对桥梁桩基施工中溶洞处理技术探讨.docx

对桥梁桩基施工中溶洞处理技术探讨来源:HYPERLINK”http：//www.bclw。net”奔驰发表网［2010—08-2816：14]作者：在水一方
摘要：在进行钻孔灌注桩施工中，会因当地地质情况复杂多变，且溶系发达，给钻孔施工带来一大难题,为解决由于溶洞给施工带来不变，必须组织探讨溶洞处理专项措施方案。本文结合某桥钻孔灌注桩的施工，对施工中溶洞处理的方案及专项措施进行论述。
关键词：钻孔灌注桩溶洞处理专项措施
一、工程概况
某桥起讫桩号为K0+957。580-K1+643.855，桥梁长度640.295m.主桥与引桥下部基础设计均为钻孔灌注桩，全桥21墩台，共118根桩基，主桥桩的基础桩尖设计嵌人微风化岩层（要求大于2。5米），水下混凝土强度为C30;引桥桩的基础桩尖设计嵌人微风化岩层（要求大于2。0米），水下混凝土强度为C25.桩基类型有：DΦ1。2m、DΦ1.5m、DΦ1.8m。桥位跨河涌,地质均为多熔岩地带。
二、桩位地质存在的危害
桥址地质分层构造为（自上而下）:填筑土、淤泥、粉砂、亚粘土、粉砂、砾砂、粗砂、亚粘土、粗砂、殘积砾质亚粘土、微风化灰岩.地质资料显示7#～21#墩段，均发现岩层多个层面分布着大小等，全填充、半填允或无填充的溶洞、土洞，这些溶洞位于灰岩层,层面标高一般为—5m~—45m不等，最深的达-66m，有些为单层分部，小的仅几十厘米，大的达十几米深，如7＃-3、10＃-5、6、7溶洞为多层面分布，10＃-5、6、7还存在3-4层的溶洞。
桩位处流塑状淤泥层较厚，淤泥层下面几乎都有5～15m左右的砂层,当钻机冲进全允填、半充填或无充填的溶洞、土洞时，会突发漏浆，引起砂层和淤泥层同缩流失，并造成地陷，无法成桩，也直接威胁人机安全。
在开工初期,设计地质钻探只提供部分桩位钻孔地质资料，加之该溶洞区域的地质情况变化大，特别是相邻桩位地质，在采用常规推理相邻桩位地质条件进行施工时，导致多根桩位护筒与地面沉陷，形成锅状,造成桩基础施工无法正常进行,还影响到相邻桩位。
三、溶洞处理方案
溶洞的处理原则是当钻孔通过溶洞时使其孔内护壁完好牢固，防止泥浆瞬间流失、造成孔壁坍塌的发生，保障顺利成孔及水下混凝土灌注等一系列施工工序的顺利完成。处理时应根据“一桩一孔”（主桥桩“为一桩三孔”)钻探地质资料进行分析、研究后，确定可行的处理方案。根据地质情况，施工中对溶洞的处理主要分三种：
①桩位只有一些封闭式或规模较小(一般小于3m)的溶洞或土洞，采用常规抛填处理方案；
②桩位存在开放式的溶洞或土洞并且规模较大（大于3m），先采用常规抛填处理，在多次抛填处理没有效果时再采用钢护筒防护方案.
③对于7#-3、10#—5、6、7桩位的溶洞采用静压化学灌浆法进行预先处理的施工方法。
四、处理方案及施工技术
1.常规抛填处理方案
（1)、材料准备
抛填材料一般采用混合料比较好,可以采用片石、砖块、土包（编织袋装粘土）、粘土混合堆放，一般比例为1:2：l：0.5。抛填材料数量必须要足够并堆放在距桩孔较近易取的地方，同时配备运输车辆随时待命，另外配备不少于80m大的泥浆池及相应的抽浆设备，以便发现漏浆时能够及时补浆.
（2）、溶洞顶部冲孔
冲孔至离溶洞顶板lm左右时,加大泥浆比重，同时低冲程(高度应该控制在1米内)慢速冲进逐渐击穿顶盖，防止卡钻。要安排专人观测护筒内泥浆面的变化情况，一旦发现泥浆面下降应迅速提锤同时进行补浆及抛填混合料，待泥浆面稳定后，继续采用低冲程慢冲挤混合料,使其形成泥石孔壁稳定穿过溶洞区。对于一些溶洞面积相对较大，一次抛填可能达不到成孔目的，必须经过反复几次的抛填处理才能成孔.
（3)、技术要点
处理此类溶洞时，发现漏浆时处理速度要快，先抛填比重较大的材料,以防止泥浆比重和浮力较大，阻碍抛填材料迟迟达不到孔底，回填高度一般以高于淤泥层底面5～lOm或能稳住泥浆为宜，避免回填少了堵不住漏浆，回填太高又浪费材料和重新冲进时进度缓慢。为达到安全施工，防止万一因溶洞漏浆引发地面沉陷造成钻机机身倾翻,确保人机安全，在采用本方案时须增加钻机刚性平台辅助方案。钻机刚性平台方案的主要材料为I45＃工字钢,平卧井字型布置，平台面积一般比桩机各加宽2～4m。
2。钢护筒防护方案
（1)、钢护筒制作
钢护筒材料采用Q235,板厚10mm,每节护筒度可以根据需要下孔深度及现场设备要求制作,尽量减少焊接节数，分段接长、分段振沉。每节护筒的接长均应在外圈加焊一层宽20cm的加强板,底节刃脚则为40cm，加强板厚8cm,以防钢护筒振裂。
(2）、内套钢护筒内径确定
对有些桩孔需要套双层护筒或三层护筒,内层护筒比外层护简直径缩小10cm。
(3）、护筒的沉放方法
①根据地质资料柱状图确定护筒下孔深,原则上需把护筒套过淤泥层、砂层等冲进至粘