溶洞地区桩基施工方案

'思贤窖特大桥西引桥桩基工程溶洞处理方案思贤窖特大桥259#～344#位于岩溶发育地区，根据已有的钻探资料该段区域内有143根桩基存在溶洞，最浅的溶洞高0.2m，最深的溶洞高19.4m，且部分溶洞内无填充物，地质情况比较复杂。为保证该桥桩基施工质量和施工进度，在进行桩基施工时可以根据不同地质条件采用以下是该方案：1、片石粘土筑壁法对于溶洞内有填充物或半填充，且溶洞高度不大于5米的桩基，发生护筒内液面水头无法保持时，可以采用片石、粘土和整包水泥（投放顺序为水泥、粘土、片石）回填冲击，用0.5～0.8m的小冲程，不循环泥浆干冲，使回填物密实。再向孔内加泥浆至正常水位，待水泥初凝后，继续用小冲程钻进。如此反复，直至桩孔内不再漏浆。采用此法施工时，护筒必须座落在不透水的粘土层上，这样能够避免由于溶洞漏浆，水头高度急剧下降造成塌孔。我工区溶洞地区大部分的桩基可以采用该法进行施工，但是有部分桩基溶洞顶部存在较厚的砂层，故在采用片石粘土筑壁法施工时，需要长护筒施工法配合使用。适用范围：259、260、266、268、274、275、319、320、321、326#墩所需机械设备：挖机1台所需材料：现场随时储备块石100方、粘土100方、袋装水泥10t2、长护筒施工法 由于部分桩基上部覆盖沙层较厚，所以在钻进时采用膨润土护壁，泥浆稠度不低于1.2g/cm3。当进尺到达岩层顶面时，用吊车或直接使用钻机预埋直径比地面埋设护筒小10cm的钢护筒至岩层顶面位置，一般长度在5～15m,防止上部覆盖层塌孔；如果下放有阻碍，可使用打板机辅助下沉钢护筒。定位准确后将护筒顶部与外护筒固定住，如下图所示。如下部有溶洞，则用常规方法（方法1）进行处理，冲击溶洞顶板击穿后再采用片石粘土筑壁法进行施工。混凝土浇筑施工完成后立即用打板机将钢护筒拔出。适用范围：287、288、289、291、292、294、295、296、297、298、299、300、301、302、303、304、317、329、335#墩 所需机械设备：25t吊车一台，打板机1台（或60kw振动锤）所需材料：内径1.4m的钢护筒10条（材质Q235，长度12米，钢板厚1cm，内径1.4m），内径1.7m的钢护筒3条（材质Q235，长度12米，钢板厚1.2cm，内径1.7m）。1、钢护筒跟进法还有部分桩基溶洞高度较大或者有多层溶洞，例如溶洞高度最高的为290-3#桩，为19.4米，且地质资料显示溶洞内无填充物，针对这类溶洞需要采用钢护筒跟进的施工方法。（1）、钢护筒制作钢护筒材料采用Q235，板厚10mm，每节护筒度可以根据需要下孔深度及现场设备要求制作，尽量减少焊接节数，分段接长、分段振沉。每节护筒的接长均应在外圈加焊一层宽20cm的加强板，底节刃脚则为40cm，加强板厚8cm，以防钢护筒振裂。　　（2）、内套钢护筒内径确定对有些桩孔需要套双层护筒或三层护筒，内层护筒比外层护简直径缩小10cm。　　（3）、钢护筒的套进　　①对于单 层溶洞可采用一次到位套进方式。当冲击钻冲至接近溶洞顶面时，将钢护筒套入孔内，振沉稳固，钻机低冲程击穿溶洞，抛填混合料、补浆稳定后接长钢护筒续振至溶洞底直至成孔，这种做法需用大吨位振动锤，特别是孔越深或溶洞层面越多，要求振动锤的激振力更大。　　②对于多层溶洞且间距相差较大的可采用多层内套护筒套进方式。第一层钢护筒套进并穿过第一层溶洞后，根据第二层溶洞的孔深和第一层护筒脚的深度，计算出第二层所需护筒长度，其护筒长度为第一层护筒脚至第一二层溶洞底深+2m(考虑钢护筒界面交替2m)，采用钢丝绳将第二层护筒慢放入孔中，然后将钢丝绳抽出，第2层护筒形成后用冲锤内置引导护筒垂直入孔。穿越多层溶洞则继续套入多级护筒，直至成孔。这种做法可节约材料，但有时护筒难以沉放到位，护孔和防止漏浆较差，内置护筒不牢同，垂直度难以得到真正的有效控制。混凝土浇筑施工完成后钢护筒废掉。适用范围：290、293#墩所需机械设备：打板机1台所需材料：内径1.4m的钢护筒5条（材质Q235，长度30米，钢板厚1cm，内径1.4m）。1、混凝土灌注对有溶洞的桩成孔灌注水下混凝土时，可能会出现混凝土的压力把已形成的护壁破坏，混凝土漏入溶洞的情况，轻者会损失混凝土，增加成本，重者可能会导致断桩，出现不可挽回的质量事故。因此我们在溶洞处理过程中回填片石粘土时一定要足量，要重复回填冲击，形成稳定护壁，同时采用优质PHP泥浆，保证护壁通道的稳定。填充物注浆处理后要检查注浆效果，满足要求后方可进行下一步施工。 同时在浇筑桩基混凝土时，在过溶洞段要改善混凝土的和易性，增大混凝土塌落度，降低浇筑速度，增大混凝土导管埋置深度，一般需达到6m以上，同时勤打测绳，探测混凝土面的标高变化情况。如出现漏浆需及时向孔内补充新泥浆。对于存在超过10米长溶洞的桩基，可以考虑在溶洞位置的钢筋笼外侧包一层铁丝网片，减小混凝土的侧压力把已形成的护壁破坏，保证桩基混凝土浇筑质量。'