岩溶发育地区桩基施工技术总结.doc

渌水特大桥岩溶发育地区桩基施工技术总结 一、工程概况 　渌水双线铁路特大桥为浙赣铁路电气化提速改造工程的关键性控制工程之一，而新建的浙赣线是我国第一条时速200km的客货共线电气化高速铁路。渌水特大桥工程位于湖南省醴陵市内，跨越渌水河，其设计起点里程为D1K896+019.93，终点里程为D1K896+683，中心里程为D1K896+300，全桥长663.07m。该桥共分17孔，18个墩台，孔跨布置为5×32m简支梁（东引桥）+ （42m+2×64m+42m）预应力连续箱梁（主桥）+8×32m简支梁（西引桥）。 该桥基础设计形式为钻孔灌注桩，主墩6#、7#、8#墩为水中墩，基础采用φ2.0m钻孔灌注桩，每墩各有9根桩基，水中墩桩长为49～68.5m；其他岸上墩桩基为φ1.5m钻孔桩，桩长8～55.5m。全桥φ2.0m钻孔桩27根，φ1.5m钻孔桩103根，共130根桩基。 二、工程地质情况 1. 桥渡区上覆盖地层为第四系全新统人工填筑土（Q4ml ），冲洪积（Q4al+pl）、粉质黏土、松软土、细砂、圆砾土、卵石土，杭州端上覆盖第四系更新统（Q3al+pl）的弱膨胀土及溶洞充填物（Q4ca ）的粉质黏土、细砂及圆砾土；下伏基岩为石碳系统大塘阶（C1d）砾岩、白云质灰岩、角砾状灰岩、灰岩夹泥岩、页岩、泥质灰岩。 2. 不良地质主要为岩溶，岩性主要为白云质灰岩、角砾状灰岩、灰岩等，岩溶十分发育，基岩面起伏大，沿线路方向溶岩基岩面的最大高差达30m。基岩面溶蚀沟槽发育，岩溶主要以溶槽、充填溶洞为主，同一墩台溶洞间具有一定的连通性。岩溶分布尤其以5#墩、9#墩、10#墩桩基最为发育，溶洞的充填形式为：水、粉质黏土、圆砾土、无充填，垂直向溶洞多层布置，水平向串通各桩基。 三、水中墩桩基施工方案 根据现场调查的情况和设计所提供的地质资料，本桥7#墩位于渌水河中，水深5m左右，流速较大，故7＃墩基础采用钢管桩平台和钢板桩围堰相结合的方案进行施工。其施工顺序为：先用钢管桩和工字钢在水中搭设好钻孔操作平台，然后在平台上进行钻孔桩施工，成桩后再利用操作平台的钢管桩支柱形成钢板桩围堰，最后完成承台的施工。 由于本桥6#、8#墩靠近渌水河岸，水深较浅且河床面为裸露的基岩，钢板桩无法打入河床内，经过综合分析和慎重考虑，故6＃、8＃墩基础采用土袋围堰配合薄壁沉井支护的方法进行施工。其施工顺序为：先用纤维袋内装粘土筑岛围堰形成作业平台，然后采用冲击钻机进行钻孔桩施工，成桩后再采用薄壁沉井下沉支护围堰，最后完成承台的施工。 四、施工前准备工作 1. 地质资料收集：对于溶洞区的每根桩基都要求设计单位提供尽可能详细的地质资料，包括地质状况、溶洞深度、高度、填充物类型等，从而根据不同的岩溶发育情况和地质状况确定相应的施工方法和处理预案，增强施工的可预见性。 2. 钻孔方法及钻机的选择：由于本桥最长桩基达68.5m，要求桩尖嵌入微风化岩中不少于3m, 其深度远远超出一般桥基。加之地下岩溶发育，工期要求十分紧张，故本桥桩基全部采用冲击钻施工。其中φ1.5m桩基采用外径1.48m的十字型冲击锤，锤重4.5t；φ2.0m桩基采用外径1.98m的六刃梅花型冲击锤，锤重8t，其冲击锤均采用ZG30钢整体铸造，并在其刃角处加焊了钢轨轨头，以提高其强度和耐磨性。 五、岩溶桩基钻孔施工方法 1.钢护筒底脚处理 对于岩溶桩基施工，钢护筒底脚处理的好坏是成孔比较关键的一个环节，针对本工程的具体情况，本桥的钻孔桩基施工全部采用钢护筒跟进，到位后再进行底脚处理。其具体做法为：先利用振动锤打入，然后边冲孔边跟进，直到穿过易坍塌的表层粉质黏土、松散砾石层。护筒到位后，当钻头钻至护筒底脚以上0.5m时，投入15cm直径以下块石和优质粘土各1.5m3,在不掏渣的情况下钻至护筒以下0.5m，掏出泥浆，再投入同样数量的块石和粘土，利用钻头的冲击力将块石和粘土造成一个高质量的壳体孔壁，使护筒底脚与孔壁结合紧密。采用该种方法，钢护筒实际埋深达6～20m，这样既可预防因泥浆从护筒底脚渗漏造成孔口坍塌，也可预防因突遇溶洞，孔内水头差急剧下降造成孔口坍塌的情况。 2. 一般溶槽、溶沟和小裂隙处理 在冲孔的过程中，如发现泥浆冒气泡或浑水，泥浆面缓慢下降，可判断桩基底遇到了一般的溶槽、溶沟或是小裂隙。对此，本桥采用处理方法是：立即投放1：1的小直径片石和袋装土反复冲压，以填塞溶沟、溶槽及裂隙，效果不明显时加投袋装水泥，间歇性地冲击，同时向孔内补充泥浆，直至孔内情况稳定，然后再缓慢进尺，穿过岩溶区。 3. 封闭型较大溶洞的处理 以本桥9-4#桩基为例，该桩径φ1.5m，桩长50m，根据设计提供的地质资料，在标高为14.5m至9.2m之间存在一个封闭型较大的溶洞。为保证该桩的顺利钻进，本工程的具体做法是：当进尺接近溶洞