岩溶发育地区的桩基施工

'第27卷第3期中南公路工程2002年9月Vol.27No.3CENTRALSOUTHHIGHWAYENGINEERINGSep.2002+文章编号:1002-1205(2002)03-0074-02文献标识码:B中图分类号:U445.551岩溶发育地区的桩基施工刘钧泉(湖南省公路桥梁建设总公司,湖南长沙410004)【摘要】根据长塘埠大桥的施工,就溶岩发育地区的钻孔施工技术进行了深入的探讨。特别是对施工中事故的处理及溶沟、溶洞的处理进行了论述,具有较好的工程应用价值。【关键词】桥梁岩溶地区桩基施工长塘埠大桥位于衡枣高速公路第十二合cm,含大漂石或岩石,泥质少,致使钻孔平台基同段,属永州地界,跨越湘江。桥位处工程地础嵌入河床表面浅,不能承受很大的水平冲击质复杂,岩层溶蚀现象严重,岩溶发育强烈。和摇晃。分析以上情况,选择了6台JK型钻岩层坚硬,半边岩层多,相邻桩岩面高差达到9机,其起重力80kN,自重6.8t。m。溶洞从40cm到8m不等,溶洞充填物有泥2事故预防及处理措施沙、砂砾、软塑土等,稳定性差。溶沟纵横交错,#且与河床相连。桩长设计参差不齐,3号墩1在钻孔施工准备阶段,应对各种可能发生#桩与4桩桩底标高相差达26m。鉴于本桥地的事故进行分析,并制定相应的处理措施:质情况,桩基施工非常困难,钻进中卡钻、斜孔、a.梅花孔预防和处理方法。①经常检查塌孔,漏浆甚至埋钻时有发生,浇筑桩基时砼流钻头转向装置的灵活性,及时修理或更换失灵失大,如不采取有力措施,就可能形成断桩。的转向装置;②根据每根桩的情况,选用适当粘度和相对密度的泥浆并及时排渣;③用低冲1成孔方案与钻机选择程时,每冲击一段换用高一些的冲程冲击,交根据该桥的地质情况,溶洞溶沟处理是本替冲击修整孔型;④若出现梅花孔,用片石、卵桥桩基施工成功的关键。从实际情况出发,可石混合粘土回填,重新冲击。供选择的成孔方案有两种:即钻孔方案和人工b.冲孔偏斜的预防。①若探头石致使冲挖孔方案。人工挖孔可目视检查,便于发现和锤偏斜,回填片石、卵石,反复冲击打掉探头处理施工中存在的问题,更有利于查找潜伏的石;②将钻架略移向探头石一侧,用冲击钻高#隐患(如桩底洞穴),因此先选择不在水中的0锤猛击,斩断探头石,然后将钻架移回原位继##墩和7墩进行挖孔作业。施工过程中发现0续冲击;③若岩面倾斜,则回填30～50cm厚的墩地质情况十分复杂,涌水大,护壁和挖进都非片石、卵石,然石冲击成孔;④向孔中灌注水下#常困难。7墩虽然涌水不大,但挖至标高79m砼到与倾斜岩面上缘相平的高度,待砼达到一后也进尺极慢。总结经验后,选定钻孔方案。定强度后冲击成孔。钻机的选择。从本桥的实际地质情况来c.卡钻预防和处理。①当为梅花孔卡钻看,钻孔护壁的好坏是成孔的关键,冲击钻机时,若钻头下方有活动余地,可降落钻头,使钻比旋转钻机效果更好。本桥桩基直径为200头转动一个角度,则可能将钻头提出;②卡钻cm,最大孔深为41m,每根桩的地质状况均不不能强提,以防塌孔、埋钻。宜用由下向上顶相同。