岩溶地质钻孔桩施工（精选9篇）
岩溶地质钻孔桩施工 篇1
1 工程地质概况
无锡红凌立交桥共有82根嵌岩灌注桩(其中ϕ2.2 m桩52根,ϕ2.0 m桩30根)。桥位处北江自东向西流动,两岸受大堤约束,河段弯曲,河床开阔平坦,滩槽分明,河槽较宽浅。河床为粗砂、砾砂覆盖。为老第三系与泥盆系上统不整合接触地带,岩溶强烈发育,北部基岩明显可见,岩面起伏较大,高程突变;中部及北部部分基岩呈薄层状,层间裂隙发育,部分泥质充填;中部石灰岩顶面埋藏相对较浅。部分地段溶洞顶板厚度与洞跨比值小,存在切割的悬挂岩块,并且多数溶洞为半充填,部分为空洞。工程地质条件极其复杂,给桩基础的施工带来了一定困难。主要地质特征见表1。
2 钻机选型及钻孔方法的确定
几个方案的比较:1)若采用深埋护筒,设备投入大,插打时间长,不经济;2)若采用小扭矩回旋钻机不能有效地穿越卵石、漂石层,而大扭矩回旋钻机自重太大,需要大型起重设备,无法满足多工点施工的需要;3)若采用钢丝绳冲击成孔具有设备简单,操作方便,动力消耗小,机械故障少等特点,可通过回填片石和黏土有效地处理岩面倾角大,溶洞和裂隙等问题,通过砸实挤密解决漏浆问题,更能有效防止塌孔;另外,通过成孔速度的比较,冲击钻机和正循环回旋钻机的钻孔速度相差不大,而冲击钻机转移快、安装迅速。通过以上方案比较,我们决定采用浅埋护筒、泥浆正循环、冲击钻机成孔。选用的钻机主要参数如表2所示。
3 溶洞、裂隙的处理
无锡红凌立交桥基岩为石灰岩,岩溶十分发育。最大溶洞高度达40.2 m。溶洞串最多个数达5个。溶洞中既有有充填物的,也有半充填和无充填物的。我们主要按下述方法处理。
3.1 地质超前钻,提前注浆处理
由于设计院提供的一桩一钻地质柱状图的岩面情况和溶洞情况很不详细,于是经业主和设计方研究后,决定补充进行超前钻,对全桥78根桩进行了超前钻详勘(一般每根桩增加3个地质钻孔),其孔位平面按正三角形布置。超前钻时由于发现了很多持力层厚度有变化,故对87%的桩的桩深进行了修改,对部分漏浆的溶洞和裂隙进行了注浆加固。1)注浆加固方法。超前钻孔过程中,每遇到漏浆溶洞或裂隙,立即进行注浆处理。并用纯水泥浆封堵,利用浆液的流动性,在压力作用下,充满空洞及裂隙。开启注浆泵进行注浆,控制注浆量;当注浆量达到设计量或顶部返浆后,上拔注浆钻杆,直至结束;注浆结束后,清洗注浆设备,防止残留浆液凝固,堵塞钻杆。2)注浆主要技术参数。注浆压力:0.1 MPa～0.2 MPa。注浆流量:8 L/min～10 L/min。浆液配比(重量比):水泥∶水=0.8(0.6)∶1。
3.2 冲击钻孔过程中溶洞的处理
1)我们从实际情况考虑,制订了先易后难的总体施工原则,即把岩面情况较平、无溶洞或只有单个小溶洞的先施工成孔,待基本摸清溶洞地质施工规律,掌握溶洞处理措施后,再解决那些大溶洞。2)技术人员及钻机机组人员充分掌握地质资料情况。我们每个孔位的地质柱状图都单独列出,发给有关人员,让他们知道溶洞的位置、大小、充填情况。3)钻至离溶洞顶部1 m左右时,准备足够的小片石或狗头石(直径10 cm～20 cm)和黏土,黏土要做成泥球(15 cm～20 cm大小)。对于半充填和无充填物的溶洞要组织足够的水源。4)钻至离溶洞顶部1 m左右时,在1 m～1.5 m范围内变换冲程,逐渐将洞顶击穿,防止卡钻。5)对于空溶洞或半充填的溶洞,在击穿洞顶之前,要有专人密切注意护筒内泥浆面的变化,一旦泥浆面下降,应迅速补水,然后根据溶洞的大小按1∶1的比例回填黏土和片石、整包水泥后冲挤压密实,只有当泥浆漏失现象全部消失后才能转入正常钻进。如此反复使钻孔顺利穿越溶洞。6)遇到特大型空溶洞或半充填的溶洞时,先在孔口附近准备好足够的块石、黏土、水泥。在洞顶打穿时,一旦发现漏浆,要迅速填堵,防止塌孔。一般溶洞洞顶击穿后,桩孔中泥浆会很快下降,此时要用铲车及时将准备好的块石、黏土、水泥按适当的比例抛入,直至孔中的泥浆停止下降,并慢慢上升,此时可用冲锤进行适当挤压,反复抛块石、黏土、水泥,直至把桩基两侧的溶洞都填满或堵死为止,最后补充满泥浆再重新成孔,溶洞较大的最好待1 d～2 d后再重新冲孔成桩。7)对于溶洞内填充物为软弱黏性土或淤泥的溶洞,进入溶洞后也应向孔内投入黏土、片石混合物(比例1∶1),冲砸固壁。8)钻头穿越溶洞时要密切注意大绳的情况,以便判断是否歪钻。若歪钻应按1∶1的比例回填黏土和片石至弯孔处0.5 m以上,重新冲砸。
3.3裂隙漏浆的处理
裂隙对钻孔桩施工造成的主要危害是漏浆。由于护筒埋深浅(最初入土深度3 m左右,处于中砂地层中),漏浆极易引起孔壁坍塌。主要处理措施为:1)入岩前,准备充足的水源和1台～2台水泵。2)准备足够的黏土,并将黏土做成泥球,直径15 cm～20 cm。3)准备一定数量的小片石或狗头石,直径10 cm～20 cm。4)密切注意护筒内泥浆面的变化情况,当泥浆面迅速下降时,证明在漏浆,首先要赶快补水,然后将泥球往下投,如此即可将漏浆堵住,之后,将黏土和片石按大约1∶1的比例往下投约2 m,再重新开钻,这样砸碎的片石和大颗粒土可将裂隙填充一定的距离(阻碍裂隙宽度变化),即可钻进一定深度而不漏浆。当再次漏浆时,仍按上述方法处理,即可逐步钻至设计孔底标高。
3.4塌孔
从无锡红凌立交桥引桥施工的情况来看,最初由于护筒埋置偏浅,地质超前钻(漏浆溶洞或裂隙压浆处理)没有跟上,发生一系列塌孔现象。后采取预钻孔,安装内护筒(一般长度为6 m)的办法后,在正常情况下,采用冲击钻很少发生塌孔。主要是遇到空溶洞或裂隙漏浆而补水不及时,就有可能塌孔。因此保持泥浆浓度和泥浆面高度是防止塌孔的主要措施。塌孔发生后,我们采用加深护筒,然后回填重新冲砸的方法处理。
摘要：介绍了无锡红凌立交桥大直径冲击钻孔灌注桩成孔施工方法,探讨了施工过程中如何解决裂隙、多层溶洞漏浆、堵漏及灌浆处理的问题,旨在通过处理方案的实施,从而保证钻孔桩成孔质量。
关键词：岩溶地质,溶洞,裂隙,漏浆堵漏,冲击钻孔灌注桩
参考文献
[1]刘立新.在岩溶地区施工钻孔灌注桩处理方法的探讨[J].山西建筑,2007,33(22):135-136.
岩溶地质钻孔桩施工 篇2
本文以武广客运专线XXTIV标北乡特大桥钻孔桩施工为实例,主要阐述岩溶地区钻孔灌注桩的溶洞处理的工艺原理、方案的.选择、针对不同孔径大小的溶洞所采用的各种不同的处理方法等,通过本工程试验及实践,使得岩溶发育地区桥梁钻孔桩基础的施工工艺及技术得到了成功验证和发展,取得了较为成熟的经验.
