浅谈岩溶地区桥梁钻孔灌注桩施工技术.doc

浅谈岩溶地区桥梁钻孔灌注桩施工技术
刘华
（中铁十二局集团第四工程有限公司）

摘要：本文通过湘桂线永州至柳州段扩能改造工程三街漓江双线特大桥桩基施工的实例出发，就岩溶地区钻孔桩如何成桩等问题进行探讨，总结了钻孔桩成孔施工中应当注意的问题。
关键词：岩溶地区；钻孔灌注桩；施工技术
一、工程简介1、工程概况三街漓江双线特大桥是湘桂铁路扩改工程第Ⅲ标段重点难点工程，横跨兴安、灵川两县，该桥北起马口岭，西跨G322国道，南至漓江南岸，起讫里程为DK309+784.93～DK311+203.164，全长1418.234m。桥梁型式设计为：2×（4×32+2×24+7×32+2×24+6×32+(72+128+72)m连续梁+13×32+2×24）预应力混凝土简支箱梁双线铁路桥。桥址位于山区林地、旱地、漓江及G322国道，地质条件复杂，岩溶发育。桥梁基础采用直径为的1m、1.25m、1.5m、2.0m钻孔桩基础。
2、地质勘探资料=1\*GB2⑴地质构造
桥区地质构造复杂，断层发育，根据勘探资料核实，有田洞村至灵川大断层、小溶江1#断层、小溶江2#断层通过桥址。对桥影响较大。
=2\*GB2⑵不良地质为岩溶和断层破碎带。
桥址中部分布泥质灰岩，偶夹灰岩，勘探揭示岩层内岩溶强烈发育：溶洞直径0.5~15m，以充填型为主，充填物包括软粘性土、砂层及卵砾石等；部分为空溶洞和半充填溶洞，钻探遇见时钻具重力下落。溶洞顶板最高高程为168.34m，底板最低高程为127.04m，较集中分布于8#墩至13#墩、22#墩至34#墩，对桥梁桩基施工影响较大。
二、施工技术措施1、成桩工艺要求根据设计要求，桩基均采用冲击成孔的方法进行施工。冲孔时冲锤向桩侧推挤，使得桩侧形成石块相互嵌紧的保护层，可减少泥浆的流失，并且石块在推挤的作用下会对溶岩产生一定填充作用，对溶洞较为有利，因此在施工过程采用优质泥浆，或在泥浆中掺入适量的水泥，提高泥浆胶体率和悬浮能力，使其渗透入孔壁内凝固，可加强孔壁的防护，当岩面倾斜较大，钻头摆动撞击护筒或孔壁时，应回填片石，使孔底出现一个平面后再正常冲孔。2、岩溶处理方案由于本桥分布有大量的溶沟，溶槽，溶洞及裂缝，岩洞发育程度强烈，钻孔施工的主要难点为如何在具有多层溶洞的岩溶区成孔，并保证冲孔进尺及清除孔底沉渣。在实际施工中采取了如下的解决方法：=1\*GB2⑴对有填充物溶洞的处理，如三街漓江双线特大桥23#墩的3#桩基：
=1\*GB3①对有充填的溶洞，一般不需要特殊处理，可直接钻进，填充物为流塑性粘土，采用抛填片石、粘土等挤密填充；
=2\*GB3②对有填充的侧壁溶洞，钻进时容易偏孔，成孔困难，可以采取两种方法：一是在侧壁溶洞不是很大，只露出一个棱角，有点卡锤的情况下，可以给锤加边，反复冲击岩面，直至把孔修正；二是先向孔内抛填比较坚硬的片石、粘土等，稳定后再向下钻进，如此循环，直至成孔。如果反复抛填片石无效或效果不大时，为保证桩基垂直度不大于1%的规范要求，在溶洞处采取超前灌注措施，即对桩底软弱部分用低标号混凝土加固，提高其强度，使孔底土层间强度差距减小，便于冲击成孔；
=2\*GB2⑵对无填充或半填充空溶洞的处理，如三街漓江双线特大桥31#墩的1#桩基和5#桩基：
=1\*GB3①对较小的溶洞，凿穿溶洞顶板前，用低冲程、轻锤钻进，选用前端突出的钻头，凿穿溶洞后，泥浆下降较慢时用粘土回填，泥浆下降缓慢后继续补浆、钻进，同时，采取3∶1的比例投入粘土和片石，必要时加入适量水泥，待其凝固到一定强度后再依次往下钻孔压浆。若泥浆损失很快，在补浆的同时用粘土填至护筒底，保证孔壁不坍塌，然后用适量的片石加水泥，用锤击均匀后，停止冲击，一般静置6小时后待填充物达到一定强度后再进行钻进。
=2\*GB3②对串珠状溶洞、连续溶洞群，凿穿溶洞顶板前，用小钻凿穿溶洞顶板，泥浆下降缓慢后继续补浆、钻进，如果泥浆面持续下降，泥浆比重降低，采用抛填片石、粘土、水泥等充填，必要时可掺加速凝剂或水泥砂浆、混凝土等进行封堵，基本稳定后再进行下道工序。当再次打穿下一层溶洞发生漏浆时，重复上述工作，直到完成一个桩孔为止。
=3\*GB2⑶对溶洞裂缝较大，且地质勘探资料并没有溶洞的处理，如12#墩的9#桩基：9#桩设计有效桩长为48m，实际钻孔深度53.2m，根据地质勘探资料，本桩没有溶洞，但是在钻进过程，在47.5m位置处，出现漏浆，下降速度600mm/min，采用回填片石、粘土和水泥效果不理想。经过反复试验，最后采用直径31.5mm的碎石，袋装粘土和水泥，按照2：2：1的比例搅拌均匀后回填，回填量不少于孔深的三分之二，再钻进至原深度，然后用锤轻击，把充填物挤压至裂缝里面，待24小时充填物到一定的强度后再进行钻进。