岩溶地区桥梁桩基施工技术

三、 溶洞处理方法 灌低标号混凝土法 对于较大的溶洞，尤其是半填充或无填充溶洞， 对于较大的溶洞，尤其是半填充或无填充溶洞，有时采用填 粘土和片石的方法难以成孔， 粘土和片石的方法难以成孔，或者成孔后在灌注水下混凝土时 孔壁被压垮，这时可采用灌低标号混凝土的方法处理。 孔壁被压垮，这时可采用灌低标号混凝土的方法处理。 施工准备和开孔方法同填粘土块和片石方法，当击穿溶洞顶 施工准备和开孔方法同填粘土块和片石方法， 壳发生漏浆时，为节约混凝土灌注量，可先填粘土块和片石， 壳发生漏浆时，为节约混凝土灌注量，可先填粘土块和片石， 反复冲挤，待溶洞填注基本饱满时，再灌低标号混凝土。 反复冲挤，待溶洞填注基本饱满时，再灌低标号混凝土。混凝 土灌至溶洞顶1m 以上，待混凝土达到一定强度后再继续钻孔。 土灌至溶洞顶1m 以上，待混凝土达到一定强度后再继续钻孔。
三、 溶洞处理方法 钢护筒跟进法 下沉钢护筒时，由大到小，分级逐次下沉进行。先钻大孔， 下沉钢护筒时，由大到小，分级逐次下沉进行。先钻大孔，下 沉大护筒，再钻小孔、下沉小护筒。如果穿过1层溶洞， 沉大护筒，再钻小孔、下沉小护筒。如果穿过1层溶洞，就采用 级钢护筒，每增加1层溶洞，就增加1级钢护筒。 1级钢护筒，每增加1层溶洞，就增加1级钢护筒。护筒跟进法施 工顺序见下图。 工顺序见下图。
三、 溶洞处理方法 注双液浆法 （3）工艺 压浆材料采用普硅32.5R 水泥与化学剂（水玻璃）。 压浆材料采用普硅32.5R 水泥与化学剂（水玻璃）。 1.布孔 1.布孔 根据桥墩台桩基布置和溶洞分布，每个墩台布置6 个压浆孔。 根据桥墩台桩基布置和溶洞分布，每个墩台布置6～8 个压浆孔。 施工可以利用桩基地质勘探钻孔逐桩进行注浆， 施工可以利用桩基地质勘探钻孔逐桩进行注浆，以便节省钻孔时 间和费用。 间和费用。 2.钻孔 2.钻孔 注浆孔径为80mm 80mm～ mm，钻孔采用地质钻机， 注浆孔径为80mm～110 mm，钻孔采用地质钻机，孔深要求达到最 深溶洞的底部。注浆管插入溶洞中下部。 深溶洞的底部。注浆管插入溶洞中下部。 3.压浆 3.压浆 采用双液压浆系统进行全孔压浆，要求少量多次、反复压浆。 采用双液压浆系统进行全孔压浆，要求少量多次、反复压浆。 双液浆配制时，控制浆液比例，反复试验，掌握浆液的凝固时间， 双液浆配制时，控制浆液比例，反复试验，掌握浆液的凝固时间， 凝固时间太快，不利于注浆施工，凝固时间太慢，浆液流动性大， 凝固时间太快，不利于注浆施工，凝固时间太慢，浆液流动性大， 用量大，不经济。 用量大，不经济。
三、 溶洞处理方法 灌砂、 灌砂、压浆法 灌砂压浆是溶洞预处理方案之一，一般适用于6 灌砂压浆是溶洞预处理方案之一，一般适用于6～10m 无填充溶 洞的处理。主要通过灌砂填塞溶洞空间，采用压浆将洞内砂砾板结、 洞的处理。主要通过灌砂填塞溶洞空间，采用压浆将洞内砂砾板结、 凝固成坚实的混和体，防止在钻孔过程中出现漏浆、塌孔等现象。 凝固成坚实的混和体，防止在钻孔过程中出现漏浆、塌孔等现象。 灌砂压浆孔和注双液浆钻孔施工方法相同。 灌砂压浆孔和注双液浆钻孔施工方法相同。 灌砂采用干燥、干净的中粗砂，并进行清筛， 灌砂采用干燥、干净的中粗砂，并进行清筛，防止掺有杂物造成 堵 管。 一个桥墩内各注浆管内灌砂、注浆轮流进行，也可同时进行。 一个桥墩内各注浆管内灌砂、注浆轮流进行，也可同时进行。 