作 者：李自锋 作者单位：中铁十五局集团华南公司 刊 名：中小企业管理与科技 英文刊名：MANAGEMENT & TECHNOLOGY OF SME 年，卷(期)： “”(13) 分类号：U4 关键词：武广客专 岩溶地区 钻孔桩基础 施工技术
岩溶地质钻孔桩施工 篇3
关键词：桥梁；桩基础；溶洞；施工处理；
1工程概况
新建合肥至福州铁路客运专线裕溪河特大桥300#墩承台平面尺寸为16.7m*10.6m，厚4.5m，设计桩基11根，呈梅花形布置。300#-11#桩距离河岸大堤最近（承台边缘距大堤坡脚2 m，距大堤顶内边缘6.7 m），设计桩径2m，桩长56.5m，最小嵌岩深度16m。该桩位置承台以下地质分别为12m厚σ0=60kpa的软塑--流塑淤泥质粉质粘土，2.5m厚σ0=120kpa的软塑粉质粘土， 1m厚σ0=200kpa的中密细砂，5.2m厚σ0=350kpa的中密细圆砾石，10.8m厚σ0=180kpa的硬塑粘土，1m厚σ0=600kpa的弱风化角砾状灰岩，9m厚岩溶（无填充物，该溶洞从300#墩延伸至304#墩），15.4m厚σ0=600kpa的弱风化角砾状灰岩。
2 溶洞形式
2.1充填性溶洞
一般由粉质粘土充填，钻孔遇到此类溶洞时钻进尺寸会突然加快，孔内泥浆面缓慢下降，钻机钻头轻微晃动和摇摆。
2.2 严重溶蚀的溶洞
一般溶蚀裂隙发育，溶蚀面清晰，或呈溶沟槽状，或岩芯溶去一部分，甚至为空洞，孔内有少量漏水。当钻孔遇到此类溶洞时，泥浆面会陡降，钻机晃动并伴有倾斜现象。
3 溶洞施工技术措施
3.1 片石粘土筑壁
当穿过洞顶板后提出钻头，向孔内投入粘土、片石，片石直径20cm 左右；片石、粘土采取分层抛填入孔，抛填比例按1：1施工，先抛入片石，再抛入粘土，依次循环进行，直至填充物高出溶洞顶以上1～2m 后，再放入钻头，小冲程高频率冲击穿过空洞，不盲目追求进尺，将粘土和片石挤入孔壁，实现人工造壁。冲击过程中要注意孔内水位变化情况，如果孔内泥浆下降较快，应及时向孔内补充泥浆，测量并控制冲孔深度至溶洞顶距离小于50cm时，提出冲锤，向孔内继续抛填片石、粘土，然后再进行冲孔，如此往复直至穿过溶洞后逐渐加大冲程至正常冲孔速度。
钻至距离溶洞顶部1米左右时，准备足够的小片石（粒径为10～20cm）和粘土，对于半充填和无充填物的溶洞要组织足够的水源。快钻至溶洞时，装载机要在孔口旁就位，一旦漏浆，立即回填。
3.2 灌注水泥混合物
钻孔穿越溶洞，漏浆太快散填难以达到封堵目的时，应采用集中抛填，将粘土、片石和袋装水泥或混凝土集中填入，要求短时、集中。
对于溶洞的高度在2～5m，且洞内为无填充物的溶洞，冲孔至溶洞顶板岩层时，泥浆突然下降，补给泥浆不能回升，则采取先填充碎石、砂混合物和袋装水泥，使溶洞空洞形成一个自然圆锥体。然后用小冲程冲击将混合物挤压到溶洞边形成一定厚度和强度的水泥浆碎石护壁，混合物将空隙初步堵塞后，停止冲击。24h后，待混合物的强度达到2.5MPa后再继续冲击，穿过溶洞。
3.3 钢护筒跟进
对于溶洞较大或桩孔穿过多个溶洞，并且均已成功造壁，但在下面冲孔时，上面已形成的泥石护壁坍塌漏水并且无法解决时，可以采用钢护筒跟进施工。
3.3.1 护筒埋设
在护筒埋设过程中，需要注意：
1）护筒逐段拼接时，段与段之间拼接的顺直度要控制好，以防止折曲。
2）孔口定位，护筒口中心要保证与桩基中心基本重合，然后将其与地面外护筒用钢板连结固定。
3）护筒底部刃脚处加强，以防在施打过程中发生卷刃。
3.3.2 单护筒跟进
接长钢护筒，采用振动锤下沉钢护筒到基岩。冲孔钻进时，泥浆比重控制在1.3～1.4。当击穿溶洞顶板时暂停钻进，提出钻头，进行溶洞区水下混凝土灌注。混凝土采用低标号小坍落度的混凝土。混凝土灌注采取间歇灌注方式，尽量减小混凝土的流失，直到灌至溶洞顶面以上1m，待混凝土达到一定强度后继续冲击钻进。
3.3.3 双护筒跟进
本工程从地质资料上揭示为单个大溶洞，已打入的外护筒内径为240 cm，内护筒长度和内径的确定：护筒长度L=（h+H）m（h为地质超前钻确定的溶洞高度，H为溶洞顶到地面加30cm的高度）；内护筒内径大于桩直径10cm。钢护筒孔径要准确，连接要顺直，钢护筒钢板厚为10mm。
内护筒的沉放。当冲击穿过溶洞顶部时要反复提升冲锤，在顶部厚度范围上下慢放轻提，冲锤不明显受阻碍，说明顶部已成孔并且是圆滑垂直的，此时用钢丝绳活扣绑住内护筒，用吊机（或桩机自身重量）把内护筒放入外护筒内沉至孔底，必要时用振动锤下沉。
用冲击钻成孔钢护筒跟进法施工时，施工中应充分利用冲击钻的扩孔性能，使钢护筒能顺利下沉。钻头直径大于钢护筒外径3 ～ 5cm，护筒到位后钻头改为满足成孔要求的钻头直径。
如果冲击钻在坚硬的岩石中的扩孔系数较小，不能满足护筒下沉要求的，回填并加大钻头直径二次冲孔，以保证钢护筒顺利下沉。为保证钢护筒顺利下滑，要求桩孔要竖直，无歪斜、缩颈。
3.4超前注浆填充溶洞
注浆施工步骤及施工重点：
（1）注浆应先深溶洞后浅溶洞，并按每根钻孔中心位置先外后内的顺序进行，采用自下而上注浆方式。
（2）注浆过程中加强地面观测，并作好记录，当地表升降达到10mm/d，水平位移超过5mm/d，在既有线及既有建筑附近应暂停注浆，特殊情况应及时上报有关部门处理。
（3）对于注浆效果较差地段应进行补充注浆。
（4）注浆压力控制：注浆压力一般控制在0.3～0.5MPa，最大压力1.5MPa，当注浆压力超过1.5MPa时，可停止注浆，必要时可间歇式注浆。
（5）冲击成孔必须待注浆凝固后才能进行，一般等待时间为10d左右。
（6）为防止意外，冲孔前应有备用措施。备好材料，一旦泥浆泄露，及时向孔内投放粘土，依靠冲挤在溶洞内形成粘土的围护结构墙，保持孔内泥浆高度，使冲钻顺利进行。
（7）接近溶洞时，采取轻锤冲击、加大泥浆浓度的方法成孔，以防卡钻和掉钻。
4 桥梁桩基础溶洞处理方法实施
4.1 穿越溶洞顶板冲孔方法
当钻孔接近顶板时，往往由于岩面倾斜，出现钻头摆动，或撞击护筒和孔壁，或冲击声音减弱等现象，说明钻头已经接近顶板。在桩基冲孔过程中，钻至离溶洞顶部 1米左右时，容易造成冲孔钻头突然在一侧或固定方位穿洞产生卡钻事故。每遇到一层溶洞，当钻头将要穿越溶洞顶板底之前，无论是否漏浆，是否为充填溶洞均应向孔中投入一定数量的比例为1：1 的片石、粘土，然后在1～1.5米范围内变换冲程，用0.5m的小冲程冲击投下的混合物，使其挤入裂隙、溶洞内，如此反复操作，多次挤入溶洞通道固壁，逐渐将洞顶击穿。
钻头穿越溶洞时要密切注意主钢丝绳的情况，以判断是否歪钻。若歪钻应按1：1的比例回填粘土块和片石或填充素混凝土至弯孔处0.5m以上，素混凝土强度必须达到2.5MPa后才能重新冲砸。
对于空溶洞或半充填的溶洞，特别是地质资料显示漏浆的溶洞，在击穿洞顶之前，要有专人密切注意护筒内泥浆面的变化，一旦泥浆面下降，首先应迅速补水，然后用铲车及时将准备好的片石、粘土、水泥按适当的比例抛入，直至孔中的泥浆停止下降，并慢慢上升，此后可用钻头进行适当挤压，直至把桩基周围的溶洞都填满或堵死为止，只有当泥浆漏失现象全部消失后才转入正常钻进，如此反复使钻孔顺利穿越溶洞。如果孔内水位继续下降，此时应考虑将钻机撤离，防止坍孔埋机。
4.2 穿越溶洞填充物处理方法
溶洞填充物多半是沉积而成，是一种可塑性填充物，在桩基冲孔过程中，容易造成漏浆、坍孔和埋钻。因此，在钻孔穿越溶洞填充物时，必须采取的措施是：首先往钻孔中回填片石和粘土，实施造壁处理；然后往孔内灌注混凝土，造成人工填充物护壁，通过冲孔－回填－冲孔重复作业成孔。即将回填料均匀灌注到钻孔四周，回填到一定高度用钻头适当夯实，使回填料压入溶洞顶部内，并且增大孔周填充物的密度，待泥浆回升到护筒口形成循环流动以及待填料凝固到一定强度之后继续冲孔。
4.3 穿越溶洞空穴处理方法
若溶洞内没有填充物，冲孔至溶洞顶板岩层时，泥浆突然下降，补给泥浆不能回升，也不能保持循环流动。此时，必须往孔内回填片石、粘土或混凝土，使溶洞空洞形成一个自然圆锥体。然后在圆锥体内实施冲孔，使孔周围形成一定厚度和一定强度的护壁，保证泥浆回升到孔口形成流动循环。
若溶洞内没有填充物，溶洞顶板岩层上部土质松软，孔壁极易坍塌，此时必须对桩孔实施护筒护壁的方法。冲孔时先将溶洞顶板岩层冲掉，然后冲平溶洞底部岩层。在溶洞底部的钻孔四周回填大约1m高的粘土，护筒垂直地插入粘土堆内，保证护筒不漏浆，待泥浆回升到孔口形成循环流动之后继续冲孔。必须注意，护筒护壁方法由于钻孔加大，施工难度较大，工程费用较多，只有在个别大溶洞且泥浆流失严重，泥浆不能形成循环流动的情况下才采用。
5 桩基础的监测监控
本工程桩基施工地处岩溶发育地区，在施工桥梁桩基时对桥址周围建筑物和地表不可避免会有一定影响，为预防和防止岩溶桩基施工时因桩基塌孔而引起周围建筑物倒塌、开裂，地表下陷等事故的发生。在施工中必须对桥址周围建筑物和地表进行监测监控。
观测结果应于当日整理完毕，并及时将成果报业主、监理，若发现观测结果出现异常时，及时通知业主、监理。如出现建筑物差异沉降超过1/1000L（L为相邻两沉降点之间距），必须立即上报项目总工。
6 结束语
桥梁桩基础属桥梁施工当中重点隐蔽工程，针对溶洞桩基础的处理方式要求技术性很强，施工过程中如处理不当将会带来巨大的经济损失及施工安全。因此，在施工中要根据地质的不同情况和溶洞的不同类型，综合考虑多种因素，合理地选用经济、安全、有效的处理措施，就能解决桥梁施工中溶洞桩基的施工技术难题，在保证施工安全、质量、工期的同时，为企业、社会创造更多的价值，实现共赢。
参考文献：
[1]陈定燕，桥梁桩基础溶洞下不良地质施工技术分析[J]，科技咨询，2010（12）.
