某工程岩溶地区钻孔桩施工方法文档格式.docx

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钢护筒采用卷板机卷制，根据本合同段钻孔桩情况，护筒结构及埋设方法选择以下几种型式:

2.3.1非岩溶地段

岸上采用人工埋设，并用粘土夯埋护筒底部及四周。

水中围堰及平台上采用BZJ—1101KS型振动沉拔桩锤施打，岸上护筒长度取2.0M，水中护筒底部超过局部冲刷线,护筒顶部高出作业面30CM。

人工埋设的钢护筒壁厚4MM，机械施打采用8MM。

旋转钻机钻孔时钢护筒直径比桩基直径加大20CM，采用冲击钻时，加大30CM。

2.3.2岩溶地段

在岩溶地段进行钻孔桩施工时，防止泥浆突然流失，造成塌孔埋钻，钢护筒均设置在溶洞顶部岩面以上，利用沉拔桩锤施打，如超出机械施打能力，采取随钻机钻进，跟进施打方式。

2.4粘土准备及制备泥浆

护壁泥浆采用优质粘土，进场前进行检查，试验制备泥浆检测其指标能够满足要求后，运到现场。

为防止泥浆外流造成环境污染，充分利用物质资源，减少浪费，在墩位处设泥浆池及沉淀池，循环使用，施工完毕后，弃至指定地点。

2.5钻机就位

钻机就位前对场地进行检查，合格后安装钻机，旋转钻机就位后，调平钻机底盘，钻头中心对准桩位中心，并保证钻杆垂直度满足要求，无论采用何种钻机成孔，都要保证钻机平稳，钻进时不发生位移、倾斜和沉陷。

钻机就位后，对孔位中心进行再次复测，无误后开始钻进。

3、钻孔

3.1冲击钻钻孔及清孔

护筒内注水后，抛入粘土，开始时低锤密击，行程0.5M左右，如护筒下部为砂层，加入片石，加固护筒底部，孔深达护筒底3～4M后，钻头行程提高至1.5～2.0M，正常钻进，当钻到岩面时，如岩面倾斜，抛入20～30CM厚块石，找平孔底，低锤快击，穿越岩面。

钻孔中，及时掏碴，并经常检查泥浆各项指标，并根据地层变化及时调整，满足施工规范要求。

清孔采用掏碴筒清孔，并注入低比重低浆，降低泥浆比重，清孔过程中始终控制护筒中泥浆顶面高程，防止过低造成坍孔。

3.2反循环钻机钻孔及清孔

采用反循环钻机钻孔时，经常检查泥浆各项指标，根据不同地质更换钻头，进入岩层时，更换压轮钻头，并调整钻机转速和压力。

清孔采用吸碴清孔，并向护筒内注入低比重泥浆，降低泥浆比重，并保持护筒内水头高度，防止塌孔。

3.3钻孔过程的质量控制及检查方法

3.3.1钻孔过程中，经常检查泥浆比重，粘度、胶体率等各项指标，并根据地质的变化进行调整，防止由于泥浆指标不稳定，引起塌孔。

3.3.2旋转钻机钻孔时，经常用垂球检测钻架垂直度，防止钻架倾斜引起斜孔。

冲击钻钻孔时，经常检测钢丝绳的位置，防止孔位偏移。

3.3.3钻孔过程中，用孔规对孔径及孔斜度做经常性测定，达到设计深度后，用KE-20型孔壁回声仪检查钻孔深度直径、钻孔倾斜度及泥碴厚度，并测量清孔后孔底标高及砼灌注前孔前标高，计算出沉碴厚度。

3.3.4钻孔过程中，经常对钻头、钻杆及其连接部件进行检查，防止掉件或掉钻。

3.3.5通过对钻碴进行观察，对孔位处实际地质情况与设计资料进行核对，如不符及时同设计部门联系处理。

4、安放钢筋笼

钢筋笼采取分段现场预制，吊车逐节吊放，孔口连接的方法，连接处钢筋采用挤压接头，并保证连接部位同一断面接头数不多于主筋总根数的50%。

钢筋成型采用“箍筋成型法”施工。

即先在加强箍筋上标出主筋位置，然后在固定平台上将主筋与加强箍筋点焊牢固，在主筋上标明其它箍筋位置，焊接成骨架。

钢筋笼外侧焊接耳环钢筋，每2M钢接4个，保证钢筋保护层厚度及其中心位置。

运输及吊装过程中，防止钢筋笼变形，安装到标高后，在其顶部设加强钢筋与护筒连接牢固，防止掉笼及砼灌注时浮笼。

5、灌注水下砼

5.1安放导管及漏斗

灌注水下砼采用导管法施工，导管用无缝钢管加工，设底节（4.0M）、中间节（2.0M）及调节高度节（1.0M，0.5M），各节之间法兰连接，橡胶止水垫止水。

使用前将导管按施工设计长度连接，两端封闭，安装水压表，注水进行水密试验，检验导管封闭性。

利用吊车分段下沉导管，导管底部下至距孔底60~80CM处，导管顶部高程根据管内外压力计算确立。

漏斗容量满足首批砼埋住导管的需要为准，并在漏斗孔口安放隔水栓.