灌砂时分几次进行，第一次灌砂高度约4 5m， 灌砂时分几次进行，第一次灌砂高度约4～5m，然后将注浆管插 入的砂中一定深度，向砂中压入一定量的水泥浆。 入灌 入的砂中一定深度，向砂中压入一定量的水泥浆。压浆后 采用清水冲洗注浆管，防止水泥浆粘附在管壁上， 采用清水冲洗注浆管，防止水泥浆粘附在管壁上，影响下一次 灌砂、注浆。 注入水泥浆初凝后，进行下一次灌砂、压浆， 灌砂、注浆。 注入水泥浆初凝后，进行下一次灌砂、压浆，反 复进行，直至灌满，使溶洞内充满砂浆。 复进行，直至灌满，使溶洞内充满砂浆。
四、 钻孔施工 钻孔施工工艺流程 岩溶地区冲击钻孔施工工艺流程如下图。 岩溶地区冲击钻孔施工工艺流程如下图。
研究设计和地质资料 制定详细的施工方案和安全质量保证措施 测量放样 埋设护筒 制备泥浆、建循环系 统 钻机就位 钻机施工 多层溶洞 岩溶处理 继续钻进 终孔检查 第一次清孔 制作钢筋笼并移至孔位 钢筋笼安放 安装导管 二次清孔 测量砼面高度和埋管深度 灌注桩基混凝土 拔除护筒 桩基检测 试件制作 导管试拼并做水密试 验
三、 溶洞处理方法 钢护筒跟进法 在溶洞较大，洞内无填充或有流塑充填物， 在溶洞较大，洞内无填充或有流塑充填物，漏水严重或与暗 河连通时，采取片石粘土回填、灌注混凝土仍然无法成孔时， 河连通时，采取片石粘土回填、灌注混凝土仍然无法成孔时， 可采取钢护筒跟进法施工。这种方法就是一面冲孔、 可采取钢护筒跟进法施工。这种方法就是一面冲孔、一面接高 护筒，并将其振动下沉至已钻成的孔内或溶洞内， 护筒，并将其振动下沉至已钻成的孔内或溶洞内，用以阻断溶 洞内流塑充填物或水的流动，便于钻孔施工。 洞内流塑充填物或水的流动，便于钻孔施工。 在垂向溶洞较多、桩基较长时，钢护筒跟进困难， 在垂向溶洞较多、桩基较长时，钢护筒跟进困难，不能一层 跟进到底时，可分次钻孔、 跟进到底时，可分次钻孔、分级跟进护筒 （1）钢护筒内径的确定 现场根据桩孔穿过大溶洞的数量，确定钢护筒级数， 现场根据桩孔穿过大溶洞的数量，确定钢护筒级数，每增加 一级，钢护筒内径增加0.25m 0.25m， 一级，钢护筒内径增加0.25m，最小一级钢护筒直径大于桩径 0.2m 。 为保证钢护筒的刚度，防止受压变形，钢护筒采用8 为保证钢护筒的刚度，防止受压变形，钢护筒采用8～10mm 钢板卷制。 钢板卷制。
二、方案选定 根据溶洞大小及填充情况等，选定经济可行的处理方案， 根据溶洞大小及填充情况等，选定经济可行的处理方案，一 般选定原则见下表： 般选定原则见下表： 溶洞高度 3m以下 3m以下 3m～6m 3m～ 3m～ 3m～10m 10m以上 10m以上 填筑情况 全填充 半填充或无填充 半填充或全填充 无填充 全填充 半填充或无填充 处理方案 填粘土或片石 填粘土块或片石 灌低标号混凝土、 灌低标号混凝土、压浆 压双液浆 灌砂、 灌砂、压浆 填粘土块和片石 钢护筒跟进
目录
一、溶洞分类 二、方案选定 三、溶洞处理方法 四、钻孔施工 五、质量控制
一、溶洞的分类 根据地质结构和溶洞的情况发育情况， 根据地质结构和溶洞的情况发育情况，溶洞可分为以下几种 类型： 类型： 1.按溶洞的大小分 1.按溶洞的大小分 大溶洞：溶洞高度＞3m； （1）大溶洞：溶洞高度＞3m； 小溶洞：溶洞高度＜3m。 （2）小溶洞：溶洞高度＜3m。 2.按溶洞填充状态分 2.