岩溶地区多层溶洞超长钻孔桩施工技术中铁十七局胡开保.doc

PAGE PAGE 1 岩溶地区多层溶洞超长钻孔桩施工技术 单位：中铁十七局武广客专项目部 作者： 胡开保 电子信箱：zt172wggcb@126.com 岩溶地区多层溶洞超长钻孔桩施工技术 广东韶关属岩溶蚀地区，因其地质条件复杂，如土洞、岩溶(溶洞、溶沟、溶槽)、构造带(断层、裂隙)发育，地下水丰富甚至有地下暗河通道等，严重影响钻孔桩基础的施工质量及安全。新建武汉至广州铁路客运专线XXTJVI标段白土特大桥位于广东韶关市曲江区境内，其桩基础设计为钻孔桩，穿越多层溶洞且桩长较长，给桩基施工造成较大困难。本文通过对灰岩地区多个超长桩基础施工经验的分析，提出一些经验性意见。 一、工程概况 白土特大桥设计为47-32m后张法预应力混凝土双线整体简支箱梁，全长1548.58m，起迄里程为DK1996+769.71～DK1998+318.29。基础采用钻孔灌注桩基础，共322根，由于地质情况复杂，溶洞较多，桩长最长达63m（穿越多层溶洞），桩基直径1.25m，桩底嵌入完整基岩2m以上。墩柱高度10m以上为空心墩，最高墩柱为11.5m。 钻孔灌注桩施工重难点主要是溶洞处理、成孔质量控制、超长钻孔桩施工和成桩质量控制。 二、施工机械选择 根据白土特大桥桩基情况，选用冲击钻机成孔，钻头选用十字丝钻头（或m字型钻头），不宜采用管筒钻头；钻机钢丝绳安全系数不得小于16。 三、钻孔桩施工工艺流程 钻孔桩施工工艺流程为：平整场地→测定桩位→埋设护筒→钻机就位→钻孔（设泥浆池制备泥浆、沉淀池清渣）及溶洞处理→第一次清孔→下钢筋笼→下导管→第二次清孔→灌注混凝土→桩身检测。 四、施工工艺控制 成孔是混凝土灌注桩施工中的一个重要部分，其质量若控制得不好，则可能会发生塌孔、缩径、桩孔偏斜及桩端达不到设计持力层要求等，还将直接影响桩身混凝土灌注质量和造成桩承载力下降。因此，在岩溶地区超长钻孔桩成孔的施工技术和施工质量控制方面应着重做好以下几项工作。 4.1钻机就位 钻架应焊接牢固，基底应平稳，采用枕木进行铺垫，地基松软时应远离桩孔，以免造成侧压力而导致塌孔；钢护筒采用5mm厚钢板制作，直径1.7m，高度需大于2.5m，为增加刚度防止护筒变形，在护筒上、中、下部各焊一道箍筋进行加固。在护筒定位后应及时复核护筒的位置，严格控制护筒中心与桩位中心线偏差不大于50mm，并认真检查回填土是否密实，以防止钻孔过程中发生漏浆或下坠的现象。护筒埋设应高出原地面30cm。 钻机就位后复核钻机平整度及钢护筒顶面标高，并作好记录，以便成孔后校验成孔深度。 4.2钻孔顺序 对同一墩台上不同桩位钻孔应采用对角钻孔，隔孔施工，且下一根桩基施工时上一根桩基强度需达到2Mpa以上才能施工，以防冲击钻孔时造成已灌注混凝土桩剪切破坏，且混凝土灌注桩的成孔是依靠泥浆来平衡的，故采取较适应的桩距对防止坍孔和缩径是一项稳妥的技术措施。 4.3先施工桩长较长、溶洞较多的桩孔 施工中应根据设计图纸及地质报告，对同一墩台上不等桩长设计时应先行施工桩长较长、溶洞较多、施工较难的桩孔。钻孔桩中有溶洞的桩第一根桩孔施工时一般较困难，一定要保证上一层溶洞处理好了才能继续下钻，保证所遇到的溶洞都处理好了之后才能进行混凝土灌注。 4.4确保桩身成孔垂直度 为了保证成孔垂直度满足设计要求（小于1%），应采取扩大钻机支承面积使钻机稳固，施工过程中经常进行测量检查，校核钻架及钢丝绳的垂直度，校对护桩等措施，并于成孔后下放钢筋前作用验孔器对桩孔孔径、倾斜度进行检查。 4.5成孔检查及第一次清孔 在冲击钻孔过程中应做好钻孔记录，应每两小时记录一次，标明各类土石层所处位置及厚度，特别是应记录好遇到溶洞时的位置及深度。根据不同土层情况对比地质资料，随时调整钻进速度，并描绘出地质剖面图。 当钻头达到土石分界线后冲击进尺会明显减小，一般土层冲击进尺为0.4m/h，进入岩层一般为0.1m/h或更小，对刚进入岩层时应采用小冲程钻孔，对在施工中发现岩面与钻头是倾斜面的应回填片石进行纠偏处理，片石回填高度应达到3m以上。钻头直径的大小将直接影响孔径的大小，在施工过程中要经常复核钻头直径，如发现其磨损超过10mm就要及时调换或修补钻头，以免造成孔径变小或卡钻现象。在离孔底2m时应放慢冲进速度，小进程冲孔可将孔内渣块磨碎以便清孔。 终孔后测绳复核成孔深度，测绳使用前要预湿后重新标定，并在使用中经常用钢尺进行复核。 钻孔到达深度后应进行第一次清孔，清孔时应按先清渣后清浆原则进行，即先不降泥浆比重，保证泥浆比重在1.3以上，先将孔内的渣粒清除至沉淀池内，清渣过程中应经常用钻头对孔底进行搅动，保证孔底不沉渣。桩长较长时第一次清孔时间应达到10小时以上。 4.5钢筋笼制作和吊放 用于钢筋笼制作的钢筋必须经检验合格后