5.2测定沉碴厚度及二次清孔

导管安装完毕后，对孔底标高进行测量，与清孔后情况对比，计算出沉碴厚度，如不满足要求，根据沉碴厚度采用吸泥机吸碴或高压风管扰动形式二次清孔，清孔后立即灌注砼。

5.3灌注砼

水下砼灌注连续进行，灌注前对首批砼量进行计算，保证封底后导管下口埋入砼1m以上，灌注过程中经常对砼的坍落度及和易性进行测定，对运至孔位处离析的砼不能使用。

灌注过程中，用测绳经常检测砼面高度，作好记录，导管埋入砼深度控制在1～3m范围内，拆卸导管要迅速，防止埋管引起断桩事故。

终灌时，根据桩顶设计高程正确掌握最后灌注砼量，使终桩砼面高出设计桩顶0.5～0.8m，以便清除浮浆，确保砼质量。

6、岩溶地区钻孔桩施工采取的技术措施

重庆至怀化铁路沿线可溶岩地层分布广泛，占线路长度54%，桥梁占77.455KM，占线路长度13.2%，在岩溶地区，桥梁设计一般采用钻孔桩基础形式。

岩溶是可溶性岩石在溶侵作用下形成的，如在有覆盖土的岩溶发育区，由于特定的水文地质条件，使岩面以上的土体遭到流失、迁移，可在溶洞内形成土及塌落堆积物，较大的溶洞相连形成较多的岩溶大泉和暗河。

根据地质勘测资料，线路上有部分桥梁处在岩溶发育区，施工时，首先进行施工地质勘测，对墩位处溶洞的位置、走向、洞内填充、洞的尺寸有了深入的了解后，合理选择施工机具，采取钢护筒跟进、抛填片石、溶洞设置穿越护筒、填塞注浆等技术措施，保证钻孔桩成孔质量，达到预期效果。

6.1施工勘测

6.1.1勘测点的选择及勘测项目

根据设计提供的地质资料，对有岩溶地质情况的桥位进行勘察，围绕设计勘测点，针对桩基位置点，进行三角布点。

勘测项目有：

墩位处一般地质情况,包括水位、地质情况的变化，确定溶洞的竖向位置，溶洞内填充物地质特性，溶洞内充水情况，暗河及涌泉等。

6.1.2测定方法

勘测采用G—3型钻机，该机功率大，钻进速度快，除满足钻探需要外，还可以进行岩溶压浆钻孔，钻孔直径110MM。

钻进时，认真做好记录，特别是遇到溶洞时，核对溶洞洞顶及洞底标高，对洞内填充物进行土质分析，如无填充物，测定钻孔内水位标高，确定洞内充水情况，并测定洞内水的流动特性。

6.1.3岩溶分类

结合本工程情况，对岩溶进行分类，以便钻孔施工中采取不同的处理方法，主要分以下几类：

A、填土溶洞：

洞内有填充物。

B、静态水低高度溶洞：

洞内水不流动，洞高在2M以内。

C、静态水超高度溶洞：

洞高在2M以上，洞内充满静态水。

D、暗河溶洞：

洞内水流动。

E、涌泉溶洞：

由于桥位地势较低，钻孔后有水涌出。

6.2钻孔施工

根据施工勘探的结果，根据不同的溶洞类型，采用不同的施工方法及技术措施。

6.2.1充土溶洞

对于充土溶洞，根据施工勘探结果，判定充土性质，如为洞内填满粘性土、碎石类及砂类土，钻孔施工中采用冲击钻成孔，进入溶洞后，在砂类土及碎石类土钻进时多抛填粘土，并经常注意孔内水位变化，观测孔内泥浆标高，防止泥突然流失，塌孔埋钻。

6.2.2空洞及静水低高度溶洞

对于空洞及静水低高度洞，采用冲击钻成孔，为防止钻孔施工中泥浆突然流失，造成坍孔埋钻，当冲击钻机钻进至洞顶替部1.0M时，利用钻探孔注水，将溶洞内注满水，并保持探孔内水位高度为h=Hγ泥/γ水，当溶洞钻通时，泥浆不致于突然流失，钻通后，抛填片石，加大泥浆比重，小冲程钻孔，并连续抛填片石，稳定钻进速度，钻进过程中，始终保持溶洞内水压与孔内平衡，防止孔内泥浆突然流失。

在钻进及灌注砼过程中，始终保持注水，保证溶洞内水压，防止塌孔。

6.3静水超高度溶洞

当充水溶洞高度大于2M时，单孔内抛填片石效果较差，采取三台冲击钻机相近孔位同时钻孔，钻通溶洞时同时抛填片石及粘土，使其易于堆磊，一同钻进，由于钻机相距较近，钻进过程中易相互振动干扰引起塌孔，将钢护筒深打到不易坍孔的土质内，钢护筒采用DZJ—1101KS型振动沉拔桩锤施打，三台钻机尽可能保证相近时间内成孔，进行砼浇注，避免由于钻孔振动影响相近桩基砼质量。

