淺談橋梁鉆孔樁施工過(guò)程中的溶洞處理

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1、淺談橋梁鉆孔樁施工過(guò)程中的溶洞處理（中鐵十八局集團(tuán)楊銀輝）摘要結(jié)合武黃城際鐵路湖北地區(qū)巖溶發(fā)育地質(zhì)條件下，對(duì)橋梁鉆孔樁施工過(guò)程中的溶洞處理進(jìn)行淺層次的技術(shù)歸納總結(jié)。關(guān)鍵詞巖溶發(fā)育鉆孔樁溶洞處理注漿預(yù)處理回填造壁法1.工程概況新建武黃城際鐵路是武漢城市圈城際鐵路的重要組成部分，線路位于湖北省中部，起于武漢樞紐武漢站，止于黃石市黃金山開(kāi)發(fā)區(qū)。正線全長(zhǎng)96.78km，橋梁60.40km，其中下陸特大橋全長(zhǎng)1080.075m，29個(gè)墩臺(tái)，樁基礎(chǔ)308根，黃金山特大橋全長(zhǎng)4295m，130個(gè)墩臺(tái)，樁基礎(chǔ)1055根，

2、鉆孔施工，設(shè)計(jì)Φ1.0m、Φ1.25m、Φ1.5m樁基礎(chǔ)。根據(jù)地質(zhì)勘察以上兩座橋大部分樁基存在巖溶不良地質(zhì)現(xiàn)象，多為巖溶，下伏基巖為上三疊系（T3）的灰?guī)r，巖溶較為發(fā)育，據(jù)鉆孔揭露，巖石常見(jiàn)溶隙、溶溝及溶洞，根據(jù)《鐵路工程不良地質(zhì)勘察規(guī)程》中的巖溶分類(lèi)，橋址區(qū)巖溶發(fā)育程度屬中等發(fā)育。巖溶發(fā)育可使周?chē)鳛榛A(chǔ)持力層的巖土體強(qiáng)度及穩(wěn)定性大為降低，引起基礎(chǔ)失效乃至上部結(jié)構(gòu)破壞，土顆粒亦隨地下水搬運(yùn)而流失，形成土洞，當(dāng)土洞發(fā)育至一定規(guī)模時(shí)，在機(jī)械振動(dòng)和真空吸蝕作用下，容易引發(fā)地面塌陷。由于這種地質(zhì)構(gòu)造的特殊性，在

3、鉆孔過(guò)程中很容易出現(xiàn)塌孔、串孔、斜孔、卡鉆、地面沉陷等意外情況，在灌注過(guò)程中混凝土流失大、混凝土面突然下降導(dǎo)致導(dǎo)管懸空出現(xiàn)斷樁等。因此在施工前，必須根據(jù)地質(zhì)鉆探揭示的地質(zhì)情況，制定安全可靠的施工方案；施工過(guò)程中應(yīng)根據(jù)所掌握的準(zhǔn)確的地質(zhì)情況隨時(shí)修訂施工方案，防止各類(lèi)質(zhì)量安全事故的發(fā)生。2.施工準(zhǔn)備2.1技術(shù)準(zhǔn)備-10-(1)取得詳細(xì)的巖土工程勘察資料、注漿加固設(shè)計(jì)文件及圖紙、施工現(xiàn)場(chǎng)平面圖、控制樁點(diǎn)的測(cè)量資料。(2)對(duì)水泥強(qiáng)度、安定性及其他必要的性能指標(biāo)進(jìn)行復(fù)試。（3）技術(shù)交底根據(jù)對(duì)設(shè)計(jì)院提供的逐樁地質(zhì)鉆孔

4、展示圖的熟悉和掌握，編制適合溶洞地區(qū)技術(shù)要求的鉆孔施工工藝。在鉆孔施工之前，由本橋技術(shù)負(fù)責(zé)人編制溶洞處理方案。對(duì)作業(yè)隊(duì)進(jìn)行詳細(xì)的地質(zhì)、安全技術(shù)交底，交底內(nèi)容主要包括溶洞的標(biāo)高、大小、形狀、填充情況，以及對(duì)擊穿頂板、巖面傾斜、探頭石處理等應(yīng)采取的措施和操作要領(lǐng)，讓每個(gè)機(jī)手做到心中有數(shù)，提前做好預(yù)防措施。2.2材料準(zhǔn)備準(zhǔn)備充足的溶洞處理材料，包括片石、碎石、黏土、鋼護(hù)筒等。另外需要準(zhǔn)備好泥漿泵，以防漏漿時(shí)向孔內(nèi)注漿，防止塌孔。為保證鉆機(jī)不因塌孔、擴(kuò)孔、地面沉陷等因素而傾斜，鉆機(jī)縱、橫向支撐應(yīng)加長(zhǎng)，超出預(yù)計(jì)的塌

