岩溶区桥梁桩基冲击钻成孔工艺的探讨.doc

岩溶区桥梁桩基冲击钻成孔工艺的探讨 　　摘要： 本文通过总结分析沪昆铁路岩溶区桩基施工，探讨了岩溶区桥梁桩基冲击钻成孔工艺，并针对施工中存在的问题，提出了预防和改进措施，说明了岩溶区冲击钻成孔施工注意事项。 　　Abstract： In this paper， by summarizing and analyzing the pile foundation construction of Shanghai-Kunming railway in karst region， it discusses the construction bored pile foundation in karst region， and in view of the problems existing in the construction， proposes prevention and improvement measures and illustrates the points for attention in construction for pile foundation in karst region. 　　关键词： 岩溶区；桥梁；钻孔桩 　　Key words： karst region；bridge；bored pile 　　中图分类号：U443.15+4 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）20-0136-02 　　0 引言 　　我国岩溶地区分布广泛，可溶岩层分布面积约占国土总面积的1/3，其中以西南部云、贵、桂和川、鄂、湘等部分地区岩溶最为发育。岩溶根据其发育强度，可分为强烈发育、中等发育、弱发育、微弱发育4种，在岩溶强烈发育区，主要表现为大型暗河，廊道及较大规模的溶洞，对施工影响较大，设计勘探时较容易发现，一般会采取尽量避免或采取特殊措施进行处理。新建沪昆铁路客运专线贵州段CKGZTJ-5标段，全长43.089km。该标段桥梁桩基分别采用1m、1.25m、1.5m、2m直径桩基，这些桩基主要坐落在溶洞区，并且溶洞区的溶洞大小不一、形状各异、错落无序，存在较大的埋深差异，部分溶洞呈现串珠状发育，溶洞分为充填溶洞、半充填溶洞，以及未充填溶洞，对于充填溶洞充采用流塑、软塑及硬塑状粉质黏土、中粗砂及少量灰岩碎块等填物进行填充。下部基岩为岩面起伏较大的灰岩，并且岩溶发育，溶沟溶槽发育。现结合沪昆铁路岩溶地区桩基施工，分析总结岩溶地区桩基成孔施工工艺及有关问题处置措施。 　　1 施工工艺选用 　　CKGZTJ-5标段桥梁所处的地质结构为典型的岩溶地质，桩基嵌岩不仅深度大，而且不宜钻孔，施工方式多为冲孔式施工，其原因是在弱风化岩层施工，钻机进尺缓慢并且容易卡钻，在穿越溶洞区时容易出现埋钻，挤压土体造壁施工存在一定的难度，使得混凝土向溶洞扩散。通过采用冲孔灌注桩的方式进行施工，在一定程度上最大限度地发挥了其破岩能力强以及挤土造壁的优点；在施工过程中，冲孔桩同时暴露出一些弊端：桩锤冲穿溶洞顶板以及置换土洞填充物后，容易出现漏浆进而导致孔壁塌方（俗称溶洞塌方），还经常伴随着卡锤、掉锤、埋锤等现象。在施工过程中出现混凝土扩散量比较大的现象，其因为是溶洞内部无填充进而出现空洞，导致空洞被水下砼填补，或者淤泥质土充当填充物时，砼和淤泥发生置换的结果，进而导致在溶洞段桩的扩散系数超过1.2，甚者达3～5倍。综上所述，在施工时要充分利用冲孔成桩挤土造壁的优势，积极采取措施制定方案，避免发生塌方、卡锤、埋锤等事故。 　　2 岩溶区冲击成孔施工工艺 　　2.1 施工准备 ①地质分析。施工前应根据设计图纸给出的地质柱状图，分析每一根桩所处地质构造，必要时采用物探和超前钻孔，确定每根桩的所处地质溶洞情况，初步制定合理的施工工艺。②钻机底部加固。钻机就位前，应根据溶洞大小在钻机底部横向前后铺设两根槽钢，对钻机底部进行支撑加固，以防止坍孔时钻机下沉或倾斜。③配制泥浆。按照易坍塌地层的泥浆的配置标准，对泥浆进行控制，确保泥浆池、沉淀池足够大，且泥浆池应高于护筒顶。在穿越溶洞地层应适当加大泥浆比重（以现场试验数据为准），对泥浆的比重、粘度、含砂率等指标进行随时测定，将浮渣、护壁的效果控制在最佳状态。为了减少泥浆的损失，进而形成较好的孔壁，泥浆的粘度一般控制在28s左右为宜，同时为处理溶洞争取了一定的时间。④溶洞处理材料与设备。施工现场，在钻孔施工前，要准备大量的片石、袋装粘土及适当数量的袋装水泥、水玻璃。配备至少3～4台泥浆泵，便于在处理溶洞时迅速补浆，防止塌孔。为了便于向孔内投放土石，需要准备一台装载机。 　　2.2 钻孔 通常情况下，钻孔与泥浆护壁同时进行，当施工进度距离溶洞顶板岩层顶部1m时，或者在处理溶洞过程中通过采用小