[2]张伟锋，桥梁桩基础溶洞的处理方法及应用[J]，城市建设理论研究，2011（36）.
[3]杨汝顺，桥梁桩基础溶洞处理技术[J]，中华民居，2012（6）.
浅谈岩溶地质桥梁钻孔桩施工技术 篇4
武广客运铁路专线北起武汉乌龙泉南至广洲花都线路全长875km, 一次建成双线, 线间距5m, 设计列车时速350km, 设计等级为世界先进水平。高速度对线路本体的强度, 刚度, 平顺性提出了很高要求, 特别是对桥的沉降与不均匀沉降要求更高, 岩溶地质钻孔桩施工质量, 是一个重要的控制环节。
安坡特大桥位于湖南省临湘市羊楼司镇坝头村第二合同段, 桥梁中心里程dk1368+634.85, 全长1092.66m, 共31墩2台33跨, 简支箱梁。有￠1.00m及￠1.25m钻孔桩138根, 计5806米, 设计均为柱桩。桥址位于稻田谷地, 其主要工程地质为:第四系全新统 (q4) 黏性土和寒武系碳质页岩。桥址区内岩土层自上而下可分为:第四系坡洪积层 (q4dl) 黏土、硬塑黏土、软塑黏土及流塑黏土;寒武系炭质页岩依其风化程度, 分为强风化碳质灰岩, 弱风化碳质灰岩, 强风化灰岩, 弱风化灰岩。
不良地质与特殊岩土据钻探揭露, 该桥场区岩石面起伏变化较大, 岩溶特别发育, 主要表现为溶蚀裂隙和溶洞或溶槽, 属覆盖型岩溶区。
2 主要技术难点的处理
本桥于2006年9月21日正式开工, 14台冲击钻机在14个墩分别开孔, 由于当时对溶洞将给钻孔桩施工造成的影响认识不够, 当钻到一定深度时, 造成12个孔先后出现孔口坍塌, 泥浆流失, 塌孔埋钻的现象, 施工一度陷入停滞状态。以27号墩的2号桩为例, 2号桩设计桩长27m, 桩径为￠100cm, 护筒埋深4.0米, 9月21日上午开钻, 9月22日当钻至12m时, 遇见溶洞与设计相符, 孔内浆液下降, 按预定方案立即停钻回填粘土约21.4方, 片石9.8方, 改用0.2m小冲程钻进, 同时用2台泥浆泵往孔内补充泥浆, 19分钟后稳住了水位, 继续钻进。当钻至17.2m, 孔内水位又急剧下降, 经过30多分钟的处理, 稳住了水位, 又继续钻进。25日晚上6点钻至20.2米时, 孔内水位迅速下降, 回粘土约41方, 片石19方, 稻草7方, 用钻机缓冲, 同时用泥浆泵往孔内补充泥浆, 但无法稳定水位, 半个小时后开始出现坍孔, 回填后重新开钻。
从27号墩的2号桩设计图纸所揭露的地质情况看:从地面至地面下3.8m为粘土, 3.8～27m为石灰岩, 到桩底夹3个溶洞, 第一个溶洞刚好在地面下12～14.3m处, 第二个溶洞在17.2～19.8m处, 第三个溶洞在22.4～24.2m处。当钻孔先后到12m、17.2m、22.4m时, 即先后遇3个溶洞, 孔内的泥浆流入溶洞内, 出现漏浆失水现象。
采取回填粘土和片石填充溶洞措施堵住溶洞口, 用钻头缓冲造壁和造浆, 同时往孔内补充泥浆, 稳定水位并使水位上升。
如果遇到溶洞不能在短时间内稳定水位并使水位上升, 或遇到溶洞不及时采取措施或者采取措施不当, 使护筒下松软的土或砂层在长时间内无泥浆固壁, 就会造成坍孔。
先后开钻的其它几根桩, 如1号墩的2号孔、7号墩的1号孔、10号墩的7号孔均是如此原因造成的塌孔。
通过总结和分析, 我们判定塌孔的主要原因是:本桥桥址为稻田谷地, 溶洞溶槽发育且地下水发育, 当钻孔至溶洞处, 由于孔内急据漏浆, 导致泥浆护壁失稳, 最终造成孔口坍陷。
虽然在施工过程中采用了回填片石和粘土的处理措施, 但在控制进度, 加强溶洞处护壁的处理上较为粗糙, 当有一层溶洞处理不好, 就会造成急据漏浆, 孔内水位马上下降, 上层溶洞处护壁被挤破后砂层溜坍导致坍孔。
坍孔的原因找到了, 如何对症下药是关键。通过分析, 我们抓住了几个关键因素:溶洞的处理和水下混凝土灌注流失的处理。这两个环节任何一个环节出现问题, 都会造成严重的施工质量问题, 甚至导致废桩。而一根废桩处理一般最少要十几万元, 还得花上一两个月时间, 往往造成巨大的经济损失和工期损失, 后果不堪设想。为此, 我们在施工方案的选定和施工应急措施预案上进行了充分的酝酿和准备。
2.1 溶洞的处理
针对本桥的溶洞地质, 我们在施工前进行了分析, 具体的施工对策和施工方法如下:
(1) 技术人员充分掌握地质情况, 每个孔的地质资料都发给相关人员, 让其充分了解溶洞的位置, 大小等, 做到钻孔时心中有数。
(2) 各孔周围准备足够的小片石、粘土和稻草, 粘土要做成泥球状 (φ15～20cm) 或饼状, 用薄膜包裹, 防止干裂。同时, 在施工过程中最好配备一台ZL50C型装载机, 司机随时待命, 当遇到溶洞漏浆时, 迅速铲起片石和粘土, 稻草填孔, 同时集中水泵往孔内大量补水。
(3) 当钻机钻至离溶洞顶部附近时, 采用小冲程, 逐渐将洞顶击穿, 防止卡钻。一旦发现泥浆面下降, 应迅速补水, 然后根据溶洞的大小按1∶1的比例回填粘土和片石, 仍采用小冲程轻砸, 让粘土和片石充分挤入溶洞内壁。要特别提醒的是:千万不要有抢工期、抢进度的思想, 一定要待粘土和片石充分挤入溶洞内形成稳定护壁后并且泥浆漏失现象全部消失后才能转入正常钻进。
对于漏浆严重的如10#墩7#孔, 多次漏浆, 回填粘土和片石没有作用, 我们采用了直接灌注水下混凝土的方法堵漏, 具体措施如下:按照灌注水下混凝土的施工方法下导管至已钻孔孔底0.3～0.5m;灌注水下混凝土, 至溶洞填充完毕, 判断标准以灌注混凝土面超过溶洞顶1m左右且混凝土不再下降为准;待混凝土强度达到30%～50%左右后, 重新钻进。
2.2 水下混凝土灌注过程中流失的处理
在我们前期施工的孔桩中, 水下混凝土实际灌注的数量一般要大大超过设计数量, 最多的要超过设计数量3～5倍。特别值得一提的是在7#墩钻孔过程中, 与6#墩贯通, 说明溶洞无填充物且各向贯通。而且由于混凝土的侧压力大于泥浆的侧压力, 故在钻孔过程中形成的泥浆护壁容易被挤破, 造成混凝土流失。在灌注1#墩2#孔将要结束时 (还未拔导管) , 罐车还没离开, 但技术测量显示混凝土面往下在缓慢下降, 施工人员又不得不马上重新灌注混凝土。针对水下混凝土灌注过程中流失的现象, 我们采取了以下施工措施:
(1) 加大混凝土生产和运输能力, 采用混凝土集中拌和站, 生产能力为90m3/h, 3台罐车运输。
(2) 加大混凝土初存量, 如按正常施工混凝土初存量应为2.3～6.2m3, 考虑到溶洞的影响, 我们加大初存量为18m3, 避免因首盘混凝土数量不够造成导管埋深不够而断桩。
(3) 灌注过程中加大导管埋深, 我们一般控制导管埋入深度不小于3m, 灌注时要勤于测量混凝土面高程, 对灌注过程中出现的缓慢下降要有准确的判断。防止突然混凝土面下降导管悬空造成断桩事故。
(4) 对漏浆严重或多次漏浆的个别孔, 应做到心中有数, 在灌注时应加大混凝土灌注高度, 一般考虑要超过设计高程1.5～2.0m, 尽量避免在灌注完成拔出导管后混凝土面下降造成短桩。
2.3 嵌岩及终孔的检验
岩面检验要点:本工程按设计要求桩端须进入新鲜完整基岩 (承载力800kp) 不小于2.5m～3m, 工序中增加了一般地质条件下灌注桩施工所没有的全岩面检验。地质资料及实际施工表明, 本地区属岩溶强烈发育区, 岩面起伏、倾角陡, 沟槽、裂隙纵横, 因此, 全岩面的正确判断成为本工程成孔施工的关键。影响全岩面判定的因素较多, 而现有的桩基技术规范、规程等均未列出统一的判定标准, 受地质条件复杂的影响, 全岩面的判断往往意见不一, 成为质量控制的一大难题。实际施工中, 根据岩溶地区地质条件的特殊性、复杂性及工程特点, 经过试桩检验, 主要从四个方面来进行全岩面的综合判断。
(1) 以桩孔实际见岩高程始, 须进行全岩面检验, 设计钻孔柱状图揭示的岩面高程在实际施工过程中仅作参考。
(2) 查阅机台施工记录, 可将基岩进尺速度0.1～0.2m/h作为进入全岩面的控制速度。
(3) 观察井口钢丝绳的摆动情况, 锤头触岩面时会出现轻微反弹。2.3.4使用细目筛网捞取岩渣, 岩屑含量56%～78%, 且含泥、含砂量小于3%时, 认为入岩。如出现特殊情况或判断标志不明显, 意见分歧较大时, 则采用工勘钻探揭露的办法来判断出全岩面。
3 结论
在安坡特大桥桩基施工过程中, 通过以上几项控制处理措施, 基本上顺利地解决了岩溶地区桥梁钻孔桩的技术难题, 成桩质量较好。经检测Ⅰ类桩为100%, 无缺陷桩或不合格桩, 得到了桩基无损检测单位的好评, 并要求沿线各标段有类似情况的施工单位来参观学习, 取得了良好的社会经济效益。在以前, 我们也从未经历过溶洞地质钻孔桩的施工, 通过摸索和总结出来的这一套经验, 能够在武广客专同类地质条件下推广使用。
参考文献
[1]铁路桥涵施工规范, TB10203—2002, 北京:中国铁道出版社.
