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岩溶地段桥梁桩基冲击钻成孔技术的探讨 2007年第6期 (总第160期) 黑龙江交通科技 HEILONGJlANGJlAOTONGKEJl No.6,2007 (SumNo.160) 岩溶地段桥梁桩基冲击钻成孑L技术的探讨 李登中 (牡丹江市公路工程监理有限公司) 摘要:岩溶地区桥梁桩基施工病害较多,表现为溶洞,溶槽,溶沟,裂隙,落水洞,岩溶漏斗,暗河等.施工难 度大,易发生质量及安全问题乃至发生故事,比如斜桩,断桩,塌孔,扩孔,卡钻,埋钻等.如果施工方法不当, 操作程序不正确,问题处理不及时都有可能导致质量和安全事故,造成经济损失,工期延误.对岩溶地区桥 梁桩基施工技术进行简要探讨. 关键词:岩溶;灰岩;桩基;钻孔 中图分类号:U445.文献标识码:C文章编号:1008—3383(2007)06—0071—03 1绪论 1.1钻孔桩成孔存在的问题 钻孔桩基础,由于其适应性强,承载力大,稳定性高,成 本适中,便于流水施工机械化施工等特点,在公路桥梁建设 中已被广泛应用.江西省武吉高速公路全长287km,桥梁 设计中大部分桥基均采用桩基形式.但此类基础形式为隐 蔽工程,而且埋深较大,施工中不可预见因素较多,比如流 沙,断层,夹层,软弱层,倾斜岩层,裂隙,溶洞等.有些地质 病害处理起来难度较大,技术复杂,如较厚的软弱层,流沙, 大型复杂溶洞,暗河等.针对岩溶地段钻孔桩成孔施工工艺 结合江西省武吉高速公路的工程实践进行简要介绍. 1.2岩溶地质存在的病害及研究的意义 岩溶地质条件下桥梁桩基施工病害较多,表现为溶洞, 溶槽,溶沟,裂隙,落水洞,岩溶漏斗,暗河等.施工难度大, 易发生质量及安全问题乃至发生事故,比如斜桩,断桩,孔, 扩孔,卡钻,埋钻乃至人员伤亡等.如果施工方法不当,操作 程序不正确,问题处理不及时都有可能导致质量和安全事 故,造成经济损失,工期延误.比如,江西省赣州市某大桥 35m直径1.8nl钻孔桩,由于地质判断有误,当冲孔至 33.5m时发现一个8.2m大型空溶洞,但为时已晚造成漏 浆,卡钻,尽管采取多种办法仍导致埋钻,调钻事故.又如武 吉高速公路B15合同段梅沙3大桥右8—1,由于钻孔时操 作失误导致卡钻.如此事例还有很多,为了工程质量和施工 安全有必要对岩溶地质条件下桩基成孔技术进行研究探讨, 以不断总结施工经验,改进施工方法,完善施工技术,提高工 程质量,确保施工安全,保证施工工期,提高经济效益. 1.3武吉高速公路B15合同段工程概况 (1)工程规模 武吉高速公路B15合同段位于江西省上高县南岗镇,全 长4.6km,为双向四车道高速公路,共设四座大桥,分别为 梅沙1,梅沙2,梅沙3和下梅大桥,全长共计1284m,全 部为桩式基础,其中梅沙1,2,3大桥桥台桩径为1.2m,桥 墩桩基直径为1.5m.下梅大桥桥台桩径为1.5m,桥墩桩 径为1.8m.桩基共计227根.上部结构1,2,3桥为30m 预应力小箱梁先简直后连续,连续长度3跨一联和4跨一联 不等.下梅大桥为现浇30m预应力变宽度箱梁,4跨一联. (2)工程地质情况 地质勘探资料显示,地表层为第四纪残坡积,冲洪积形 成的粘土覆盖层,含少量角砾,厚度为4～7m不等.局部赋 存上层滞水,潜水,水量较小.下伏白云质灰岩底层,为灰色 隐晶质结构.岩层支离破碎,有明显溶蚀现象,裂隙发育并 赋存裂隙水,在岩性,地貌,构造及动力水等共同组合作用 下.岩溶比较发育.溶洞大概可分为4类,即空溶洞(2个), 多层叠加溶洞(15个),大型溶洞(Hgt;4m的11个),有充填 物溶洞(51个).类型主要以有填充物溶洞为主,其充填物 多为软塑至流塑状态,以粘土为主,含少量砾石成分,具有强 度低,压缩性高,自持力弱等特点少数填充物为砂或砂砾. 最大溶洞为左1桥左6—1,2,右6—1,2孔,主洞高1O.3m, 其下方还有三层较小溶洞,4层溶洞叠加共计17.7/n.多数 溶洞高度较小,此洞较特殊.下梅大桥左4—2,右4—2为 半填充溶洞,其他溶洞都为全填充式溶洞.四座大桥都处在 岩溶区内. (3)相关的技术要求 ①逐桩进行地质钻探保留芯样,详细记录地质状况,包 括溶洞的深度,洞顶洞底标高,有无填充物,填充物类型等并 画图列表,为制定相应施工方案和安全措施提供详实的依 据. ②对填充物进行土工试验,分析物理力学特性,检测容 重,含水量孔隙率等.如需注浆固土时,可为注浆参数计算 提供数据. ③根据地质钻探资料和充填的情况,对每根桩设计出相 应的溶洞处理方案,成孔方案及安全措施. ④对每种处理方案都要进行认真计算,必要时请专家咨 询.施工前在桥位处进行溶洞注浆及钻孔试桩试验取得经 验数据,并参照隧道溶洞注浆参数(注:本段内有一条联拱 隧道),完善施工方案,确保工程顺利进行. ⑤遇到较大的溶洞