岩前大桥岩溶桩基施工技术

'岩前大桥岩溶桩基施工技术樊迪(中铁十四局集团第五工程有限公司，山东兖州272117)【摘要】永武高速A11合同段岩前大桥岩溶十分发育，可溶岩为灰岩，岩溶形态主要为半充填溶洞、空溶洞和土洞。溶洞属浅埋型，桥基采用钻孔灌注桩加固。文章介绍了岩溶挖孔灌注桩施工岩溶处理原则、注浆方法，并给出常见事故处理要点，可为类似工程施工提供借鉴。【关键词】永武高速；岩溶；桩基；施工技术【中图分类号】U445．551【文献标识码】Bl工程概况(1)对于封闭的比较小的溶洞，采取注浆措施，提供成孔条件穿过溶洞。若洞内无填充物或填充物不满，则采取先福建永武高速公路A11合同段穿越地段有覆盖型岩溶填充碎石或干砂，然后注浆；若充填物呈松散或软塑状态时，发育，为浅埋式岩溶，主要可溶岩岩性为灰岩。大部分被2～直接注浆固结即可；若充填物已固结呈硬塑状态时，则可以5II1厚第四系土层覆盖，地下水位高。主要岩溶形态为半充直接冲孔，但需加强泥浆护壁。填溶洞、空溶洞、土洞等。溶洞形态大小不一，埋深各异，多(2)溶洞内无填充物或填充物较少需向洞内填充砂子层次发育。溶洞高度一般为2—13In，半充填溶洞大多被软的，选择一个合适的孔位，放入并固定钢套管，将注砂管与钢塑一流塑状粘性土充填，部分为砂、卵砾石所充填。岩前大套管相连接，在注浆前灌砂。根据成桩直径、围护体积的最桥溶洞形态如图1所示。小直径及堆积体成形规律，计算填砂量。用压风机将干砂压岩前大桥入，为防止洞内高压阻止灌砂，可利用其它孔作为减压孔。待达到计算的填充体积，压力稳定时，即可停止。(3)若设计要求灌人碎石则必须钻一个大孑L(直径不小于30cm)放入钢管并固定，钢管上置碎石料斗，碎石粒径不大于2cln。投料时振动钢管，以防止堵塞。填充量控制与填砂控制方法相同。(4)对于一些溶槽、溶沟、小裂隙等，冲孔时可采取投放图1溶洞形态片石、碎石夹粘土，甚至投入整袋水泥堵塞，起到护壁作用，保证泥浆不流失，使钻孔顺利通过岩溶区。2钻孔灌注桩施工2．3注浆方法桥墩采用钻孔灌注桩。大桥共有钻孔灌注桩82根，桩(1)根据地质情况在每一根桩的中心位置或桥墩承台位处溶洞比较发育。设计要求逐桩探明溶洞情况，然后的四角钻注浆孔。钻注浆孔也是对地质情况的进一步勘探，钻孔。通过取芯探明溶洞的高度及填充物的详细情况。2．1岩溶处理方案的原则(2)用注浆泵注浆，注浆压力不宜太大，控制在o．5～(1)每根桩必须用地质钻机钻探，详细记录地质状况、1．0MPa范围内。具体压力值由现场试验确定。速度为15溶洞深度、高度、填充物类型，画图列表，为制定相应施工方20L／rain。其目的是使浆液渗透到填充物内，然后固结，案提供详实依据。渗透最小直径定为3．0m，以保证冲钻成孔时有足够的固结(2)对填充物进行土工试验，分析其物理力学特性，检体。注浆时注浆管必须插入填充物的底部，然后边注浆边缓测重度、含水量、孔隙率等，为注浆参数计算提供依据。慢上提。提管速度不宜太快，根据注浆速度确定，应使渗透(3)根据地质钻探资料和填充物情况，对每根桩设计出半径控制在允许范围内。浆液选用水泥浆，用32．5级水泥，相应的溶洞处理方案、成孔方法及施工措施。水泥浆配合比为水：水泥=0．8：1．0。若需用水泥砂浆，则(4)对每种处理方案，都要进行仔细计算，施工前在桥配合比采用水：水泥：砂=l：1：0．8；需要用双液浆时，水位外进行溶洞注浆及钻孔试桩，取得经验数据，完善施工方玻璃的含量根据现场试验确定。案，指导施工。(5)遇到大溶洞时，必须请监理工程师和设计单位核查，明确处理方案，并报监理批准后实施。[收稿日期]2009～06—182．2溶洞处理方案[作者简介]樊迪，女，工程师。