[2]客运专线铁路涵工程施工技术指南, 北京:中国铁道出版社, 2005.
岩溶地区钻孔桩施工技术 篇5
1.1 概况
新店河特大桥处于岩溶地质发育地带, 由于大桥所处位置的特殊性, 使得钻孔桩在施工过程中容易造成漏浆、斜孔、坍孔等, 而且砼超方现象比较严重。
1.2 地质情况
新店河特大桥的桥址基岩为灰岩, 局部伴有砂岩、页岩等, 并且大桥修建在岩溶为中等强烈发育地带上。
2 钻孔桩施工前准备、预处理措施
2.1 准备工作
2.1.1 进行大桥钻孔桩施工前, 首先详细了解钻孔桩
所处的地质结构, 并且认真研究分析岩溶地区的钻孔桩的地质情况, 对于每一根钻孔桩的岩溶溶洞的位置、大小、发育情况, 以及是否需要填充、采用何种物质填充等进行详细分析和研究。
2.1.2 钻孔桩施工前, 要根据施工现场的实际情况, 现
场的技术人员提前准备好红粘土、片石、水泥等处理溶洞所需的各种材料。
2.2 预处理措施
根据新店河特大桥设计地质柱桩图以及所反应的大桥所处的地质情况, 通过岩溶注浆的方式对岩溶地区进行预处理。采用打孔注浆方式对所选择的溶洞及存在裂隙发育的钻孔桩进行封堵处理, 为了确保成孔质量, 等待注浆凝固后, 通常配以投粘土、片石等处理措施进行开钻钻孔。通过利用地质钻机将孔钻至溶洞顶面对孔内进行注浆处理, 在注浆过程中如果溶洞没有充填物时, 利用砂浆及粉煤灰等填充物向孔内回填, 然后进行岩溶注浆。
3 钻孔桩在岩溶地区施工顺序
施工过程中, 为了降低困难桩的数量, 对岩溶空洞和通道进行封堵以便于施工。通常遵循下列施工顺序和施工原则:先长桩后短桩、先多溶洞桩后少溶洞桩, 先外围后内部, 桩位间进行交叉施工, 按照层层包围、隔开、封闭的原则, 形成帷幕, 让困难桩变得更容易。
4 岩溶地区钻孔桩施工时问题分析及措施
4.1 成孔过程中
4.1.1 钻机沉陷问题:在岩溶地区进行钻孔桩施工时, 因溶洞较大导致孔位的地面下沉, 出现钻机沉陷。
措施:对岩溶桩进行钻孔时为了确保钻机的施工安全, 根据地质情况对钻机进行相应处理。例如钻孔桩下面的溶洞比较大时, 利用型钢作横担梁, 将钻机焊接在横担梁上, 通过固钻机底座, 加强钻机的稳固性。
4.1.2 漏浆、塌孔问题:桩孔中出现溶洞和裂隙, 甚至溶洞和裂缝之间出现贯通现象, 造成泥浆面下降, 出现塌孔。
措施:事先了解溶洞的具体位置, 当冲孔距离溶洞顶板1m左右时, 通过增大泥浆比重, 采用小冲程慢进尺方式穿透溶洞, 对于钻孔内的泥浆面的变化情况要有专人观测。通过提起钻锤补充泥浆或者向孔内回填粘土及片石的方式阻止泥浆面下降, 直至泥浆面保持稳定。为了确保不出现塌孔, 通过对泥石混合物采用小冲程冲击的方式将其挤入溶洞, 形成护壁泥石保护层, 通过重复操作, 直到钻机安全贯穿溶洞。
4.1.3 斜岩偏孔
问题:在岩溶发育地区进行钻孔施工时, 钻孔内的岩性由于溶洞导致的风化程度不同, 形成硬度不匀的岩石, 最后出现斜岩面, 导致施工过程中出现偏孔、斜孔。
措施:通过在岩面顶以上1m处向孔内回填粘土混合物及坚硬的片石的方式处理斜岩偏孔问题, 为了能够有效地平衡岩石的强度, 回填的片石的硬度要足够大, 确保破碎斜岩, 然后在进行钻进冲孔施工。为了确保斜孔修正, 重复上述操作, 直到斜孔调整到位。在斜孔调整过程中, 如果调整系数过大, 通过灌入砼进行封底, 直到斜岩面以上0.5m~1.0m, 经过4~7天后进行重新钻孔。采用该方法对斜岩处理时间长, 成本较高。
4.1.4 埋锤、掉锤及卡锤
问题: (1) 桩孔内的斜岩形状比较复杂, 岩石突出易出现锤头滑入溶洞或锤头被岩石卡住的现象; (2) 因锤绳或锤头连接部位老化, 或者操作不当导致锤头掉入孔中; (3) 溶洞塌孔将锤埋入孔中。
措施: (1) 随时检查锤绳或锤头连接情况, 并及时更换; (2) 在冲孔过程中, 确保锤绳处于拉紧状态, 不能随意松懈; (3) 为了防止埋锤, 钻孔时随时观察现场是否发生漏浆现象, 出现问题随时处理, 并及时下锤冲孔; (4) 为了防止锤掉入孔内造成卡锤现象, 清除孔的四周异物; (5) 为了防止锤被埋死, 要及时解决、处理埋锤、掉锤、卡锤现象, 并不断换浆。
4.1.5 嵌岩深度不够
现象:钻孔达到设计要求, 并且钻孔深度符合设计标高, 由于岩溶地质较复杂, 如果岩层不完整或者岩石的承载力不够, 那么就不能符合设计的嵌岩最小深度。
措施:在岩溶地区进行钻孔桩施工过程中必须加强钻孔过程的钻孔记录管理, 对岩石的岩性变化及进尺情况进行准确、详实记录。
4.2 灌注砼
4.2.1 砼面骤降
问题:在灌注砼的过程中, 由于溶洞的护壁厚度不够或者冲孔过程中封堵溶洞不彻底, 仅仅止住泥浆不漏, 由于压力过大冲破溶洞, 导致砼面下降造成断桩。
措施: (1) 据现场的实际地质情况进行冲孔, 为了将溶洞封堵彻底, 需要反复进行回填片石和粘土混合物, 并对回填物进行冲打; (2) 灌注过程中为了有效防止砼面下降, 导管悬空, 断桩, 在岩溶地区进行钻孔桩施工需要根据现场的地质情况适当地加大导管的埋藏深度; (3) 对特别发育的岩溶钻孔桩完成灌注作业后, 为了防止砼面下降过大, 需要将剩余导管静置一段时间。
4.2.2 断桩和夹泥
问题:在灌注过程中出现塌孔、砼面下沉或者导管密闭性不好导致断桩, 形成夹泥。
措施: (1) 出现断桩按照返工方案或接桩方案进行处理; (2) 钻孔桩成孔后, 放置时间不能过长, 要及时灌注, 避免形成不稳固的孔壁; (3) 导管下方前为了避免漏水或漏浆必须对导管的密闭性进行检查; (4) 钢筋笼或导管在下方过程中避免与孔壁发生碰撞。
5 岩溶地区钻孔桩成本控制
(1) 在岩溶地区进行施工时, 施工中所用的必需品要到位, 防止拖延时间增大施工处理难度。 (2) 在岩溶地区进行钻孔桩施工时, 钻孔前根据孔的地质结构, 现场管理人员、钻机操作人员切忌盲目施工, 要提前制定应急处理预备方案, 避免钻孔过程时出现预见性返工。 (3) 在岩溶地区进行钻孔时, 为了避免严重扩孔, 在钻孔时及时纠正斜岩偏孔问题, 降低钻孔的成孔周期长度。 (4) 为了减少施工中的砼用量, 在岩溶地区进行钻孔桩施工时对溶洞进行细致地回填和封堵。 (5) 在岩溶地区进行钻孔桩施工时, 成孔后及时灌注, 防止塌孔而返工。 (6) 严格遵守岩溶地区钻孔桩施工顺序, 缩短桩的施工周期, 提高施工进度。
6 结束语
新店河特大桥岩溶地区钻孔桩施工项目, 通过不断完善、调整施工方案, 施工基本完毕, 成桩质量较好。但是对岩溶地区钻孔桩施工还需努力钻研, 完善施工工艺, 总结经验。
摘要：本文根据武广客运专线XXTJ-Ⅱ标段DK1341+587～DK1354+126段岩溶地区桥基钻孔桩的施工情况 (主要以新店河特大桥为例) , 说明岩溶地区钻孔桩在施工过程中质量控制以及施工过程中应注意的问题。
关键词：岩溶地区,钻孔桩,施工
参考文献
[1]袁龙星.岩溶地区桥梁钻孔桩施工技术[J].中小企业管理与科技 (下旬刊) , 2011, (02) .
