、粘土回填法，否则极易造成塌孔。较好的方法是采用多重护筒护壁法，其关键点是护筒必须位置准确，刚度好，一般采用12mm厚的钢板，两端加焊加劲箍，用振动锤施打。专人负责测量的护筒的平面位置和垂直度，护筒就位后的倾斜度不大于1%。 对于溶洞发育明显，有多层溶洞或裂隙发育，施工时漏浆量大时，采用全护筒跟进至岩层顶