5、孔范圍，特別是鉆機(jī)前端的橫向支撐不得小于15m，一般采用鋼管（壁厚10mm以上，管徑400mm左右）作為支撐梁。3總體施工方案鉆孔施工前，應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況決定鉆孔順序。同一基礎(chǔ)的樁基按照有利于及時(shí)封閉溶洞，隔斷通道的原則進(jìn)行組織，先施工外圍樁而后中間樁，先安排含有較深、較大、較多溶洞的樁基施工，先安排長(zhǎng)樁施工的順序進(jìn)行。巖溶地區(qū)鉆孔樁一般采用沖擊鉆成孔，施工過(guò)程中應(yīng)根據(jù)巖溶發(fā)育程度及溶洞填充情況選擇適宜的溶洞處理方法，以確保工程質(zhì)量。溶洞處理通常有如下3種方案、-10-(1)巖溶注漿預(yù)處理。在鉆孔樁施工

6、前，對(duì)溶洞進(jìn)行注漿填充處理。(2)回填造壁法。采用黏土摻片石回填，打密擠實(shí)造壁。(3)套內(nèi)護(hù)筒法。先采用大鉆頭鉆進(jìn)，大護(hù)筒跟進(jìn)，至溶洞頂板后采用與設(shè)計(jì)樁徑對(duì)應(yīng)的鉆頭鉆進(jìn)，采用配套的較小直徑的護(hù)筒跟進(jìn)至溶洞底對(duì)溶洞進(jìn)行防護(hù)。套內(nèi)護(hù)筒法施工成本較大，施工難度也較大，且未必達(dá)到預(yù)期效果，因此針對(duì)溶洞發(fā)育情況，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，我部決定采用注漿預(yù)處理與回填造壁法相結(jié)合的施工方法，且取得了較好的效果。4溶洞處理鉆孔前采取注漿預(yù)處理，在鉆孔過(guò)程中針對(duì)漏漿嚴(yán)重現(xiàn)象采取回填造壁的施工措施。4.1注漿預(yù)處理4.1.1設(shè)計(jì)要求根

7、據(jù)設(shè)計(jì)要求，樁底頂板3倍樁徑深度范圍內(nèi)的溶洞需要充分壓漿，將溶洞完全填充、充滿(mǎn)、樁底及樁身范圍內(nèi)注漿加固約7天后，再進(jìn)行樁基施工。4.1.2鉆探工藝（1）根據(jù)地質(zhì)情況選擇合適的工程地質(zhì)鉆機(jī)。根據(jù)設(shè)計(jì)要求標(biāo)出注漿孔位置，并進(jìn)行復(fù)測(cè)。樁基范圍采用逐樁鉆孔注漿，樁周邊各設(shè)置一排鉆孔注漿，周邊孔距為3-5m，若遇到較大溶洞適當(dāng)增加鉆孔注漿范圍，縮小孔間距。注漿工藝流程圖：測(cè)量放樣鉆機(jī)就位鉆至設(shè)計(jì)孔深洗孔-10-配置漿液注漿注漿效果監(jiān)控注漿結(jié)束封孔（2）施工設(shè)備選定①鉆機(jī)機(jī)械鉆機(jī)型號(hào)如表1所示，滿(mǎn)足注漿孔的大小、深

8、度、地質(zhì)情況要求。表1鉆機(jī)機(jī)械表序號(hào)鉆機(jī)型號(hào)鉆進(jìn)深度（m）開(kāi)孔直徑（mm）終孔直徑（mm）鉆桿直徑（mm）柴油機(jī)功率（kw）1XY-1501501301305010②注漿機(jī)械注漿泵型號(hào)如表2所示，具有泵體抗腐蝕材料，壓力大，流量大，體積小，重量輕，搬運(yùn)方便的特性，滿(mǎn)足注漿工藝要求。序號(hào)注漿泵型號(hào)排出壓力（MPa）排漿量（L/min）出口直徑（mm）吸口直徑（mm）電機(jī)功率（kw）1JH-50～1.510032425.5表2注漿