[2]余勇.关于江山特大桥岩溶区钻孔桩施工方法的探讨与研究[J].价值工程, 2011, (28) .
谈岩溶地区钻孔桩施工技术 篇6
1 工程概况
梅溪河特大桥位于湖北省松滋市，是洛阳至张家界电气化改造工程中的重点控制工程。桥梁全长730.25 m，孔跨为:1×24 m+21×32 m预应力混凝土T梁。桥梁基础均为钻孔桩基础，钻孔桩桩长在8 m～67 m之间，共计112根。根据工程地质勘察资料，场地地层上部为粉质粘土～卵石～圆砾，稍密的圆砾混粘土和硬塑亚粘土;下部为白云质灰岩，岩面多呈倾斜状，岩溶异常发育，填充、半填充溶洞及空溶洞异常密集，洞高1 m～23.4 m，洞顶距地面4.2 m～51.3 m，溶洞已被黄色流塑～软塑粘性土和灰岩碎块、角砾、砾砂充填，呈松散或极松散状，个别溶洞上部为空洞。
2 岩溶地区钻孔桩施工
2.1 钻孔前溶洞预处理方法
为了防止岩溶地区钻孔桩施工过程中保证成孔并顺利浇筑水下混凝土至成桩，所以要对溶洞进行预处理，预处理的主要目的是对溶洞填充物进行固结和填充，并使之达到一定的强度(20 MPa以上)，以保证钻孔桩施工过程中不出现泥浆流失、坍塌、孔偏斜等现象的发生，防止地表塌陷或产生沉降，并满足桩基结构安全要求。
1)桩基施工前，使用地质钻机对桩位进行探孔，初步探明岩溶的分布、溶洞孔壁特性、溶洞内充填类型以及是否漏水等情况，并根据掌握的地质资料合理选择钻孔桩施工所需钻机类型。
2)对于封闭较小且洞内无填充物或半填充的溶洞，采取先填充碎石或干砂，然后注浆的方法;对于空洞较大，可采用填充粘土、片石;对于空间较大且无填充物的溶洞时，可采取直接灌砂、填土或者填碎石后再进行注浆固结，若充填物呈松散或软塑状态时，直接注浆固结即可;若充填物已固结呈硬塑状态时，则可以直接冲孔，但需加强泥浆护壁。
3)注浆时可根据现场情况采用挤压注浆机、双液注浆泵或高压注浆泵，浆液一般选用纯水泥浆、水泥砂浆和双液浆，注浆压力控制在1.0 MPa左右，具体压力值和注浆速度应根据浆液浓度、管道长度和孔洞空间大小进行试验后确定。
压浆施工时，压浆设备应放置平稳，注浆管道的设置要尽量短、直并少拐弯，所有管道接头要连接良好不漏气，注浆管应尽量插入到注浆部位的底部，注浆时根据注浆量和压力表反馈数据控制好提管速度，保证浆液渗透半径。注浆暂停或结束后，应对注浆机械和管道进行必要的清洗。岩溶地段压浆工艺流程图见图1。
压浆孔根据墩台、桩基和溶洞的位置合理进行布置，注浆用水泥一般采用P.O32.5普通硅酸盐水泥，纯水泥的单液浆水灰比为0.8∶1～1∶1，为保证浆液不大量流失而使用双液浆时，可根据水玻璃实际浓度和模数进行现场试验后确定体积比，并根据管道长度和扩散半径确定是否需要掺加缓凝剂。遇漏水严重或有暗河的溶洞，采取上述方法无效后，应使用钢护筒直接跟进法施工。
4)注浆时，如遇单液浆或双液浆进浆量很大，但压力值不升高时，则可能是注入的浆液在大量流失，出现此种现象时，应首先对浆液的浓度和配合比进行调整，尽量缩短凝结时间，采取间歇式注浆或低压力小泵量注浆方法，使浆液在孔洞裂隙中有一定的相对凝结时间，如此循环多次，直到满足最小注浆量或注浆压力时停止。
5)根据溶洞的类型和洞内充填物的不同，注浆产生的作用也不同，浆液对溶洞的加固是通过渗透板结、劈裂挤密、充填等方式完成固结的。浆液根据渗透扩散方向，通过对小主应力面反复不断的渗透、挤密、充填固结，使桩基周围逐步形成了一道坚实的屏障，提高了溶洞充填物的承载力和抗剪力，保证了钻孔施工过程中不会产生漏水、流砂、漏浆、坍塌等现象发生。
2.2 钻孔中溶洞的处理方法
由于基岩内均有单层和多层溶洞发育，根据多孔位的地质资料分析，溶洞的顶底板多呈倾斜状，实际施工中也验证了这一点。因此，在施工中应解决倾斜岩面的钻进、溶洞顶板的突破、溶洞内空洞的填充和流塑状填充物的固壁等几个方面的问题。具体做法如下:
1)在孔位附近备有大量粘土、片石和适当数量的袋装水泥，设置两个容量较大的泥浆池，保证桩孔一旦出现漏浆，能及时补浆和回填桩孔。
2)钻孔至距离溶洞顶1 m左右时，减小冲程，控制在1 m～1.5 m范围内变化，通过短冲程快频率冲击的方法逐步将洞顶击穿，防止因冲程过大而导致卡钻。
3)在洞顶被击穿时应安排专人负责观察测量护筒内泥浆的变化，如果护筒内泥浆有减少现象，应及时提钻并迅速补充泥浆，防止塌孔埋钻。然后根据溶洞的大小回填粘土和片石混合料(比例按1∶1)，利用钻机冲击力量进行冲挤堵漏，当泥浆面稳定后方可正常施工。如此反复多次耐心操作，确保钻机顺利地穿越溶洞。
4)若已探明溶洞内填充物为软弱粘性土或淤泥，可向孔内投入粘土和片石混合填充物，并用钻机冲挤固壁。
5)钻孔时遇到倾斜岩面时，应先用片石对孔内进行回填，回填高度为0.5 m～1 m，再重新施工，反复进行此操作，直至倾斜面水平。
6)在现场钻孔桩施工中发现，大部分桩基塌孔均发生在覆盖层，覆盖层地质为卵石土或圆砾土，厚度大约6 m～10 m。为防止此类情况的发生，根据现场地质情况，在有些墩位上的桩基采用钢护筒跟进的方法进行施工:先采用直径1.5 m的钻头钻孔至基岩，然后下沉1.5 m的钢护筒至岩面上，再换回直径1.25 m的钻头继续钻孔。
3 岩溶地区钻孔桩施工常见问题处理和预防
3.1 偏、斜孔
由于地表回填不均匀，支撑不牢固等原因会造成钻机整体偏斜，此时如果不及时纠偏，就会导致成孔后孔位偏斜不垂直，影响桩基受力效果。出现此种情况时，应先对孔壁进行详细检查，确保孔壁稳定后，再采取对地表承载物进行挖除换填或加大钻机支撑面积等方法处理;如测量发现钻机(孔桩)倾斜严重，孔壁支撑松散且随时有可能坍塌时，应立即撤离人员和钻机，并对孔桩进行片石或片石粘土混合物回填至原地面标高，放置一段时间后，重新测量定位进行钻孔作业。偏、斜孔的预防措施:钻机就位之前对松软的地表土进行换填，加大地基承载力，并在钻机就位时对支撑点进行加固加大处理，前期钻进时采取套小钻、短冲程方法，并加大孔桩检查频率，及时准确的做好检查记录，并在施工过程中加强对护桩位置准确性的测量工作。
3.2 卡钻
卡钻的形成主要原因是孔桩入岩后，钻头在通过上下岩层分、交界面时(特别是遇到溶洞时)，由于两种岩层的风化程度和软硬度不同，钻机操作手没能及时察觉地质变化，采取相应措施，从而造成了钻头卡岩。根据卡钻的原因采取不同的处理方法。如果卡钻是发生在钻头通过岩层交界处时，一般利用水下爆破的方法进行处理，利用爆破时产生的冲击力，以达到对钻头和岩石进行松动的目的，直至钻头提出。由于提钻操作不当导致钢丝绳断开造成的卡钻，进行多次水下爆破后钻头仍旧不能提出时，只好采取回填片石粘土混合物至计算的高度后，换用大一号的钻头，重新定位钻进，钻进至原卡钻高度时，再利用挂钩进行捞钻、提钻。由于特殊原因钻头长时间不钻进，泥浆不循环，孔内出现沉淀，从而导致钻头无法提升，这种现象应采取在孔桩内插入高压水管进行泥浆置换的方法处理。
卡钻的预防措施:钻机就位钻进前，做好充分的准备工作，钻进过程中及时根据记录实际地质情况并和已知地质资料进行对比，并根据需要随时调整钻进方法、冲程和提钻高度，遇设备故障或其他特殊情况不能继续钻进时，及时将钻头提升至安全高度。
3.3 塌孔
在施工过程中孔壁失衡坍塌的现象统称为塌孔，一般是由于施工中泥浆比重不合适，没有控制好。塌孔预防措施:冲孔之前熟练掌握孔桩的地质资料及相关情况，施工过程中控制好泥浆比重，根据需要，在外力干扰比较严重的地方埋设加长钢笼、钢护筒。
4 结语
岩溶地区的钻孔桩桩基施工的难点就是地质条件复杂，所以要事先掌握详细准确的地质资料，最好每桩位有探孔的地质资料，做好充分的准备工作，正确选择钻机类型和施工工艺，做好预防措施。本桥桩基础施工中，采用文中所述方法，根据不同的地质条件，采用合适的施工参数，通过严密的组织设计和管理，克服了卡钻、掉钻、埋钻、偏孔、斜孔、塌孔、漏浆等现象，完善了施工工艺，保证了安全、优质、高效目标的顺利实现。
摘要：结合洛阳至张家界电气化改造工程中的梅溪河特大桥施工实例,对岩溶地区钻孔桩施工技术作了介绍,并给出了施工中溶洞处理方法,总结了岩溶地区钻孔桩施工常见问题及预防措施,为同类工程施工积累了宝贵经验。
关键词：岩溶地区,钻孔桩,施工
参考文献
[1]黄剑红.岩溶地区钻孔灌注桩成孔(溶洞)的设计处理[J].水运工程,2004(3):46-47.
