喀斯特溶岩地质桩基础施工技术.doc

喀斯特溶岩地质桩基础施工技术一、前言桩基础石一种常见的可靠的基础形式，适应于各种地质条件，被广泛应用于桥梁、房屋等大型建筑中。在发育的岩溶地层中进行钻孔桩施工，由于地质结构复杂，不可预见因素多，施工过程中孔、卡钻、埋钻现象不断发生，常常成为控制工期、威胁施工安全、影响工程质量的技术难题。本工法解决了岩溶地层中钻孔桩施工中的技术难题，为施工提供了良好的工艺保证，从而保证了成桩的可靠性。二、工法特点本工法是将粘土直接加入桩孔内，借钻头冲击自行造将。在冲击钻的冲击作用下，将粘土和片石挤入溶洞和岩溶裂缝中，完成护壁和成孔工作。护壁泥浆自稳能力强，突然漏浆也不会因补水不及时造成孔，护壁效果好，孔率低。钻孔时泥浆能将土碴悬浮，一起排出孔外。桩孔内的岩溶裂缝及溶洞已挤入了粘土、石块，可减少成孔后的混凝土流失量。三、用范围适用于mm钻孔灌注桩的成孔。适用于石灰岩蜂窝状岩溶洞地层施工。适用于块石堆积体上钻孔桩施工，入沿海填石地层的钻孔桩施工。四、工艺原理本公法在钻孔桩进入岩溶地层时，投入大量潮湿的粘土块和片石并立即补水，利用钻头冲击将粘土块和片石挤入溶洞及其裂缝中，堵住溶洞和岩溶裂缝，形成一个封闭的环形壁，完成钻孔桩成孔。五、施工工艺（一）工艺程序施工准备埋设护筒移动钻孔、定位护筒内投入土、片石、水钻孔抽碴吸泥清碴（二）施工设备施工前应完成三通一平工作。制定桩位施工流程图。根据地质资料预测施工中可能出现问题，向钻机操作人员交底备足粘图块、片石。对钻机进行认真保养、维修。按设计图纸正确测定桩孔位置，并设置护桩。埋设护筒（）根据桩量多少选用钢护筒或木护筒。（）木护筒一般使用mm 厚木板做成长.mm方形护筒，内边长比桩径大200mm，护筒埋设底部四周用混凝土封闭0.4m0.4m后填粘土分层夯室。（）钢护筒根据桩径大小、地层条件分别采用mm厚钢板卷制焊接成圆形，直径较桩径搭5mm，护筒长依据地质、水文情况选定，由单节或多节短护筒焊接而成。护筒一般长为.mm,钢护筒的埋设过程为；第一节由人工埋设，使筒顶高出地面mm，焊接第二节后，在护筒顶放置打板（mm厚钢板制作），利用钻机提前钻头，将钢护筒冲击入土，然后冲孔，孔深达到护筒底后，再焊接第三节护筒，如此循环，直至达到需要深度。（）护筒埋设好后，护筒中心与设计桩位中心偏差不得超过mm，斜度不得达于%。确定所使用得钻机，一般都用-型冲击钻机。（三）施工要点和注意事项钻孔（）钻机就位时用方木垫平，将钻头中心线对准桩孔中心。（）钻机桅杆顶应对准钻机轴线，用缆风绳挂牢拉紧。（）再护筒内投入土块和mm片石并注水，用钻头把粘土冲击成膏壮。（）取样测试泥浆各项指标，泥浆得性能指标应满足表所列范围。表泥浆性能指标顺序测定项目指标范围备注比重.粘度含砂率%胶体率%塑性指限树p值（）开孔时用小冲程冲击钻孔，要打得准，打得稳，间断冲击，少抽碴，使开口圆顺。（6）加入小于15cm片石，反复冲击24次，挤密护筒底部周围土层。（7）钻进至护筒底23后加大冲程，主绳放长量为35cm。（8）密切注意观察钻机工作情况、周围地表沉降和护筒内水位变化，防止不正常情况发生。（9）根据地质柱状图，再接近溶洞时勤观察、勤检查，凭手握冲击主绳的手感，钻头冲击岩层的响声，抽取的岩样判断是否接近岩溶地层。（10）接近岩溶时主绳松绳量应为12cm，防止击穿岩壳时卡钻。（11）钻穿岩溶地层上壳时一旦漏浆，要及时投放粘土块、片石并补水，保持孔内水位高度。2随着孔内钻碴增多，钻速下降，应进行抽碴。每钻进0.60.8m抽碴一次。每次抽碴后加入0.6m3粘土块，注入清水，保持孔内水位。对钻碴作取样分析，核对设计地质资料检查证，合格者即将钻碴抽净。3孔深钻至设计标高后，应对孔深、孔径、孔的倾斜及孔位偏差进行实验检查，并填写检查证，合格者即将钻碴抽净。4灌注水下混凝土前必须清除孔内钻碴和泥浆，清孔方法采用抽碴吹风法。六、施工机械本工法单一工作面主要机械设备见表 表主要机械设备顺号 名称主要规模单位数量备注冲击钻机cz-30型台十字型钻头.t个整体浇铸电焊机kv交流弧焊机台抽水机zs6550125 台一台备用抽碴筒活门球阀杯式个千斤顶t液压式个顶移钻机空压机m3min 台 1 孔底翻碴七、劳动组织一台钻机的劳力组织见表3。表 劳动组织 每台班人数 说明 顺序工种人数早 中 晚1机长11负责机组工作安排和安全，指导钻机维修检查司钻兼作记录负责补焊钻头、钢筋笼焊接及其他2钻工62 2 23电焊工21 1 合计 9 9人负责一台钻机，实行三班制连续作业八、质量标准本工法除执行设计施工图纸及有关设计文件的要求外，应执行铁路桥涵工程质量评定验收标准（TBJ41587），铁路特大桥工程质量评定验收标准（TBJ41687），铁路桥涵施工规范（TBJ20386），铁路混凝土及砌石工程施工规范。九、安全措施1钻机就位后机身要方木垫平,塞牢，胶轮悬空。桅杆顶端要对称拉紧。 2岩溶地区的钻孔桩施工易发生漏浆，因此要备足粘土块和片石，出现漏浆要马上补充，保持孔内水头高于地下水位1.5m。 钻孔接近溶洞时，必须严格掌握松绳量，要勤松、少松，防止击穿岩壳卡住钻头。3钻头钢丝绳再一个捻距内断丝数超过15%时必须更换。4每天交接班应检查钻头、主绳、主绳与钻头连接、提梁、绳卡有无问题，发生问题时及时处理。十、效益分析1衡广复线北方水中桥采用本工法施工，大大加快了修建速度，比常用的施工方法提高工效约10%。2此工法按1000mm桩径计算，比全部采用钢护筒法每m节约费用610元。十一、工程实例衡广复线里程DK2012+811.73m处，北乡水中桥两墩两台，共有mm直径钻孔根，总长.m，最深桩孔.m。根据地质钻探资料桥址地质结构复杂，上部覆盖砂粘图和卵石土，下伏基岩溶蚀严重，顶板薄，在绝对标高50m以上几乎呈蜂剿状，被称作典型的“石灰岩岩溶发育构造”，溶洞被砂粘土充填，个别溶洞无充填物。钻孔桩需穿过多层溶洞才能抵达基岩，使钻孔作业施工难度大，工艺要求高。该桥于1984年2月28日由2台CZ30型冲击钻机开钻。1