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1、龙源期刊网 http:/岩溶发育地区钻孔灌注桩施工技术研究岩溶发育地区钻孔灌注桩施工技术研究作者：毛文森 李国丽 张再源来源：科技创新与应用2019 年第 12 期龙源期刊网 http:/龙源期刊网 http:/摘要：岩溶发育地区由于长期受到溶蚀作用，形成了较多的溶洞，地质复杂不确定因素较多，对桥梁桩基施工作业带来了很大困难，特别是操作不当极易造成卡钻、漏浆、塌孔等质量问题。因此，在岩溶发育地区的桩基施工必须做好地质勘查，掌握地质特点，制定科学的溶洞处治方案，保障工程施工质量。文章通过介绍了岩溶发育地区钻孔灌注桩施工质量控制要点，结合以往工作经验，通过桥梁桩基溶洞处治实例，为后续相关工程提供借
2、鉴。关键词：岩溶地区;钻孔灌注桩;质量控制;溶洞处治中图分类号：TU753.3 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2019）12-0144-02 1工程地质条件昭泸高速公路二工区桩基集中在云南省镇雄县境内，工区地处喀斯特地貌，岩溶较为发育，根据地质资料显示洗白村大桥、王家湾大桥和法丈沟大桥横跨“u”溶蚀槽谷，槽谷内多为被土层覆盖，基岩多裸露，为中一厚层灰岩，地表岩溶发育，溶腔、裂隙极为发育，总体地质条件较差。结合工程地质勘察资料和周边现场隋况分析，上述3座大桥桩基采用冲击钻成孔的方案。 2施工质量控制要点岩溶发育地区的冲击钻成孔施工与普通地区施工方法有所差异，在岩溶地区施工需严格执
3、行施工工艺，控制施工参数，每颗桩基施工前必须认真研究设计图纸与地质勘察资料，分析判断地下情况，结合实地隋况展开施工部署，确保桩基成孔质量，一般来说，喀斯特地区桩基施工采取“先长后短、先外围后中间”的原则，具体施工要点从以下几个方面进行控制： 2.1钢护筒跟进施工质量控制结合岩溶发育地区的地质特点，一般选择钢质护筒，其具备较强的承载力和抗变形能力。当钻头穿过溶洞时，钢护筒是不可或缺的，钢护筒提前跟进，撑住溶洞，能有效的避免卡钻的发生，并能良好的控制钻孔的竖直度，保证钻孔不偏位。护筒的直径要根据钻头直径来确定，一般超过钻头直径 0.10.15m即可满足施工要求。护筒长度根据实际施工需要，分节段制作
4、拼装。 2.2钻孔施工质量控制在桥梁施工中尤其需要重视钻孔竖直度的控制，以护筒为圆心，周围要进行平整工作，严格控制钻头与桩位中心是否对准、钻头倾斜度等。确定各项参数均满足施工要求后，再进行冲击钻孔。钻孔时保证钻进速度的平稳，同时钻孔过程中还要观察压力指数，如果压力指数过大，说明可能是遇到了坚硬岩层，此时需要降低钻头冲程，减缓钻进速度，防止钻头受损或出现卡钻问题。另外，要加强现场特殊地质情况的处治，在溶洞上端进行破壁时，需注意钻头工龙源期刊网 http:/作隋况，采用小冲程进行冲孔，在穿越溶洞时，要严格控制钻头位置，严格控制吊绳的水平摆动幅度，确保钻孔施工质量。 2.3成孔嵌岩深度施工质量控制由
5、于岩溶地区地下条件复杂，在钻孔深度达到设计标高后，很有可能存在嵌岩承载力不足，不满足设计最小嵌岩深度的情况。故钻孔施工过程中必须准确的记录和描述岩性，与设计图纸、地看资料进行比对，保证钻孔桩最小的嵌岩深度是完整的岩层，而且承载力满足要求。如果不能满足设计要求的，必须上报给设计、监理和业主方，四方到现场勘查，根据实地情况进行桩基长度变更处理。同时，在冲孔达设计标高时，需进行水下孔底地质雷达探测，确保桩孔下安全范围内无发育的溶洞，保证桩基稳定。 3溶洞处治方法本工程 3座大桥桩基溶洞施工，根据现场溶洞裂隙发育情况、尺寸大小，分析后采取了直接回填、钢护筒跟进和低标号混凝土填充等3 种处治方法。 3.
