H12岩溶地区桥梁桩基施工溶洞处理_桥梁桩基溶洞处理

H12岩溶地区桥梁桩基施工溶洞处理由刀豆文库小编整理，希望给你工作、学习、生活带来方便，猜你可能喜欢“桥梁桩基溶洞处理”。

岩溶地区桥梁桩基施工溶洞处理

作者：黄学超 陶磊

单位：中国十九冶渝湘高速公路

H12合同段项目经理部

摘要：本文着重叙述了在岩溶地区桥梁挖孔桩桩基成孔施工中遇到溶洞时造成施工困难的实例分析以及所采取的沉钢护筒护壁跟进钻孔成孔施工方法。

关键词：岩溶地区 桥梁桩基 溶洞处理

一、工程概况

渝湘高速公路H12标位于武陵山区，共有大中桥5座，其中包括一处互通式立交。桥梁桩基桩30%处于岩溶发育区,地质结构复杂,表现在溶洞、裂隙比较普遍,岩面倾斜较大,根据地质资料揭示,溶洞内充填粘土,含碎石、砂且漏水,洞体高度一般在1m 以上,大者达5m ,溶洞分布深度、高度无规律，其中玉屏互通立交A匝道桥5#-7#桩基位于溶溪河岸，岩溶尤其发育。

二、施工方案的选定

根据地质钻探资料,结合附近路基挖方爆破段的地质结构(泥石填充胶结性较好),对于一般的小溶洞，且溶洞内无或者有很少渗水的桩基溶洞，采用同桩基砼标号相同的混凝土进行填充后方进行人工挖孔施工。对于溶洞较大，且洞内不断涌出水和沙的溶洞，决定采用冲击钻孔灌注桩的桩基施工方法,并使用沉钢护筒护壁跟进钻孔,将钢护筒下沉2～3m 护壁,保持水头回填粘土、片石(掺入水泥、锯末)等孔壁自稳能力,保证河床稳定,杜绝孔口坍塌,防止灌注砼的大量流失,成孔把握性大,作业面广。但其中玉屏互通立交A匝道桥5#-7#桩基用冲击钻孔灌注桩的桩基施工后出现塌孔现象，原因为溶洞过大，且溶洞与溶溪河相通，钻孔施工时填的黄土均流向河中，造成泥浆比重下降，导致塌孔。对于A匝道桥5#-7#桩基出现的现象，决定采用沉钢护筒护壁跟进钻孔，钢护筒跟进深度与桩基深度相同，以保证钻孔施工过程中填入黄土不流失及泥浆比重的稳定性。

三、钻孔施工中易出现的问题、原因分析及防治处理 1、裂隙漏浆

裂隙漏浆产生后,难以形成设计桩位的圆孔,表现为扩径或塌孔,严重时将钻机倾倒。（1）原因分析

一般的钻孔桩施工也会出现塌孔等问题。但在岩溶地段这种现象尤为明显。因为岩层表面的溶沟、槽与溶洞相互串通,又与地下水形成 暗流,通过透水性强的砂砾层、卵石层与地下水相连接,钻孔中泥浆比重较大,孔内水压与暗流水压造成漏浆,当钻头击穿无填充物或少量填充物溶洞顶板时,孔壁失去孔内压力,孔内水头急剧下降,外部地下水渗透水压过高而产生动压力,引起孔壁坍塌。塌孔的表现形式也多样化。当护筒下沉与岩面连接不密时,坍塌多发生在护筒底:当钻机击穿溶洞顶板时,仅三四分钟孔内水头下降3～5m深,造成孔四周钢管、方木等落入孔中,护筒也下沉;有时两桩基之间突然下陷深约3m ,直径5m 左右的大坑;有时桩基在施工中,短短2 分钟,孔内漏浆量达16m3 ,补水一下难以完成,造成钻机倾覆。（2）预防及处理措施 A、要求司钻人员对照地质钻探资料检查孔内水头高度,泥浆稠度和孔外水位变化,及时取碴分析,发现异常,及时处理。与普通的钻孔桩所用的泥浆相比,岩溶地段处所需的泥浆质量和比重要加强,其技术指标应符合: 比重: 1.2 ～ 1.4;粘度≮20s;胶体率≮95 %;PH 值> 6.5。优质的泥浆取决于优质的粘土,当缺少优质粘土时,可在泥浆中掺入适量的水泥、锯末,以提高泥浆的胶体率,悬浮能力。黄土水泥按1∶0.3配比,锯末按10 %掺入。

