岩溶地区大直径超长钻孔桩施工的探讨.doc

岩溶地区大直径超长钻孔桩施工的探讨 　　摘#8195;要本文主要介绍冲击钻在赤石特大桥大直径超长灌注桩成孔施工方法，施工过程中如何解决裂隙、溶沟、及多层溶洞内施工的问题及处理方法。 　　关键词冲击；大直径超长桩；岩溶；气举反循环 　　中图分类号TU文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)081-0133-02 　　 　　1工程概况 　　汝郴高速公路赤石特大桥为国内同类型桥梁规模第一，世界第三，位于宜章县赤石镇下欧村渔溪村之间的河流阶地及河漫滩上,主墩区位于河流及冲击区，主跨为165m+3×380m+165m四塔斜拉桥。全桥共四个主塔墩，其中5号墩基础采用扩大两级嵌岩基础，8号墩采用挖孔桩基础，6、7号墩基础采用24根φ2.8m及10根φ3.1m钻孔桩，桩底位于完整基岩上。 　　6号主墩位于河道旁，基础最长桩孔深达102.5m，据地质勘探报告表明桥址地质情况十分复杂，覆盖层分为：种植土、粘土、卵石、漂石、块石、泥灰岩、灰岩、碳质灰岩、钙质灰岩、钙质页岩、及断层角砾岩，岩溶十分发育，岩溶发育形态以溶蚀、裂隙、溶沟、溶槽为主且多层交错出现，溶洞次之，岩面倾斜角度较大40-80°；岩溶填充物松散，或无填充，且在雨季地下水位反复变化，易塌孔、偏孔、串孔等事故，造成成孔困难。 　　2具体施工 　　首先对地质勘探资料进行会审，确定开孔顺序，一般可按以下三个原则进行周密安排：1）由深到浅；2）由多到少；3）由大到小。有利于及时封闭溶洞，隔断通道，留住泥浆，护牢孔壁，及时浮渣，进尺顺利。然后在征地红线范围内筑岛，埋设刚护筒，在钻进穿透覆盖层及卵砾石地层进入岩层后，采用60t振拔锤插打小一号的内护筒至岩面，然后再钻进→成孔→下放检孔器→刮孔→孔型检测→第一次清孔→下放钢筋笼→二次清孔→沉渣检测→灌注水下混凝土；如果在溶洞中发生严重塌孔，则应及时再套进小一号钢护筒，并插打至溶洞底板，这类孔施工不宜久拖，应尽早灌注水下混凝土成桩。在跟进护筒时，由于岩面的实际高程与地质柱状图上所示高程有出入，如果一味地硬打，护筒容易触岩严重变形，因此护筒应谨慎跟进，护筒底口至少高出岩面50cm～100cm。在大护筒中套进小一号的护筒后，必须更换小一号的钻头，钻头直径不得大于（D-10）cm，D为护筒内径。避免卡钻。 　　2.1筑岛施工 　　利用挖机清理墩位处表面覆盖层及孤石、漂石，对施工区域进行筑岛。施工区域包括钻孔桩需要的泥浆池、沉淀池等区域，筑岛施工时按公路路基施工标准，即每填筑30cm黄土用挖掘机反复压实。因筑岛施工，洪水时河面受压缩而流速加快，水面升高，所以除了在上游设挡水坝，还需对岛体坡面、坡脚采取防护措施，如浆砌卵石及沙袋等，防止洪水时将岛体冲毁。 　　2.2钢护筒制作 　　钢护筒采用22mm钢板制作或利用已有的短护筒接长，钢护筒分节制作，每节长3.0m～3.6m，首节需在底口1.5m范围内用16mm钢板加强，护筒内径比桩径大20cm～40cm，即φ3.0m～φ3.5m。钢护筒连接采用坡口焊。 　　2.3钢护筒埋设 　　首节钢护筒埋设采用栽桩法，在测量放样后，利用机械开挖，人工修整基槽，开挖到设计深度（视首节钢护筒长度定）后，用吊机或钻机吊钢护筒入槽，施工时护筒顶面高出地面或岛面为0.3～0.5m，并高出水面一般1.0m。 　　基坑挖好后恢复桩中心点，调整钢护筒上下口平面位置，使钢护筒上下口平面中心点与放样桩中心点重合，其累计偏差不得大于5cm。 　　钢护筒定位后，在护筒四周分层回填粘土，分层厚度不大于50cm并每层夯实。 　　2.4钻机的选择与就位 　　在平整场地和钢护筒埋设后，进行钻机就位，钻机利用吊机组装，通过桅杆上转向滑轮吊锥测量桩中心位置，微调钻机，使吊锥与孔中心重合，然后抄实并固定走行滚筒，用水平仪抄平钻机平台，抄实平台各支点，再次调整转向滑轮处吊锥中心使与桩中心坐标重合。 　　2.5泥浆性能指标 　　选用优质粘土或PHP优质膨润土进行造浆，优质粘土在本桥岩溶地区钻孔施工中的优越性得到了充分体现，优质黄土造浆除了可以有效地防止孔壁坍塌，还具有携渣和冷却、润滑机具作用，在处理裂隙等不良地质时比普通黄土更容易堵塞裂隙。且后期清孔调浆速度快。 　　泥浆性能指标：密度一般为1.20～1.40、粘度为22～30Pa?s、含砂率≤4％、胶体率≥95％、泥皮厚≤3mm/30min、静切力3～5Pa、酸碱度8～11。 　　钻孔分三个循环进行，泥浆池在钻孔区域外匀均统一布置，一台钻机配一个泥浆池，每三个泥浆池配备一个循环池，有利于调整泥浆性能，加快钻进及成孔速度。 　　2.6冲击钻成孔施工 　　1）开孔前向孔内注水，并投放黄色优质粘土开孔造浆。开钻前期即钢护筒底及以下3.0m内，可在粘土中添加适量粒