[2]宋怀志.对岩溶地区嵌岩桩基础施工技术的探讨[J].韶关学院学报(自然科学版),2005,26(6):63-64.
[3]岩溶地区工程勘察及溶洞顶板稳定性研究[Z].2000.
[4]刘锦洲,林文卓.岩溶地区管网施工处治方法研究[J].山西建筑,2010,36(16):113-114.
[5]杨宜章,杨奕军.岩溶地区桩基施工中的溶洞地基处理[J].岩土工程界,2002,5(4):88-89.
岩溶地质钻孔桩施工 篇7
福银高速公路九江长江公路大桥北引道工程由湖北省交通规划设计院设计,辽宁省路桥建设集团有限公司施工,地处湖北省黄梅县境内,设计路线长度8.18km,主要工程量:路基土石方150万方,软基处理2500m,三座特大桥,大、中桥各一座,互通区及服务区各一处。路线地处长江一级阶地。地形平坦,地势开阔。地处分路互通E匝道跨线桥,桩基基础设计型式为钻孔灌注桩,桩长50～55m,桩直径为1.4m和1.2m两种,均按摩擦桩设计。逐桩地质钻探揭露8～15号桩基下隐藏有溶洞。
本文结合E匝道跨线桥的地质特点,通过现场施工试验,对岩溶地区钻孔灌注桩方案选择和施工质量控制作些探讨。
2 工程概况
E匝道跨线桥采用整体式单幅预应力混凝土和普通钢筋混凝土连续箱梁,共分为四联。桥墩分为连续墩和简支墩两种类型,桥墩除第6#为薄壁墩外,其余为桩柱式墩,桥台采用肋板台。桩基原设计均按摩擦桩设计。
补充逐桩地质钻探标明E匝道桥基岩埋置较深,为地表30m以下,揭露的地层主要为第四系全新统冲湖积(Q4a1+1)、冲积(Q4a1)堆积物地层及第三系泥岩夹砾岩(E1)地层及灰岩(T)。其中有8个钻孔揭露两层溶洞或多层溶洞。最浅揭露溶洞深度距原地面34m,最深揭露溶洞深度距原地面51.6m。最大溶洞深度达5m(8-1基桩),4个孔位揭露3m以上的溶洞,代表性溶洞属性见表1。
3 施工方案选择
同类地质条件桩基施工多先对溶洞区采用普硅32.5水泥与化学剂(水玻璃)进行压浆处理后进行桩基施工的方法。根据桥墩桩基布置和溶洞分布,每个墩台布置6～8个压浆孔。钻孔用地质钻机钻80～110mm的注浆孔,孔深达到最深溶洞的底部。注浆管插入溶洞下部。压浆采用双液压浆系统进行全孔压浆,要少量多次、反复压浆。双液浆配制时,控制浆液比例,反复试验,掌握浆液的最佳凝固时间。根据现场9-0号基桩地面塌陷范围及地质钻探报告分析,通过初步预算如采用压浆法对溶洞区进行处理,成本巨大且容易因浆液凝固时间控制不佳而达不到预想的施工效果。
经过论证,在方案选择上采用片石粘土填筑法和钢护筒跟进法施工。对于单洞高大于3m的采用钢护筒跟进法,其他采用片石粘土填筑法施工。具体施工方案确定为:
片石填筑法施工桩基:8-0;9-1;10-0;11-0;12-1;13-0;14-1;15-A-0;15-A-1;15-B-0。
钢护筒法施工桩基:8-1;11-1;12-0;13-1。
3.1 片石粘土筑壁法施工具体要求
适合片石填筑法的溶洞,经地勘探明洞内无充填,溶洞高度不太大,一般在3m以内,存在严重漏水或瞬间漏完时,施工时要迅速抛填片石(10～20cm)、粘土(10～20cm)和整包水泥,回填高度视情况而定,用0.5～0.8 m小冲程,不循环泥浆干打几分钟,使回填物充分密实,再加浆提高水头到正常高度,等水泥初凝具有一定强度,将漏浆处堵住后再使用小冲程继续钻进,形成人工泥石护壁。如此反复多次回填片石、粘土和整包水泥,反复冲击直至形成泥石护壁并不再漏浆为止。
3.2 钢护筒跟进法施工具体要求
适合钢护筒跟进法的溶洞,经地勘探明,洞高>3m,单层或多层溶洞成垂直串珠状,此种情况设计改为端承桩,并采取钢护筒跟进法施工。
(1)钢护筒选择
内护筒长度和内径的确定:护筒长度L=(h+H)m(h为地质超前钻确定的溶洞高度,H为溶洞顶到地面加30cm的高度);单层护筒内径大于桩直径10cm,多层护筒最内层护筒内径大于桩直径15cm,其外面一层护筒内径大于内层护筒外径10cm,并以此类推。钢护筒孔径要准确,连接要顺直,用卷板机成型。钢护筒要有一定的刚度,钢板厚为9mm为宜,单个大溶洞用单层护筒,两个大溶洞用双层护筒,并以此类推。
(2)内护筒的沉放
用冲击钻成孔钢护筒跟进法施工时,施工中应充分利用冲击钻的扩孔性能,使钢护筒能顺利下沉。钻头直径大于钢护筒外径3～5cm,护筒到位后钻头改为满足成孔要求的钻头直径。
如果冲击钻在坚硬的岩石中的扩孔系数较小,不能满足护筒下沉要求的,回填并加大钻头直径二次冲孔,以保证钢护筒顺利下沉。为保证钢护筒顺利下滑,要求桩孔要竖直,无歪斜、缩颈。
4 施工控制重点
为了确保施工顺利进行,决定用8-1、12-1进行试桩。通过试桩研究施工工艺的合理性、可行性及控制重点,为后续的施工总结经验。现场施工由试验、质检人员及监理观测记录施工进程,内容包括钻机的冲程、泥浆比重、漏水、填料、复打时间、溶洞顶部复打、钢护筒下设垂直度控制或事故的处理、清孔、下放钢筋笼和混凝土灌注等情况。
4.1 基桩施工控制重点
4.1.1 冲孔
由于地表下近10m为粉细砂及淤泥质粉质粘土,为保证护筒位置准确及施工中不发生偏移,孔中心周围2m范围内填50cm厚粘土,采用4m加长护筒,在周围填碎石土,钻机下铺设钢板。开孔时冲击钻采用较小的冲程,以防止孔位偏离或冲坏护筒。当孔位基本定型后,适当加大冲程。孔位附近存放施工孔设计混凝土量的1.5倍的填冲物(片石、粘土和整包水泥按1 m3∶2.5 m3∶0.75 t比例,顺序为袋装水泥、袋装粘土、片石),发现突然漏浆时迅速抛填以免造成塌孔。施工中保证水位低于护筒顶0.3m。
4.1.2 溶洞顶板的钻进
穿透溶洞顶板时易发生卡钻、掉锤、迅速失浆发生塌陷等现象。
(1)溶洞顶板的判定和穿越
钻进至溶洞顶部标高约2m时应加强观察,如漏浆严重说明已到破碎层或裂隙发育层,这时用填充物将其充填后反复冲击保证洞顶形成一定厚度稳定的护壁。若发现钻进速度降低,主绳摆动加大,并有偏离设计桩中心的趋势,说明钻头已接触到岩层或洞顶,结合钻探提供的洞顶标高分析是侧向溶洞或接近溶洞顶部,如是侧向溶洞则减小冲程并做好漏浆回填准备工作,同时随时进行校正。如接近洞顶则采取破除溶洞顶板的技术措施:冲击钻机在接近小溶洞顶板时应用0.5～0.8m低冲程将顶板击穿;若溶洞较大可用片石、粘土将其充填后反复冲击,直至整个顶板被挤破;当溶洞高度大于3m拟采用钢护筒跟进时,在距溶洞顶部1m时采用低冲程冲进,增加进尺量测次数,距设计地质资料提示的标高大约0.5厚度时,下设钢护筒,并且要保证钢护筒定位准确,然后反复投放片石粘土冲进,确保护筒底角挤密,防止洞顶击穿后护筒底角坍塌。顶部挤破后即发生不同程度的漏浆,立即抛填填充物反复冲击。
(2)穿越过程中的探头石问题
当钻至溶洞顶以上0.3m循环超填1.0m片石及粘土处理偏孔、探头石,直到钻头处于平稳、无弹跳的状态。
4.1.3 溶洞内钻进
当钻孔速度明显加快,无偏孔现象,表明已进入溶洞。这时应根据溶洞内的填充物,调整冲程和泥浆比重。由于本工程溶洞多为无填充,冲程控制在0.8～1.2m,泥浆比重为1.3～1.5,以便形成片石粘土孔壁。在溶洞内升降钻头要慢,不得过于快猛,以免扰动或触及片石形成的临时护壁。
4.1.4 清孔
孔底沉渣厚度直接影响灌注桩的承载力发挥,特别是嵌岩桩(端承桩)。不同的清孔方法对清孔质量有不同的影响。成孔后采用空压机清孔至设计要求。
4.1.5 水下灌注混凝土
终孔后要及时灌注混凝土,溶洞地质灌注混凝土时临时孔壁失稳造成的扩径则有利于提高桩的承载力。
4.2 试桩总结
桩基检测结果,试桩8-1、12-1桩基合格。试桩8-1、12-1从开始到成孔除发生一次卡钻外,其他基本无非可控现象发生,主要数据统计如表2:
5 施工中出现的问题及处理
5.1 坍孔
11-1桩基施工过程中有透水层,当冲击到溶洞后,由于突然漏浆造成水头高度急剧下降,透水层失稳,形成漏斗状坍孔。塌孔回填后采取了如下措施:
5.1.1 预防坍孔的方法
(1)采用冲击钻冲孔施工时,可将钢护筒坐落在亚粘土层上,再继续冲击成孔;
(2)发现漏浆及时补水。
5.1.2 坍孔的处理方法
(1)当成孔深度不大时,可全孔回填粘土,暂停一段时间后再深埋钢护筒到不透水层,方可重新钻孔;
(2)当成孔深度较大时,可将钢护筒一直坐落在坍孔的剌叭口下缘的亚粘土层上,护筒周围回填粘土,挤实,再重新钻孔。
5.2 卡钻
10-0、14-1桩基施工工程中均出现卡钻,经认真分析原因提出了如下处理方法:
(1)冲击钻刃脚磨钝、孔径变小造成卡钻,应经常对冲击钻进行补刃;
(2)孔不圆,形成梅花孔,最好用五刃和四刃钻头打圆孔,不用一字钻;
(3)十字孔、探头石、落石等物卡钻,或钻头卡在溶洞内,上下提动无效时,用“一”字形或半月形小钻头沿孔壁障碍物处冲击,将障碍物击破或挤走,提出钻头。
钻头在冲击填充的片石时,冲击后弹起的石块将钻头和孔壁的空隙挤住,钻头不能上下,可用小冲击钻冲动,或用冲吸的方法将卡在钻头上的石碴松动后再提出。
(4)钻头被溶洞顶板卡住时,可用漏斗形钢套管顺着大绳下入至钻头顶,导出钻头。钻头提出后用小冲程慢慢修孔,必要时回填片石、黏土重钻。