河床表面是中密的砂卵石,粒径8～14撞的方法,轻打卡点的石头,有时使钻头上、下收稿日期:2002-05-15 第3期刘钧泉:岩溶发育地区的桩基施工75活动,则能脱离卡点或使掉入的石块落下;③震动冲击导致砂卵石垮入护筒内,内外水相用较粗的钢丝绳带打捞钩放进孔内,将钻头钩通,以致无法保证钻孔水头和泥浆指标,导致住后,与大绳同时提动,或交替提动,并多次上钻渣沉淀于孔底,钻孔进尺速度缓慢。为解决下、左右摆动试探,则能够将钻头提出;④用以此问题,采用下列方法多次尝试:①护筒外抛上方法提升钻头无效时,可用水下爆破提钻包压实;②强行钻进几米后再震打护筒;③砼法,将乳化炸药(少于1kg)放入孔内,沿钻头回填至护筒内1.5m重新开孔钻进;④下内护的滑槽放入到钻头底,而后引爆,震松卡钻,再筒跟进;⑤气举反循环排渣钻进等。实践表用卷扬机一般能提出来。在打捞过程中,继续明,因为河床较平整光滑,抛包不是掉入孔内,循环泥浆,防止沉淀埋钻;⑤若以上方法都无就是被河水冲走。由于大漂石和孤立的岩石效时,就必须下潜水工,摸清孔内情况,再制定的阻碍,即使护筒刃脚下卵石全部垮空,护筒相对应的方法。此前必须改善泥浆指标,通常也不能打入更深。而砼回填流出护筒外被河采用加入CMC,不断循环降低泥浆比重和含砂水所冲刷,护筒内的砼由于钻头的冲击而破率,加强护壁以确保安全。坏,难以起到护壁作用。内护筒跟进实际上不d.掉钻预防和处理。①冲击过程中发现能割断内外水的贯通。气举反循环排渣钻进铁件掉入,立刻停钻,用电磁铁吸附打捞;②经在深度超过18m后难以为继,并且有垮孔的常检查钢丝绳和连接装置,断丝多于或等于危险。综合上述经验,提出一个解决方案:结10%及时更换;③为便于打捞落钻,可在钻头合河中每根桩的地质图,先采取气举反循环排上预先焊接打捞环等专用打捞工具;④提高责渣冲击钻进,钻头直径202cm,钻进深度由下任心,不打空锤;⑤下潜水打捞,方法同前。列因素确定:①力争穿过与河床相通的溶洞或e.塌孔预防和处理。①降低冲击速度,保溶沟;②尽量达到整块岩面;③深度控制不超证孔内护壁强度;②发现有掉块现象时,及时过18m。当钻到预定深度后,下内径200cm的回填片石、粘土后重新冲击,使孔壁坚实;③遇内护筒至孔底上方2m处,下导管浇筑2.5m大型流沙层、溶洞时,高度谨慎,及时回填片封底砼,紧接着将内护筒震入砼中,待砼产生石,或用地质钻机钻孔压浆,低锤穿越;④万不强度后继续钻进。此方案的实施成功地护住得已时,采用钢护筒与砼回填,人工开挖。了孔口,使内护筒与孔壁紧密地连接在一起,f.砼浇注流失的预防和处理。①在钻进过阻隔了河水与孔内泥浆相通,极大地提高了钻程中若出现护筒内水头猛跌的情况,应对此处孔速度,平均成孔速度由35d缩短至15d。地层反复回填冲击,以造成坚固的护壁。回填b.溶洞、溶沟的处理。对于溶洞、溶沟将材料可采用粘土加片石,也可用砼;②对地质勘给桩基施工造成的问题,解决方法无外乎两测已探明的大型溶洞,在钻进过程中予以核实。种:(1)先钻孔,同时根据遇到的地质情况进行若不能确保该溶洞完全填实,则根据溶洞高度,处理,具体的实施过程前面已述。此方法是常制作相应的内护筒(护筒加长1.4m,其内径同用的方法,但其预防性差,难以防范突发的地#桩径),置于孔内封堵砼流失;③拌和站的材料质变故。如2号墩1桩钻孔只用12d到位准备充足,溶洞位置浇筑砼时控制上升速度。后,因为孔内上方溶洞处掉下一块大孤石,卡住了钻头,致使耗费两个月的时间,回填扩孔3施工中问题及处理重钻捞起钻头后,才浇筑桩基砼。