6、1直接回填法此方法具有施工工艺比较成熟，操作简便、效果良好、适用范围广的特点。主要适用于发育范围小，竖向高度不高、漏浆量不大的溶洞，一般采取直接回填黏土、碎石、片石进行处治，用冲击钻钻头将上述回填物冲挤进溶洞腔体或裂隙中去，达到稳定护壁的作用。回填物中还可掺入木块、水泥，以提高钻孔护壁稳定能力。洗白村大桥右幅 6-5#桩基，在钻孔施工至灰岩裂隙发育处，发现孔内泥浆液面持续缓慢下降，对照地勘资料，综合分析采用上述办法进行处治。施工中需防止孔壁坍塌，减少对钻孔扰动;回填料投放后及时补充浆液，加大泥浆比重，保持孔内液面高度，然后采用小冲程进行冲击作业，每冲进0.5m时投放一次黏土和片石，冲孔一回填一
7、冲孔反复作业，反复作业共计4次，最终使回填料与泥浆充满整个溶腔，安全通过溶洞。成桩后，洗白村大桥右幅6-5泥浆液面保持稳定，基本无明显漏浆现象。 3.2钢护筒跟进法该方法施工工艺较为复杂，操作要求高，要求配备大型吊机、振动锤等机械，造价较高，但适用于溶洞极为发育的地段，如：极为发育的串珠式岩溶地区，对于上下间距较小的多个溶洞处理效果较好，是控制桩基施工质量的重要手段。法丈溝大桥左幅 4-1#桩基设计桩长 70m，设计图纸中与地勘资料显示在孔深4265m区间内发育有多个溶腔、裂隙，且无填充物，在冲孔施工至42m时成孔非常困难，经常性出现塌孔、泥浆流失严重的情况，回填黏土、片石5次后，效果仍旧不明
8、显，综合分析后，改为双龙源期刊网 http:/层钢护筒跟进来处治。施工时，外护筒选取比设计桩径大20cm的钢护筒，用振动锤下沉至设计位置，护筒下沉应严格控制倾斜度和锤击贯入度，钢护筒一，下沉量不宜过大。防止因护筒遇阻偏斜和筒壁变形，从而造成偏孔事故。当钻头穿过溶洞顶板后暂停钻孔，将直径大于桩径15cm的内护筒沉入岩溶段，随钻孔跟进至稳定岩面以下0.5m，再按正常钻进。内外护筒中间用注入砂浆，固结封口，保持护筒的稳定性，最终顺利成孔。 3.3低标号混凝土填充法该方法适用于溶洞发育较大、溶洞位置较深，不易探明溶洞发育状况的情况，此方法施工方便，技术难度不高，但需要回填大量混凝土，处治成本较高。王家
9、湾大桥右幅 7-1#桩基根据施工地勘资料显示，深度为30m附近有一发育较大的无填充物溶洞，存在多条较为发育的裂隙，在冲孔施工中，多次进行回填片石、黏土进行冲击，但效果不好，冲击过程中泥浆流失较大，无法保住泥浆，造成孔壁坍塌，推断地下可能存在较发育的暗河，综合上述隋况，分析后采取水下灌注低标号混凝土进行填充，依靠混凝土对溶洞、裂隙进行充填和阻隔，达到稳定孔壁的作用。在水下灌注混凝土过程中，严格控制混凝土入孔速度，当混凝土面高于溶洞顶部1m以上即可停止浇筑，24h后待强度达到要求值后，即可进行冲击作业，后续的成孔过程基本顺利，解决冲孔难题的同时，一定程度上控制了水下桩基混凝土超方的问题。 4结束语钻孔灌注桩作为桥梁工程桩基施工中常用的技术措施，在地质复杂、构造特殊的岩溶发育地区的施工中，会遇到各式各样发育状况不一的溶洞，会经常性发生卡钻、偏位、塌孔等事故，施工质量不易控制，因此，在溶洞发育地区进行桩基工程施工前，需充分了解地质信息，制定合理的施工组织，施工中多观测、多记录，分析问题原因，根据溶洞发育情况采取科学的处理措施，通过不断总结和改进施工方案，确保施工质量稳定可靠。