(5)发生卡钻事故后,不宜强提钻头,免得拉坏机械,拉断钢丝绳,掉钻头。当钻头可以上下活动时,利用钻机上下提动钻头,并用撬棍拔动大绳使钻头旋转,反复多次,提出钻头。
5.3 斜孔
9-1桩基施工到溶洞时造成斜孔。分析原因可能由于溶洞面倾斜或出现探头石,致使钻头沿软的低的部位下滑造成斜孔。解决办法是回填片石,三次以上无法调正灌注水下混凝土,待强度形成后用小冲程打紧锤反复冲击,直至调正。
5.4 漏浆
所有桩基施工都或多或少的存在漏浆问题,施工中针对不同类型的漏浆问题提出相应处理方案。
(1)在冲击成孔中,由于有的溶洞与地下暗河或其他溶洞相通,泥浆迅速流走,水头高度急剧下降,造成漏浆。施工时要在孔边备足一定数量的片石和粘土,一旦出现漏浆,要及时回填片石、粘土冲击造壁,并马上补水,防止水头高度继续下降。
(2)意外跑浆:地质资料揭示无溶洞或只有很小的溶洞,但突然发生跑浆,估计是挤破了旁边大溶洞的洞壁,或小溶洞与旁边的大溶洞是相连的。采取投放片石、粘土、整袋水泥堵塞起到护壁作用,使钻孔顺利通过岩溶区。
6 小结
通过对本次试桩施工工艺的实施监测和桩身质量及承载力的检验,证明上述措施的可行性,质量、安全方面得到有效保证的同时,施工成本显著降低,为以后类似工程设计与施工提供了可靠的经验。
参考文献
[1]陆祖安,龙立民.岩溶地层大口径钻孔的防斜治斜实践[J].探矿工程,2002(1):30-31.
[2]何建文,何文生.岩溶发育区冲击成孔灌注桩事故防治[J].探矿工程,2000(6):20-22.
岩溶地质钻孔桩施工 篇8
武广铁路客运专线XXTJV标北乡特大桥 (DK1932+974.51-DK1937+010.89) 位于广东省乐昌市北乡镇, 北接大瑶山3#隧道, 南接东塘隧道, 距乐昌市约8km, 横跨省道S248线。桥跨布置为124-32m简支箱梁, 全长4071.27米, 钻孔桩1113根, 直径分别为φ1.0m和φ1.25m, 其中50米以上的桩有139根, 70米以上的有17根, 最长桩孔深达92米。桥位处岩溶极其发育, 大部分溶洞呈串珠状发育, 桩基础最多的穿越23层溶洞。地表卵石覆盖层厚, 最厚达65米。溶洞处理的成败关系到桩基础施工质量、工期和成本。
2 溶洞的分类
根据地质结构和溶洞的情况及发育情况, 溶洞可分为以下几种类型:
2.1 按溶洞的大小分
(1) 大溶洞:溶洞高度>3m; (2) 小溶洞:溶洞高度<3m。
2.2 按溶洞填充状态分
(1) 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; (2) 半填充溶洞:洞内约一半有填充物, 顶部为空腔; (3) 无填充溶洞:洞内无填充物即空洞。
2.3 按是否漏水分
(1) 全漏水溶洞:严重漏水并与其它溶洞或地下河连通; (2) 半漏水溶洞:溶洞洞壁存在裂隙, 有渗漏水现象; (3) 不漏水溶洞:溶洞完整, 无渗漏水现象。
2.4 按溶洞垂向个数分
(1) 单个溶洞:桩基范围内仅有一层溶洞; (2) 多层溶洞:桩基范围内有多层溶洞。
3 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, 一般选定原则见下表:
4 溶洞处理方法
4.1 压注双液浆法
注双液浆一般适用于10m以下半填充或全填充溶洞的处理。
(1) 目的: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。 (2) 加固原理:注双液浆加固的特点是注浆材料可在十几秒或几十秒内瞬间凝固, 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体积的浆材可得1m3的结石体。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;对于溶洞中的稀泥等土体, 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的溶洞, 浆液是通过充填填满溶洞的。 (3) 工艺压浆材料采用普硅32.5R水泥与化学剂 (水玻璃) 。a布孔根据桥墩台桩基布置和溶洞分布, 每个墩台布置6~8个压浆孔。b钻孔用地质钻机钻80mm~110mm的注浆孔, 孔深达到最深溶洞的底部。注浆管插入溶洞下部。c压浆采用双液压浆系统进行全孔压浆, 要少量多次、反复压浆。双液浆配制时, 控制浆液比例, 反复试验, 掌握浆液的最佳凝固时间, 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。
4.2 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, 采用压浆将洞内砂砾板结、凝固成坚实的混和体, 防止在钻孔过程中出现漏浆、塌孔等现象。灌砂压浆孔和注双液浆钻孔施工方法相同。
灌砂采用干燥、洁净的中粗砂, 并进行清筛, 防止杂物堵管。一个桥墩内各注浆管内灌砂、注浆轮流进行。灌砂时分几次进行, 第一次灌砂高度约4~5m, 然后将注浆管插入灌入的砂中一定深度, 向砂中压入一定量的水泥浆。压浆后采用清水冲洗注浆管, 防止水泥浆粘附在管壁上, 影响下一次灌砂、注浆。注入水泥浆初凝后, 进行下一次灌砂、压浆, 反复进行直至灌满, 使溶洞内充满砂浆。
4.3 填充粘土和片石法
粘土和片石填充适用于高度6m以下全填充、半填充和无填充的溶洞处理, 其方便、快捷, 节省费用。
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, 直至回填至溶洞顶部1~2m。溶洞回填完成后, 向钻孔内注入稠度较大的泥浆, 使其自然浸入片石缝隙内, 然后采用钻头冲击, 使片石和粘土挤入溶洞内, 形成泥石护壁。若溶洞内泥石护壁出现漏浆时, 应再次回填, 反复回填、反复冲击, 直至不再漏浆为止。
采用回填片石、粘土处理溶洞时, 钢护筒须穿透砂砾等透水层、坐在不透水层上, 尤其是多层溶洞, 以防止出现溶洞后孔内水头急剧下降而造成坍孔。
4.4 灌低标号混凝土法
对于较大的溶洞, 尤其是半填充或无填充溶洞, 有时采用填粘土和片石的方法难以成孔, 或者成孔后灌注水下混凝土时孔壁被挤垮, 这时用灌低标号混凝土的方法处理。
施工准备和开孔方法同填粘土块和片石方法, 当击穿溶洞顶板时, 为节约混凝土灌注量, 可先填粘土块和片石, 反复冲挤, 待溶洞填注基本饱满时, 再灌低标号混凝土至溶洞顶1m以上, 待混凝土达到一定强度后再继续钻孔。
4.5 钢护筒跟进法
在溶洞较大, 洞内无填充或有流塑充填物, 漏水严重或与暗河连通时, 采取上述方法无效时, 可采取钢护筒跟进法施工。就是一面冲孔、一面接高护筒, 并将其振动下沉至已钻成的孔内或溶洞内, 用以阻断溶洞内流塑充填物或水的流动, 便于钻孔施工。 (1) 内护筒内径的确定现场根据桩孔穿过大溶洞的数量, 确定内护筒级数, 每增加一级, 内护筒内径增加0.2m, 最小一级内护筒直径大于桩径0.2m。为保证内护筒的刚度, 防止受压变形, 钢护筒采用10m m钢板卷制。下沉内护筒时, 由大到小, 分级逐次下沉进行。先钻大孔, 下沉大护筒, 再钻小孔、下沉小护筒。如果穿过1层溶洞, 就采用1级内护筒, 每增加1层溶洞, 就增加1级内护筒。护筒跟进法施工顺序见下图1。 (2) 内护筒长度的确定内护筒长度的确定, 护筒长度L=h+3 (m) (h为地质超前钻确定的溶洞高度) , 如果内护筒太长可分节下沉, 在孔口焊接连接。
5 岩溶地区钻孔桩施工方法
(1) 岩溶地区钻孔桩施工工艺流程图见图2。 (2) 由于钻孔桩施工是个比较成熟的施工工艺, 本文就不再叙述。
在岩溶地区钻孔桩施工中特别应注意以下几个问题: (1) 施工准备根据地质资料预测施工中可能出现的问题, 制定施工方案, 并向钻机操作人员进行技术交底。桩孔附近要备足回填材料和挖掘机、铲车、水泵等机械。 (2) 钻孔钻机时泥浆要稍稠, 现场泥浆池内尽量多备些泥浆, 在溶洞穿孔后及时补浆。施工中要加强钻孔地质检查、复核, 并密切注意观察钻机工作情况、周围地表沉降和护筒内水位变化, 防止不正常情况发生。根据地质柱状图, 在接近溶洞时勤观察、勤检查, 钻头冲击岩层的响声、抽取的岩样判断是否接近岩溶地层。接近岩溶时主绳放长量控制为1~2cm, 防止击穿溶洞顶板时造成掉钻、卡钻现象发生。钻穿溶洞顶板时一旦漏浆, 及时投放粘土块、片石并补水补浆, 保持孔内水位高度。漏水严重时, 可填充稻草和水泥等混合物, 每次填满后补浆补水, 再重新冲击钻进, 挤压填充物填充溶洞或堵塞溶洞, 最终至不漏浆为止。通过溶洞层后, 继续钻孔, 直至设计深度。 (3) 灌注混凝土灌注中导管提升时, 要根据溶洞情况确定导管埋深, 避免灌注过程中挤破溶洞混凝土面突然下降, 造成断桩事故发生。桩顶灌注标高应比设计标高超灌1m以上, 灌注完成后观察30分钟左右, 如果混凝土面没有变化才拔出导管。
参考文献
[1]铁建设[2005]160号客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准.
