岩溶地区桥梁基桩施工工法

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1、岩溶地区桥梁基桩施工工法第五工程有限公司路桥二公司肖荷香王宏军刘修涛张中强一、前言武广客运专线5标桥梁工程绝大部分采用钻孔桩基础，桥位大部分地区岩溶比较发育，地质结构复杂，不可预见因素多，由于在岩溶地区进行钻孔桩施工至今尚无非常成熟的方法和经验，施工过程中坍孔、卡钻、埋钻现象极易发生，威胁施工安全、影响工程质量。本工法通过对岩溶地区溶洞分析，结合工程实际，提出了针对各种溶洞不同的处理方法和施工方法，可供岩溶地区桥梁基桩施工参考。该成果已于2007年7月在武广客运专线通过咨询确认。二、工法特点1、岩溶

2、地区桥梁基桩采用本工法施工比较有针对性，可以在施工前做好预案。2、本工法操作简单，容易实现，且对岩溶区基桩的施工具有通用性，便于推广采用。3、可以及时对施工前及施工中出现的溶洞进行处理，有效避免塌孔、卡钻等事故的发生，节约成本，提高效益。三、适用范围1、适用于φ800～1500mm钻孔桩。2、适用于石灰岩蜂窝状岩溶溶洞地层施工。3、适用于武广客运专线5标桥梁钻孔桩基础施工。四、工艺原理㈠溶洞的分类根据地质结构和溶洞的情况发育情况，溶洞可分为以下几种类型：1、按溶洞的大小分⑴大溶洞：溶洞高度＞3m；⑵

3、小溶洞：溶洞高度＜3m。2、按溶洞填充状态分⑴全填充溶洞：洞内完全充填亚粘土、亚砂土、粘性土等，充填物呈硬塑、软塑、流塑状；⑵半填充溶洞：洞内一半左右有填充物，顶部为空腔；⑶无填充溶洞：洞内无填充物即空洞。3、按是否漏水分⑴全漏水溶洞：严重漏水并与其它溶洞或地下河连通；⑵半漏水溶洞：溶洞洞壁存在裂隙，有渗漏水现象；⑶不漏水溶洞：溶洞完整，无渗漏水现象。4、按溶洞垂向个数分⑴单个溶洞：桩基范围内仅有一层溶洞；⑵多层溶洞：桩基范围内有多层溶洞。㈡方案选定根据溶洞大小及填充情况等，选定经济可行的处理方案，

4、一般选定原则（见表1）。㈢溶洞处理方法1、注双液浆法注双液浆一般适用于10m以下半填充或全填充溶洞的处理。⑴目的表1溶洞处理方案选定原则一览表溶洞高度填充情况处理方案2.5m以下填粘土和片石2.5m～6m全填充填粘土块和片石半填充或无填充灌低标号混凝土、压浆6m～10m半填充或全填充压双液浆无填充灌砂、压浆10m以上全填充填粘土块和片石半填充或无填充钢护筒跟进溶洞内注双液浆预处理的目的是为了加固溶洞填充物和填满溶洞空间，并达到一定的强度（20MPa以上），防止基桩钻孔施工时泥浆流失、流砂及坍孔等情况

5、的发生，保障成孔及水下混凝土浇注等一系列施工工序的顺利完成。⑵加固原理注双液浆加固的特点是注浆材料可在十几秒或在几十秒内瞬间凝固，可控制浆液灌注在一定范围内且不流失，材料的利用率高，比较经济。浆材的结石率为100％，即1m3体积浆材可得1m3结石体。对溶洞中的砂、砾等土体，浆液是通过渗透作用板结砂和砾的；对于溶洞中的稀土、亚粘土等土体，浆液是通过劈裂、挤密作用加固土体的；对于无填充物和半填充溶洞的空间，浆液是通过充填作用填满溶洞的。⑶工艺（见图1）压浆材料采用P.o32.5R水泥与化学剂（水玻璃）。

6、施工准备钻机就位钻进清孔拆卸钻杆安放压浆管和浆液制作压浆压浆效果检验浆液配合比选定钻机选型续接钻杆成孔图1岩溶区基桩压浆工艺流程图①布孔根据桥梁墩台设计基桩布置和地质图显示的溶洞分布，每个墩台布置6～8个压浆孔。如果地质勘探孔没有堵塞,施工时可以利用基桩地质勘探钻孔逐桩进行注浆，以便节省钻孔时间和费用。如果地质情况不详，根据地质情况在每一根桩的中心位置钻注浆孔，通过取芯探明溶洞的高度及填充物的详细情况。②钻孔钻机采用地质钻机。开孔采用φ108mm岩芯管开孔，钻进分层采样，直至钻入基岩面0.5m以下后

7、，下φ108mm套管，并嵌入基岩；套管露出地表0.2～0.5m。用7.5号水泥砂浆固结套管，并将孔口套管四周捣实封闭，防止浆液从套管周围串出，影响注浆效果。待固结套管水泥初凝后，继续钻进，循环水采用清水。根据取出的岩芯确定岩溶发育特征。洗孔后按要求做注水试验，拧上孔口盖。③压浆采用双液压浆系统进行全孔压浆，要求少量多次、反复压浆。双液浆配制时，控制浆液比例，反复试验，掌握浆液的凝固时间，凝固时间太快，不利于注浆施工，凝固时间太慢，浆液流动性大，用量大，不经济。压浆时注浆压力不宜太大，控制在0.5～1

8、.0MPa范围,具体压力值由现场试验确定。为防止浆液流失太远造成浪费，采用间歇注浆方式，使得先注入的浆液初步达到胶结后再注浆，循环注浆多次，直至达到规定的单位注浆量、注浆压力控制值为止。注完一个孔后,继续对其余孔进行注浆,后注浆的压力必须调高，最后封孔。注浆顺序由现场自行掌握。注浆完后采用钻孔检查，检查孔数为5%，根据取芯浆液充填情况直观判断注浆效果。2、灌砂、压浆法灌砂压浆是溶洞预处理方案之一，一般适用于6～10m无填充溶洞的处理。主要通过灌砂填塞溶洞空间，采用压浆