按溶洞填充状态分 全填充溶洞：洞内完全充填亚粘土、亚砂土、粘性土等， （1）全填充溶洞：洞内完全充填亚粘土、亚砂土、粘性土等， 充填物呈硬塑、软塑、流塑状； 充填物呈硬塑、软塑、流塑状； 半填充溶洞：洞内一半左右有填充物，顶部为空腔； （2）半填充溶洞：洞内一半左右有填充物，顶部为空腔； 无填充溶洞：洞内无填充物即空洞。 （3）无填充溶洞：洞内无填充物即空洞。 3.按是否漏水分 3.按是否漏水分 全漏水溶洞： （1） 全漏水溶洞：严重漏水并与其它溶洞或地下河连 通； 半漏水溶洞：溶洞洞壁存在裂隙，有渗漏水现象； （2） 半漏水溶洞：溶洞洞壁存在裂隙，有渗漏水现象； 不漏水溶洞：溶洞完整，无渗漏水现象。 （3） 不漏水溶洞：溶洞完整，无渗漏水现象。 4.按溶洞垂向个数分 4.按溶洞垂向个数分 单个溶洞：桩基范围内仅有一层溶洞； （1） 单个溶洞：桩基范围内仅有一层溶洞；
岩溶地质桥梁钻孔桩施工
——桥梁施工技术 桥梁施工技术
前言
由于在岩溶地区进行桥梁钻孔桩施工过程中， 由于在岩溶地区进行桥梁钻孔桩施工过程中，极易发生坍 卡钻、埋钻现象，威胁施工安全、影响工程质量、 孔、卡钻、埋钻现象，威胁施工安全、影响工程质量、制约工 程进度。 程进度。 通过对岩溶地区溶洞分析，结合工程实际， 通过对岩溶地区溶洞分析，结合工程实际，提出了针对各种 溶洞不同的处理方法和施工方法， 溶洞不同的处理方法和施工方法，可供岩溶地区钻孔灌注桩施 工参考。 工参考。
三、 溶洞处理方法 填充粘土和片石法 采用粘土和片填充适用于高度6m以下全填充、 6m以下全填充 采用粘土和片石填充适用于高度6m以下全填充、半填充和无填 充的溶洞处理，优点是方便、快捷，节省费用。 充的溶洞处理，优点是方便、快捷，节省费用。 当钻孔至溶洞层时，一般护筒内泥浆会全部流失或部分， 当钻孔至溶洞层时，一般护筒内泥浆会全部流失或部分，严重 时会造成塌孔，这时可采用片石加粘土（ 体积比）回填， 时会造成塌孔，这时可采用片石加粘土（按1：1 体积比）回填， 溶洞较大时可加入部分水泥，回填一层、采用钻头冲击一遍， 溶洞较大时可加入部分水泥，回填一层、采用钻头冲击一遍，尽 量使片石和粘土保持密实，直至回填至溶洞顶部1 2m。 量使片石和粘土保持密实，直至回填至溶洞顶部1～2m。 溶洞回填完成后，向钻孔内注入稠度较大的泥浆， 溶洞回填完成后，向钻孔内注入稠度较大的泥浆，使其自然浸入 片石缝隙内，然后采用钻头冲击，使片石和粘土挤入溶洞内， 片石缝隙内，然后采用钻头冲击，使片石和粘土挤入溶洞内，形 成泥石护壁。 成泥石护壁。 若溶洞内泥石护壁出现漏浆时，应再次回填、冲击， 若溶洞内泥石护壁出现漏浆时，应再次回填、冲击，一次不行 两次，两次不行三次，反复回填、反复冲击， 两次，两次不行三次，反复回填、反复冲击，直至形成泥石护壁 不再漏浆为止。 不再漏浆为止。 高度10m以上溶洞采用回填片石、粘土处理溶洞时， 10m以上溶洞采用回填片石 高度10m以上溶洞采用回填片石、粘土处理溶洞时，钢护筒必 须穿透砂砾及卵石等透水层、座落在不透水层上， 须穿透砂砾及卵石等透水层、座落在不透水层上，尤其是多层溶 以防止溶洞漏水、钻孔内水头急剧下降而造成坍孔。 洞，以防止溶洞漏水、钻孔内水头急剧下降而造成坍孔。
钢护筒跟进法施工示意图
三、 溶洞处理方法 钢护筒跟进法 （2）钢护筒长度的确定 钢护筒长度的确定，护筒长度L 钢护筒长度的确定，护筒长度L＝h＋3（m）（h 为地质超前 ）（h 钻确定的溶洞高度），如果钢护筒太长可分节下沉，在孔口焊 钻确定的溶洞高度），如果钢护筒太长可分节下沉， ），如果钢护筒太长可分节下沉 接连接。 接连接。