(2)先对溶#a.河床表面坚硬、且含漂石。由于本桥的洞、溶沟进行加固处理,再钻孔施工。鉴于1##河床是密实的砂卵石,而且含大漂石或岩石,桩的情况,在3、4桩进行地质处理,采用常因此钢护筒震入河床的深度很浅,一般在0.8规压浆法。先用地质勘测钻机在桩位中心钻～1.4m之间。当钻头穿过护筒刃脚时,由于(下转第90页) 90中南公路工程第27卷施工部门的质量意识直接关系到工程质量的行质量状况的统计分析,通过分析,查出发生好坏。克服盲目追求进度,故意偷工减料,杜质量问题的原因,如图纸错误、材料不合格、不绝工程质量无法保证的错误意识产生。按图施工、违反工艺及操作规程、技术指导错e.加强施工工艺管理。及时督促检查已误等。分清主次,采取防范对策。制定的施工工艺文件是否得到认真执行,是否8结语严格遵守操作规程等。综上所述,软基路堤设计和施工的质量控f.质量保证体系。建立自上而下的三级制必须通过系统的科学管理才能实现。只有质量保证体系,即政府监督、工程监理及企业控制好设计和工程施工中的各个环节以及每内部质量检查。实行工程监理制度和内部质道工序的工作质量,从思想上认识质量的重要量检查制度是进行质量控制的关键。性,从技术上加强管理,从客观上制定一套科g.开展质量统计分析,掌握工程质量动学的管理程序,才能保证桥头软基路堤的设计态。在施工企业内部,开展自检和互检,同时和施工质量,完全避免桥头跳车现象。组织专业人员进行专门检查,系统地、经常地参考文献掌握各施工班组在一定时间内(月、季等)工程1中华人民共和国交通部.JTJ071-96公路软土地基路堤设计与施工技术规范.北京:人民交通出版社,1996质量或工作质量的现状及发展动态。同时进(上接第75页)完成,并且清孔与浇筑砼非常顺利,压浆处理孔取芯,与地质图对照确定溶洞、溶沟的大小效果较为理想。虽然此方法是可行的,但因为高度、位置、填充物等情况,然后下套管由低到压浆方量较大,涉及到经费问题,本桥并没有#高对每个溶洞、溶沟进行压浆处理,一周后3大规模运用。##桩开钻。结果3桩用14d成孔,4桩仅用9dc.曲型事故处理的收集整理(见表1)表1长塘埠大桥典型事故处理表桩位0###############墩3桩孔1墩4桩孔2墩1桩孔3墩4桩孔5墩3桩孔7墩3、7桩孔7墩1桩孔钻进入岩河床表面塌现场溶洞大,探砼浇筑流失遇流沙层,2m时水头陷大洞,与岩石下落卡锤两孔多处相通记录头岩多大清孔困难猛落11m桩孔相连停钻回填片河床塌陷处全孔回填,以直径片石与砼交浓泥浆护控制砼浇筑石、粘土,钢以大片石加2.15m的钻头重钻至替回填,低两孔同时浇筑砼,壁冲孔到处理速度,并适筋笼外套护砼填实,桩被埋钻头上方0.5m锤反复冲砼面相差不超过位,加烧碱方法量减少减水筒,防砼流孔内回填卵处,加CMC反循环清击,耗时两2m和CMC正剂失石压浆孔,潜水打捞个半月循环清孔4结语参考文献岩溶发育地区的水文地质构造相当复杂,1交通部第一公路工程总公司.公路施工手册———桥涵.北京:人民交通出版社,2000.3桩基施工中不确定的因素很多。随着我国公2中国公路学会桥梁和结构工程学会.论文集.北京:人民交路桥梁建设的迅速发展,这方面的施工方法将通出版社,2000.1会更加丰富和发展。'