岩溶地区桩基础施工的方法及关键技术.docVIP

岩溶地区桩基础施工的方法及关键技术 　　摘 要：结合新建沪（上海）昆（昆明）铁路客运专线（云南段）白水特大桥桩基施工实例，介绍了岩溶发育地区桩基施工关键技术、施工难点和采取的施工组织方法。 　　关键词：岩溶发育 桩基 关键技术 施工难点 　　 　　1.前言 　　我国幅员辽阔，地质情况复杂多变，云南地区岩溶现象普遍存在，给桥梁基础施工带来了较大的困难。岩溶根据其发育强度，可分为强烈发育，中等发育，弱发育，微弱发育4种，在岩溶强烈发育区，主要表现为大型暗河，廊道及较大规模的溶洞。其他三种发育强度的岩溶区多表现为溶蚀、溶沟、溶槽、中小型串球状洞穴或单个小型洞穴，裂隙较为发育等形态。 　　在沪昆高铁（云南段）建设过程中，我部一直以高质量、高标准为宗旨，施工过程中采用大量新工艺，克服了众多难题。尤其是对白水特大桥岩溶地区的桩基施工，我部研究制定了行儿有效的施工组织方法，在前期的桩基施工中取得了很好的效果。现将白水特大桥岩溶地区桩基施工组织方法及关键技术介绍如下： 　　2.工程概况 　　白水特大桥全长1319.7m，桥址附近有曲胜高速及既有铁路，交通较方便。岩溶：桥址分布有灰岩，灰白色中层、厚层状隐晶质灰岩，灰岩层中网状裂隙较发育，岩体整体较完整，基岩溶孔，溶蚀等岩溶现象发育，溶洞全充填，充填物为褐黄色软塑黏土，夹少量灰岩碎石。岩溶发育，施工难度大，安全风险高，工期要求紧。 　　3.岩溶地区桩基施工特点 　　岩溶地区桩基础施工主要有以下特点：①、基岩面虽浅但是溶洞分布广，而且多为串珠状，在钻进过程中会出现多次反复漏浆；②、岩溶中裂隙水有流动性，在钻进过程中一旦漏浆会出现投入孔中大量片石及粘土，但泥浆面上升不明显的现象；③、溶洞不是整齐的，顶板和底板犬牙交错，高低不平，钻进溶洞顶板及底板都存在偏空甚至于卡锤的情况；④、吊装钢筋笼过程中出现塌孔；⑤、混凝土超方量较大。 　　4.岩溶地区桩基施工方法 　　4.1注浆法 　　溶洞内注浆是溶洞预处理的重要方法，其目的是为了加固溶洞填充物和填满空洞。防止钻孔桩施工时泥浆流失、流砂及坍孔等情况的发生，保障成孔及水下混凝土浇注等施工工序的顺利完成。其在跨越既有线桩基础施工及大型溶洞区桩基础施工时，效果明显。 　　4.1.1钻孔 　　钻进过程分土层和岩层钻进。两部分均采用水钻进行成孔。A.土层钻孔：采用φ108钻头钻进，每一回次钻完后，取出土芯，摆放整齐，并用标签记录不同土层的深度。全孔采用φ110套管，护壁套管露出地面0.2～0.5米。B.岩层钻孔:基岩面以下采用φ91钻头，钻孔过程中均取出岩芯，摆放整齐，用小标签记录不同岩性和溶洞的深度。钻至设计深度后，对钻孔进行清洗，清孔时间不少于20min。 　　采用水泥砂浆对注浆套管进行固定。注浆前注水试验：选取代表性孔进行注水试验，确定注浆前单位长度吸水量。 　　4.1.2注浆 　　①在套管上安置盘混合器(法兰盘)，调试注浆机，对管路进行试压、检查管路、接头的连接、密封质量，接好压力表，作好注浆准备。 　　②注水试验完成后，开始注浆。如遇岩溶通道、较大溶洞和裂隙处视情况充填中粗砂、水泥砂浆等。对溶洞内有充填物的注浆孔或者对注浆质量怀疑的注浆孔在注浆完成1～2小时后采用钻机进行清孔再注浆，确保浆液已至溶洞下限或满足设计注浆量和注浆结束条件。 　　4.1.3封孔 　　注浆结束后，经质检工程师检查，通知监理工程师检查确认终孔条件。卸下法兰盘、拔出套管，回填M7.5水泥砂浆封孔，捣鼓密实，并作好孔口标记。 　　4.2回填片石及粘土法 　　当钻孔至溶洞层时，一般护筒内泥浆会全部或部分流失，严重时会造成塌孔，这时可采用片石加粘土（按1：1体积比）回填，溶洞较大时可加入部分水泥，回填一层、采用钻头冲击一遍，尽量使片石和粘土保持密实，直至回填至在冲进过程中泥浆面保持稳定。此外，在钻进过程中，出现偏孔后，多次回填大量片石校孔无效果时，此时一般采用在偏空处回填高标号混凝土并待其强度达到100%时，再予校孔。效果显著。 　　4.3钢护筒跟进法 　　钢护筒有定位、保护孔口、维持超压力的作用。钢护筒跟进可运用于各种常见溶洞处理。钢护筒采用2.0m/节，壁厚8-12mm，钢护筒直径较孔径大30-40cm。钢护筒顶面高出施工水位或地下水位2m，还应满足孔内泥浆面的高度要求，在旱地或筑岛时还应高出施工地面0.5m。钢护筒埋设长度根据地质条件、设计要求而定。埋设或下沉护筒时，应用两台经纬仪监测其倾斜度，以随时调整偏位和倾斜度，按照设计要求钢护筒中心偏差≤5cm，倾斜度≤1%，同时防止钢护筒变形。钢护筒埋设完毕后，最上一节钢护筒需用钢丝绳与钻机连接。 　　注浆法、钢护筒跟进法及回填片石、粘土法三者不是独立的，在很多情况下都是同时交叉运用。