青银高速公路即平三合同K15+871分离立交钻孔灌注桩构造溶洞处理.doc

青银高速公路即平三合同K15+871分离立交钻孔灌注桩构造溶洞处理第三工程公司 崔大臣 王效杰摘 要 本文通过对构造溶洞的调查、研究和处理的介绍，强调了施工前进行地质的调查勘测，研究和审核图纸制定合理施工方案的关键。关键词 溶洞 封堵 漏浆1 工程概况青岛银川高速公路即平（即墨至平度）三合同项目，全长8.6km，其中K15+871分离立交钻孔灌注桩桩位处存在构造溶洞，溶洞走向为南北走向，且南高北低。该桥为三孔（25+32+25），桩基为1.5m和1.2m磨擦桩，桩长为30m，群桩布置。从设计图纸即地质孔柱状图来看，该柱状图只给出1#墩在距地面14m处有溶洞，2#墩在距地面20m处有溶洞，3#墩的没有构造溶洞，0#墩未进行地质钻孔。2 调查为了验证设计文件的准确性，我们咨询当地村民，据当地村民介绍，该施工段存在地下暗流，主要表现为，在该处打出的水井水永抽不干。于是我们对该处取两个钻探孔，具体位置在0#1#之间以及1#2#之间，在0#1#之间钻到离地面13米时，钻头快速下降，下降距离为5060cm，第二个钻探孔钻到距地面22米时，钻头快速下降，但下降的距离为2030cm。说明钻头快速下降处即为设计文件中的溶洞位置，由于两钻样孔距为55米，两处溶洞出现标高差9米，显然两处的溶洞大小不一。溶洞出现越深其越小。而在设计文件在3#墩处的钻探孔并未发现溶洞。由此我们判断该处出现的是溶洞，实质就是一个大的裂隙，而不是什么暗流。根据文件及地质钻探孔，判断溶洞示意图如下： 0#墩 1#墩 2#墩 3#墩地面线 验证探孔 设计钻孔 验证探孔 13m 14m 20m 22m 判断出的溶洞的形状 50cm 25cm 3 确定处理方案由地质资料可知，该处地质构造主要由砂岩和泥岩构成，其岩石最大强度为400MPa，故采用冲击钻进行成孔。其中冲击钻有两种形式，一种为钻斗钻，一种为冲击钻机。考虑到该处理对泥浆要求较高，我们采用钻斗钻施工。根据以往溶洞处理经验，我们制定了两套施工方案：方案1：采用粘土、水泥、片石封堵。即在施工前，我们要备足够的粘土、适量片石和水泥，在施工过程中，泥浆比重控制到1.3以上，其目的一方面是增加护壁效果，另一方面就是用其来封堵溶洞。在钻孔在钻孔钻到接近溶洞标高时，我们在泥浆中加入一定量水泥，目的是发生漏浆，泥浆进入溶洞起固结作用。当发生漏浆时，及时向孔内加粘土、片石、水泥。加入时要分层回填。其三种材料主要作用是粘土用来封堵溶洞；片石一方面是用来封堵溶洞，另一方面是片石挤压粘土便于充分压入溶洞内，更重要的是防止钻头坠入粘土，无法提出；水泥主要作用是提高护壁效果。方案2：采用注浆封堵法，就是在桩位周围利用钻孔机钻到溶洞位置，然后向溶洞内注入水泥浆，使其填塞溶洞。一般在桩位四周都要钻孔注浆，待注浆结束水泥浆固结后，然后施工桩基。 粘土 片石 50cm 50cm粘土 片石 溶洞 溶洞粘土片石封堵法 注浆封堵法对以上两个方案比较各有优劣。粘土封堵法主要是施工简单，成本较低，但效果欠佳。注浆封堵法其效果较好，但成本较高（钻孔费用大）。我们权衡利蔽，首先采用粘土封堵法。根据地质资料和我们钻孔勘探，采用粘土封堵法施工，施工顺序应当以3#桩向0#桩施工，效果会更好些。这样施工每根桩漏浆不会太严重。如果先施工0#，可能漏浆会严重，封堵起来比较困难。4 施工与处理4.1由于受到征地拆迁的限制，我们只能施工0#和1#桩基，2#、3#桩基暂不具备施工条件。根据地质条件，如果先施工0#、1#桩，可能填塞溶洞不能一次完成，如果0#、1#施工结束，2#、3#溶洞的漏浆要减轻。于是我们按施工方案进行0#、1#桩的施工。在钻孔钻到溶洞时，果然发生漏浆。但漏浆不是全部漏掉。溶洞在护筒以下13m左右，而漏浆只漏到离护筒45m，不再下降，我们采用加浆，发现水位还没有上升。这也印证了我们的判断，该溶洞不是地下暗流，只是一个裂隙。于是我们将事先准备好的粘土、片石和水泥，分层进行抛填。抛填到孔内水位上升至护筒，测量抛填深度为8m左右。回填后，我们减慢施工速度进行施工，刚开始没有发现异常。当钻进超过溶洞又向下钻进3m左右，发生第二次漏浆。重复上述工艺流程，我们进行第二次回填。第二次回填后继续施工，直到钻孔结束再没有发生漏浆，说明溶洞已经封堵。4.2桩基砼浇注：为了增加孔壁压力，防止封堵好的溶洞受地下水作用，将溶洞冲开。我们清孔时泥浆比重控制在1.5。这当然已超过新桥规的规定，但我们通过查阅旧桥规，其泥浆比重不宜超过1.2。另外，我们增加砼运输能力，缩短其浇注时间。在灌注砼时，我们防止砼流入溶洞而影响桩身质量，我们在灌注到溶洞附近时减慢浇注速度，并通过计算灌注量和测量孔内砼上升高度，来判断是否有砼流入溶洞。经过现场测量和检验，判断基本没有砼流入溶洞。在接下来的施工中，对于0#桩、1#桩只有两根桩出现二次回填。另外几根桩均没有发现一次漏浆，而且有四根没有发生漏浆现象。在施工2#和3#桩基时，只有几根，在部分没有发生漏浆。这和我们施工前预测是一致的。5 检查结果在施工结束后，我们对该桩进行超声波检验，均属于A类桩，没有发现任何异常，并对该桩进行钻芯取样，取样结果完好。通过以上说明该施工方案是可行的。6 结束语即平三合同K15+871分离立交桩基溶洞处理方案是可行的。如果采取先施工3#墩、2#墩后施工1#墩、0#墩效果会