6.4暗河溶洞钻孔

暗河溶洞钻孔桩施工，由于有水流冲刷影响，采用抛填片石填塞，即堵塞地下河道，又不易保住孔内泥浆，施工中采用深打钢护筒护壁，设置钢护筒穿越溶洞的方法，具体见施工步骤图。

6.4.1、钢护筒施打

钢护筒采用δ8MM钢板卷板机卷制而成，直径φ=φ桩径+70CM，加工直径误差±

10MM。

钢护筒设置采用DZJ—110KS型振动沉拔桩锤施打至岩层顶面，如果一次打不到位，采取随钻孔跟进施打，钻孔超过护筒底2～3M后，提出钻头，接长护筒，用吊车吊起桩锤施打，由于桩中心的临空面，便于护筒下沉。

6.4.2钻孔

为了使钻孔孔位准确度高，采用反循环钻机成孔，钻进时将钻杆准确就位，桩位用护桩控制，钻孔中心位置偏差控制在10MM以内，钻杆垂直度用经纬仪测控。

当钻到距岩面0.5M时，将护筒打到岩面，更换压轮钻头，然后继续钻进，直至钻穿溶洞顶部。

6.4.3安放穿越溶洞护筒

利用δ6MM钢板卷制φ2=φ+40CM钢护筒，护筒长度L=H（岩面顶标）-H2（溶洞底标高）+20CM。

护管底部挂帆布袋，内装200#砼，砼有良好的和易性及流动性，护筒下沉利用吊车吊起，用经纬仪控制中心位置下沉，下沉后砼布袋对护筒底部不平处进行了自动堵塞，同时用吊车吊重锤轻打护筒，使护管底部封闭密实。

6.4.4灌注絮凝剂砼

利用导管灌注水下砼，砼中掺有UWB水下不分散混凝土絮凝剂，砼标号选定为200#。

砼灌注标高H=H1（岩面标高）+1.5M。

6.4.5成孔

当水下砼达到施工设计强度后，利用反循环钻机配压轮钻头成孔，与冲击钻机相比；

可减少对穿越护筒上下口部分时的振动，最后形成四周20CM砼封闭层，将孔内泥浆与孔外水隔离。

6.5涌泉溶洞钻孔施工

通过施工地质勘探，墩位处遇涌泉溶洞时，钻孔施工中采取以下技术措施。

6.5.1建立地面排水系统

根据墩位处地形情况，挖排水沟，使施工中的涌水排移，保证施工环境。

6.5.2岩层面以上钻孔

采用冲击钻钻孔，钢护筒跟钻打进至岩面，将同一墩位处的穿越溶洞的钻孔桩同时施工至岩面。

钢护筒内径φ=φ0+70CM（φ0—桩基设计直径）。

6.5.3水压测定

在一个钻孔内紧靠护筒内壁用地质钻钻孔，直至钻入溶洞内，保留钻杆，用絮凝剂砼封底封闭，在钻杆上安装水压表，测定水压。

6.5.4钻孔方案确定

根据水压测定，如水压小于5T/M2时，加高钻孔平台，采用处理暗河的施工方法施工，这样可以保证孔内水位稳定，完成钻孔桩施工。

当水压大于5T/M2时，加高工作平台困难，采取桥墩处有穿越溶洞的桩基均钻穿溶洞，一同抛填片石，并用冲击钻机夯填，并利用地质钻机在地面上打孔，大面积注浆堵水后，进行钻孔作业。

6.6岩溶地区钻孔施工注意事项

6.6.1在岩溶地区施工中，首先要对岩洞进行施工勘探，探明其特性，以便明确施工方法，同时加强检测力度，确保桩基质量。

6.6.2当溶洞位置偏向孔位一侧时，钻至溶洞顶板0.5～1.0m时，需边钻进边向孔内抛填部分片石，重锤轻打，小冲程慢钻进通过，以防孔位偏斜。

6.6.3为防止钻头脱落，施工中经常检查大绳磨损情况及转向装置与顶锥联结情况，发现问题，及时处理；

钻头一旦脱落，易采用打捞活套、打捞钩或冲抓锥进行打捞。

6.6.4当溶洞底板岩面起伏较大时，需投入粘土石块，将孔底填平，用十字形钻头小冲击反复冲捣，慢慢穿过；

待通过该层后，逐渐增大冲程和冲击频率，形成一定孔深后，再进行正常钻进。

6.6.5当溶洞位于钻孔正下方时，钻至溶洞顶板0.5m左右时，宜采取减小冲程和悬距，重锤轻打方法慢慢通过，保证孔形及孔径，以防卡钻。