B、进行抛填,将片石、粘土及水泥作为混合物,视漏浆程度反复抛填,冲击一次应1～3m ,到不漏、稳定为止。当漏浆太快散填难以达到目的时,应采用集中抛填将粘土,水泥成袋回填,片石集中填入,要求短时、集中。具体地讲,有可分为两种情况①在溶洞洞体小,充填物多为不稳定土层时,应回填片石以低冲程反复冲砸,使孔底出现一个平台,再转入正常冲击,通过溶洞进入充填地段时,采用泥浆护壁,使用优质泥浆保持洞内水头高度,适时向孔内投入泥块和袋装粘土及少量片石,采用低冲程将填充物挤入洞内及裂隙以加固孔壁防止漏浆或塌孔。②对于洞体较大,填充物为流塑状态时,采用孔口下3～4m 的钢护筒,四周加固,以稳定孔口(对于土质较差的孔口,在护筒下部浇筑35cm厚的砼),孔内选用优质胶土造浆,保持孔内水位高度,在快到溶洞地时,投入片石、泥块、粘土,钻机低冲程冲击,同时观测孔内泥浆的沉降,孔旁备料待填,必要时加入水泥(散或成袋)以加快固结填充,防止漏浆塌孔,有的桩孔需反复数次,才能控制住。

2、偏孔（1）原因分析 因溶沟、溶槽岩面倾斜,顶板厚度不均,加上有孤石等偏孔易出现,纠偏是该种地段最频繁的内容,贯穿于整个过程。

（2）预防及处理措施钻孔时每进1～2m 便自检一次,如发现偏 孔提出钻头,抛入片石1～2m 厚以低冲程冲击,一般便可纠正。如反复抛填仍难以纠偏时,需清孔后用C25 级水下砼(掺早强剂)灌注1～1.5m ,待强度达到70 %时再继续钻孔。

3、卡钻、掉钻（1）原因分析

一方面由于岩面倾斜,溶沟、溶槽挤钻,而钻头转向装置不灵活产生梅花孔而卡钻。另一方面因地质构造复杂,判断失误也易造成卡钻。在 处理卡钻时,钢丝绳断或钻头挤死无法打捞而形成掉钻。（2）预防及处理措施

在钻孔过程中要经常检查钻具、钢丝及钻头直径磨损程度。在钻头上焊上角钢穿钢丝绳、引套等处理卡钻效果较好。一旦发生卡钻、掉钻, 可以利用钢丝绳或引套将钻头轻轻提出。若无法提出钻头,可视具体情况处理。如有一桩基,只差20cm 便可成孔时,钻头掉入溶槽中,据地质勘探,下部已达到完整岩层,所以采用回填1m厚片石大冲击,并测其沉降量,直到达完整岩层且无沉降为止。

4、断桩（1）原因分析

A、在岩溶地段由于溶洞相互连通,灌注时难以测出混凝土数量,使水下砼流失无法估量,如有一桩基,设计灌注为20.52m3 ,实际灌注为 60.23m3 此时容易造成断桩。B、灌注时的混凝土配合比不合理或石子的 级配不合理造成离析、板结将导管阻塞而出现断桩。C、灌注水下混凝土时往往由于机具、材料

准备不完善从而造成断桩。如砼拌和机输送设备出现故障而无备用。又如导管接头密封不禁等原因。D、拆卸导管不及时埋管较深。（2）预防及处理措施

A、每次施工前,必须备用一台搅拌机及发电机,并检测导管的密封性,备足砂石料及水泥。

B、分工明确,记录及时,保证混凝土施工连续性。

C、测量混凝土面的上升速度,若上升缓慢必是流失,要保证埋管深度,减少对下部混凝土的扰动。D、混凝土要有合理的级配。

四、结束语

在溶岩地段采用钻孔灌注桩施工有应用面较广,材料就地取材,加快工程进度,提高经济效益,而且质量容易控制等优点。通过这次实践, 初步掌握了一些钻孔桩溶洞处理施工方法,希望能为今后开展这方面的工作起到积极作用。参考文献：无