四川建筑第30卷4期2010．08195 蝴辫嘲(3)单花管注浆，管头花管段长度为100cm，孔眼直径有50m’以上贮浆量。同时备足黄泥、粘土、块石等填充物，和间距根据现场试孑L后确定，注浆管外径为70mm，比钢套管补水管网接至孔口。一旦发生漏浆，迅速补给泥浆、清水，同内径要小。注浆时，通过注浆泵上的PQ仪分析确定注浆的时大量填充。当穿越多层溶洞时，这个过程会发生多次。速度和结束时间，压入量根据渗透半径、固结体积来计算，公3．2掉钻、卡钻式为：无论回转钻或冲击钻都应布置防掉钻、卡钻后的打捞Q=IrR妇岛吣(1一，，)A环。打捞方法可采用偏心钩、钢绳套及潜水员打捞等常规方式中：为渗透半径；H为溶洞高度；为填充物的孔隙法。卡钻严重时，可采用“振动爆破法”处理。率；ot为超灌系数；A为地区性经验系数；卢为充填率与充3．3沉渣超标填系数。这些参数和系数可根据现场试验确定。主墩孔径大，冲击钻成孔后，应采用一些特殊的清孔措(4)为防止浆液流失太远造成浪费，采用间歇注浆方施防止沉渣超标。式，使得先注入的浆液与砂子(或碎石)初步达到胶结后再注(1)第一次清孔应彻底清干净。其方法是：成孔后用打浆，循环注浆多次，直至达到规定最小注浆量和注浆压力控渣筒尽量将孔底沉渣打尽；采用专门清孔的器具反循环设备制值为止。第二次清孔3～5h；静置2～3h，再清孔一次。下完钢筋笼，(5)注完一个孔后，继续对其余孔进行注浆。后注浆的浇注混凝土前进行第二次清孔，采用该工作程序仔细操作后压力必须调高，最后封孔。注浆顺序由现场自行掌握。均能达到要求。2．4岩溶处成孔(2)现场最好配置泥浆船，清孔过程用优质泥浆置换，经过处理后的岩溶处，成孔方法基本上与普通石质地层方可保证质量。成孔方法相同，采取用CZ31型冲击钻冲击的方式成孔。成3．4灌注过程中超方、塌孔孔时应注意以下几点：对于能预计的小溶洞，成孔后直接灌注混凝土填充。有(1)冲击成孑L必须待注浆凝固后才能进行，一般等待时少量超方是正常的。间为10d左右。当溶洞较高，体积较大时，为防止浇注超方过多或发生(2)为防止意外，冲孔前应有备用措施，备好材料。一事故，应准确计算溶洞高程后，在相应位置对钢筋笼用薄铁旦泥浆泄露，及时向孑L内投放粘土、水泥和片石，依靠冲挤在板作包裹处理。溶洞内形成片石夹粘土的围护结构墙，保持孔内泥浆高度，4结束语使得冲钻顺利进行。通过岩前大桥施工实践，可得出如下结论：(3)加大泥浆质量和密度。采用优质泥浆。当缺少优(1)“冲钻结合”工艺在岩溶地区桩基施工是可行的，特质粘土时，可在泥浆中掺入适量的水泥、烧碱和锯末，以提高别是大直径桩基施工，该工艺优势更明显。泥浆胶体率和悬浮能力，其质量配合比为黄土：水泥：烧碱(2)在前期勘测中溶洞情况掌握准确与否直接关系到：1：0．2：0．4，锯末按黄土体积的10％掺入。施工成本。(4)当岩面的倾斜较大时，钻头可能发生摆动，撞击护(3)有针对性的施工方案，富有经验、熟练的操作人员筒或孑L壁。这时，可回填片石，使孑L底出现一个平台后再转和严密的施工组织与管理是施工成败的关键。入正常冲孔。(5)接近岩溶地段，采取轻锤冲击、加大泥浆密度的方参考文献法成孔，以防卡钻和掉钻。3常见事故处理要点[1]陈国亮．岩溶地面塌陷的成因与防治[M]．北京：中国铁道出版社，19943．1漏浆、塌孔[2]向远华，沈捍明．岩溶处理中钻孔施工技术初探[J]．长沙铁道对主墩采用全护筒跟进及内护筒处理的，可将护筒开口学院学报，2000，18(1)：31—34与河水通连，用清水钻进。这样可避免漏浆、塌孔事故。引桥施工不能采用全护筒时，泥浆池尽可能做大，保证196四川建筑第30卷4期2010．08'