[2]TZ213-2005客运专线铁路桥涵工程施工技术指南.
[3]TB10002.5-2005.J464-2005.铁路桥涵地基和基础设计规范.
[4]湖南交通科技.2002年第1期《岩溶地基处理方法》.
岩溶地质钻孔桩施工 篇9
大连保税区填海工程港前2号路寨子河桥工程，地质为弱风化石灰岩面，且起伏较大，岩溶发育，基础采用钻孔桩基础，桩径2米。由于钻孔桩位于岩溶地区，施工存在较大难度。岩溶地貌特征破坏了工程地质条件的连续性。岩溶地貌又称喀斯特地貌，这种地貌主要由石灰岩、石膏、岩盐等可溶性岩层组成，因常年受地下水流的侵蚀作用，逐渐形成溶蚀的沟槽或溶洞。岩溶地区钻孔桩与普通地质条件下钻孔桩基础施工相比，技术难度复杂，病害类型较多，常见的施工病害有漏浆、卡钻、埋钻及漏混凝土等，直至导致无法成孔。针对这种情况，在该施工中当钻孔桩钻进到岩面后，由小钻机在钻孔桩内钻三个点，以探明是否有溶洞。根据钻探的情况，对仍然采用嵌岩桩的方案，通过加钢护筒减少混凝土对侧壁的压力;对于采用摩擦桩的方案，在溶洞范围内采用加密箍筋间距的方法来防护混凝土大量外渗，以免造成塌孔。
二、大直径钻孔桩施工技术
钻孔桩施工是一个比较成熟的施工工艺，但是对于岩溶地区，需要进行特别处理。
钻孔前的准备主要包括桩位放样，场地平整，布设施工便道，设置供电及供水管线，埋设护筒，泥浆的制备和准备钻孔机具。
1、钻机就位
场地清理完成，埋设好钢护筒后，即可进行钻机就位，本工程采用的钻机为CFZ1500型冲击反循环钻机，要使钻锥中心对准测量放样时所测设的桩位即可，其对中误差不得大于5cm。
2、泥浆制作
制浆前先把粘土尽量打碎，将打碎的粘土直接投入护筒内，使用钻头冲击制浆，待粘土已冲搅成泥浆时，即可将泥浆抽入泥浆池贮存，以便随时补充泥浆。
3、钻孔工艺
(1）开钻前应注意的事项
开钻前，在护筒内多加一些粘土。地表土层疏松时，还要混合加入一定数量的小片石和清水，借助钻头的冲击把泥块、石块挤向孔壁，以加固护筒角。
(2）钻孔过程中应注意的事项
钻孔时，随时观察钢丝绳的回弹情况，以判别孔底情况，要勤检查钢丝绳和钻头的磨损情况，预防安全事故的发生。
如果遇到溶洞及漏浆现象，要及时向钻孔内补泥浆，防止塌孔事故的发生，另外，需向孔内回填毛石及粘土，回填超过溶洞上口一米以上，然后重新钻进，并根据进尺情况及孔内泥浆变化，随时向孔内填毛石及粘土，待穿过溶洞区后再正常钻进。
(3）钻孔完成后注意事项
钻孔完成后，必须检测孔深、直径、和倾斜度，其中孔深和孔径须达到设计要求，倾斜度要控制在一定的范围以内。在吊放钢筋笼之前，对孔内的石渣进行必要清理，使孔内的泥浆比重及沉渣厚度符合要求。
4、混凝土灌注
钢筋笼及导管下完后，即可开始进行混凝土的灌注，混凝土灌注开始后，必须连续不断的进行，并且每斗混凝土灌注间隔时间尽量缩短，拆除导管要迅速，一般不要超过15分钟，不能中途停工，在灌注过程中随时探测混凝土高度，导管埋深一般保持在2—4米，最大埋深不大于6米。灌注混凝土还要注意以下几个问题：
(1)导管下端距桩底0.3—0.4米，在一切工作就绪后，检查沉渣厚度，合格后进行混凝土灌注。
(2)导管埋入深度在任何时候不小于1.0米。
(3)水下混凝土灌注的实际桩顶标高应高出设计标高0.5米左右。
(4)严禁导管漏水或导管底口进水(即封不住底)而造成断桩事故，
(5)在浇注过程中，要密切关注混凝土顶面标高的变化，合理判断溶洞对混凝土浇注的影响。
三、钻孔桩施工过程中几种特殊情况的处理
由于寨子河桥处于岩溶地区，地质条件特别复杂，有的桩位上存在3个以上连续的溶洞;有的桩位溶洞达到十多米长;个别桩位在直径2米范围内岩面高差达到6米以上。为准确探明地质，采取了以下措施：钻孔桩钻进到岩面后，停钻，撤开钻机，由地勘部门上小钻机在钻孔桩内钻三个点(布点如下图)，以探明是否有溶洞，基层岩是否平整，持力层基岩厚度是否能达到4-5米，根据补钻的情况，再确定具体的桩长及施工方案。根据补钻的情况，主要遇到以下两种比较特殊的情况：
1、第一种情况，遇到比较大的溶洞，桩仍为嵌岩桩，但由于溶洞比较大，虽然在成孔过程中采用填毛石及粘土方案能够成孔，但在灌注混凝土过程中，混凝土容易将侧壁挤开，造成塌孔，因此在探明溶洞位置后，在溶洞范围内，通过在钢筋笼外侧增加钢护筒来进行防护，具体做法如下图：
钢护筒厚度为5mm, 并在钢护筒四周均匀布置梅花状圆孔，孔径为10cm, 孔间距为120cm，具体形式见下图，并要求保证钢筋的保护厚度不能小于3.5cm, 在灌注混凝土时调整灌注速度，控制好导管高度，此方案应用在寨子河桥3-2#、0-3#、1-2#桩基混凝土的施工中，没有出现坍塌现象，桩基混凝土浇注完成后，经过桩基完整性检测及静载实验，都能满足设计要求。
2、第二种情况，遇到比较大的溶洞，弱风化石灰岩岩面的标高又很低，桩改为摩擦桩。
3-3#、0-4#桩在补钻勘测的地质报告中，确定弱风化石灰岩岩面最低点标高为-65m, 如果设计成嵌岩桩，钻孔桩深度比较大，鉴于该地质状况，根据地质资料，设计单位将3-3#，0-4#桩原桩体形式由嵌桩岩改为摩擦桩，桥墩桩柱配筋形式不变，桩长调整为55m。其中3-3#桩在地质报告中指出在标高-33.5m～-50.2m范围内出现溶洞，考虑到为了不影响摩擦桩侧壁摩擦力，决定在溶洞内不设钢护筒防护，改用通过加密钢筋笼箍筋间距来防护混凝土在溶洞范围大量外渗，以免造成塌孔。具体做法见下图：
四、结论
1、对于嵌岩桩溶洞范围内采用加钢护筒来减少混凝土对钻孔桩侧壁的压力，对防止混凝土灌注过程中出现钻孔桩塌孔，是比较有效的。
2、对于摩擦桩，在溶洞范围内采用加密箍筋间距的方法，既减少了混凝土对钻孔桩侧壁的压力，又确保了摩擦桩的摩擦力。
摘要：介绍岩溶地区大直径钻孔桩的施工技术