武广客运专线铁路岩溶发育区桥梁钻孔桩施工技术总结.doc

武广客运专线桥梁岩溶发育区孔桩施工技术 朱建勋 彭景 1.工程概况 1.1.规模、范围 章水河特大桥全长2400.66m，共有72墩2台，其中58个墩台为桩基础，共519根7689米。桥址区处于大面积岩溶发育区域，钻探资料中表明，钻孔岩溶可见率达75%以上，溶洞范围广、深度大，普通深度为1～8m，最深溶洞达29.3m 1.2.施工设计简介、技术标准及主要工程数量 1.2.1．施工设计简介： 施工图中要求本桥施工时应根据覆盖层、岩溶发育情况和溶洞填充等情况，制定安全可靠的施工方案，并根据方案配足必要的材料；施工过程根据地质变化情况随时修订施工方案，防止斜孔、弯孔、埋钻、卡钻、掉钻、塌陷等事故的发生。 特别要求在每根孔桩达到设计标高后，报请设计单位到现场进行地质核对，地质与设计相符后，方可终孔。 1.2.2技术标准 1）设计技术标准 (1)铁路等级：客运专线 (2)设计速度目标值： 350km/h (3)正线数目：双线 (4)正线线间距：5m 2）钻孔灌注桩质量标准 见钻孔灌注桩成孔质量允许偏差和检验方法 钻孔灌注桩成孔质量允许偏差和检验方法 编号 项　　目 允　许　偏　差 检验方法 1 孔的中心位置 不大于5cm 测量检查 2 孔　　径 不小于设计桩径 测量检查 3 倾斜度 小于1% 测量检查 4 孔　深 不小于设计规定 测量检查 5 孔内沉淀厚度 不大于5 测量检查 6 清孔后泥浆指标 比重不大于1.1，含砂率小于2%，黏度17-20s 测量检查 1.2.3.章水河特大桥岩溶钻孔工程数量 岩溶钻孔主要工程数量表 工 程 项 目 单 位 工 程 数 量 C30钢筋砼孔桩 m/根 7689/519 C30钢筋砼基础 m3 9654 压浆加固 m3 12065 压浆钻孔 m 5720 填充片石、粘土 m3 370 护筒跟进 t 476 1.3.专题技术内容及要求 在发育的岩溶地层中进行钻孔桩施工，由于地质结构复杂，不可预见因素多，施工过程中缩径、漏浆塌孔、斜孔、掉钻、卡钻、埋钻现象常有发生，常常成为控制工期、威胁施工安全、影响工程质量的技术难题。本专题目的在于总结岩溶地层钻孔桩如何解决施工过程中遇到的技术难题，为以后岩溶地区桩基施工提供参考。 1.4.工程特征 1.4.1．工程地质特征 本桥桥址区范围内地层主要有第四系松散覆盖层和石炭系下统大塘阶组石蹬子段（C1d1）灰岩，局部存在人工填土；第四系松散覆盖层主要包括人工填土、黏土、粉质黏土、粉细砂、中粗砂、砾砂、卵石土、漂石土、淤泥；石炭系下统大塘阶组石蹬子段主要包括全、强风化灰岩、弱风化灰岩、灰岩夹含碳灰岩、含碳灰岩、溶洞。 本桥除溶洞给施工带来麻烦外，粉细砂、中粗砂常常给清孔带来困难，泥浆比重达到1.1后，周边泥浆护壁对砂质土护不住，常常塌到孔底，反复清孔和重钻现象突出。 1.4.2．水文地质特征 桥址区地下水类型主要有：⑴碳酸盐岩溶水：主要赋存于石炭系下统大塘阶组石蹬子断灰岩、含炭灰岩中。⑵松散岩类孔隙水：主要赋存在章水河两案阶地和漫滩冲洪积砂卵石层中，含水层厚度一般在0.5～8m，局部达13m以上，含水量较丰富，地下水水位埋深较浅，一般为0.5～4m。根据《地质勘察报告》，桥址区地表和地下水质对混凝土无侵蚀性。 2.施工过程 2.1.钻孔过程中各种溶洞处理简述 章水河特大桥孔桩孔径有1.0m,1.25m,1.5m。其中φ1.25米居多,钻孔桩共519根,最深40m,目前已经施工295根桩,从施工的情况看,情况非常复杂,是典型的“灰岩岩溶发育构造区”,溶洞形态多样, 部分钻孔桩需穿过多层溶洞才能抵达完整基岩，使本桥的钻孔作业施工难度大，工艺要求高。 2. 岩溶地层的岩面及各层溶洞的顶盖和底板高低不平，相差悬殊，溶洞有被充填的，也有空的，施工常常会发生泥浆急剧损失、坍孔、卡钻、埋钻、偏孔等现象。如在施钻过程中措施不力成桩十分困难，为确保钻孔时顺利通过溶洞，必须根据桩位的地质柱状图，经过分析，掌握桩基通过溶洞的层次、溶洞顶板厚度、溶洞的大小范围及填充物性质，预先编制溶洞处理方案（预注浆、钢护筒跟进或预备泥球土及片石土等），且向每一位操作工人及现场管理人员清楚交底。并随着施工的进展，对地质情况进一步了解，随时修订技术措施。 2.1. 因为本桥为岩溶发育区且灰岩厚度厚，所以全部选用冲击钻机。钻进时，冲能控制在2-6t.m之间。因为冲能过小对孔壁裂隙和孔壁周边的溶洞槽挤压能力小，孔壁不够密实易于渗漏，同时破碎能力小，进尺慢。但冲能过大通过顶板速度快，易于卡钻，同时所成孔径较设计大得多。 2.1 由于岩溶形态复杂，溶沟、溶槽、溶洞相互连通，对开墩开孔顺序十分讲究，根据岩溶裂隙走向，溶洞的大小、多少、岩面的高低等地质条件，仿围棋投子的方法，先按排长桩，溶洞密集处的桩