岩溶地区桩基施工方案及保证措施

岩溶地区桩基施工方案及保证措施

岩溶地区桩基施工泥浆易漏失、孔壁易坍塌、工程施工难度大，而桩基础又是桥梁梁工程之基石，是桥梁工程的质量先头保证。

1.岩溶区域桩基础施工方案

岩溶区域的桩基础处理采用抛填粘土、片石、钢护筒等方法施工。

施工前准备充足的粘土、片石、钢护筒,以便根据现场施工情况及时向桩内补给抛填粘土、块石堵漏成孔。

岩溶区域的桩基施工时需根据地质变化情况随时修订施工方案，防止斜孔、弯孔、埋钻、卡钻、掉钻、塌陷等事故发生。

在钻孔过程中,为了确保桩孔顺利完成,应该把握好以下几个环节：

岩溶区域孔壁稳定是顺利进行冲击成孔的关键，同时还直接影响水下混凝土的灌注质量，影响钻进进度。埋设好孔口护筒和控制好孔内泥浆性能是孔壁稳定的关键。埋设护筒的作用是防止孔口坍方、桩孔定位导向、维持泥浆水头高度；始终保持孔内有较高密度和粘度的泥浆以及合理的水头高度,以增加液柱压力,或在捞渣时及时补充浆液,维持钻进平衡,否则容易造成孔壁失稳。如果施工场地内溶槽、溶沟、溶洞发育,使桩孔间溶洞互相贯通,对桩孔孔壁的稳定性有很大的影响,故在钻孔顺序上,先施工溶洞较小或孤立不连的桩孔,待成桩后堵塞地下水活动通道,再施工溶洞、溶槽走向下端的桩孔，避免泥浆严重流失，引起孔壁不稳。

2.施工保证措施

由于岩溶地区特有的复杂地层,施工过程中经常出现一些特殊施工问题,采取常规的施工工艺无法施工,应根据具体情况采取一些特殊方法处理。

（1）坍孔的预防与处理方法

对那些容易导致坍孔的细节应严格要求,减少坍孔产生的可能性,比如在松散易坍土层中适当深埋护筒,并接高护筒,保持足够的水头高度；使用优质泥浆,提高泥浆密度和粘度；保证钢筋笼制作质量,防止变形,吊放时对准孔位,吊直扶稳,缓缓下沉,防止碰撞孔壁；成孔后,尽快灌注混凝土,并尽可能加快灌注速度,缩短灌注时间。

钻至溶洞顶板需减缓钻进速度,一是保证漏浆不至于太快,能够及时补充泥浆,二是保证桩孔圆顺,冲击钻头能自如地通过溶洞顶板,避免卡钻。

若坍孔时必须及时补充泥浆保持孔内水头高度,同时投入漏浆体积1.2～1.5倍的粘土、

片石,小冲程冲孔固壁,防止坍孔扩大。

技术人对照地质钻探资料,检查孔内水头高度、泥浆稠度和孔外水位变化,及时取渣分析,发现异常及时处理,视漏浆程度反复抛填片石、粘土,抛填高度一次应达1～3m,直到稳定不漏为止,当漏浆太快时,要求迅速集中抛填粘土、成袋水泥和片石。

坍孔后,在钢筋笼未下入孔内情况下,将片石、砂、粘土混合物回填到坍塌孔深以上1～2m,或全孔回填并冲击夯实后,再用原径钻头和优质泥浆冲击成孔；若钢筋笼已下入孔内,只是引起轻微坍塌的情况下,用直径小于钢筋笼内径的钻头以优质泥浆扫孔或用导管清孔即可。

（2）卡钻、埋钻及歪钻的处理

卡钻常发生在冲孔过程中,多因先形成了梅花孔或钻锥磨损未及时焊补使钻孔直径变小,或由于岩面倾斜,溶沟、溶槽挤钻,溶洞侧壁侵入孔径,加以钻头转向装置不灵活而卡钻。埋钻因塌孔而产生,歪钻多因操作过程中没有经常检查钢丝绳情况而发生。为了防止这些事故的发生,在钻进过程中,要求操作平稳,对钻孔冲程要根据不同的地质情况加以调整,遇起伏不平的岩面和溶洞时,应投入适量的粘土掺片石,将孔底填平,用十字型冲锥以小冲程反复冲击,慢慢穿过,并应经常检查钻锥磨损情况及密切注意大绳情况,以防止这些事故的发生。如发生的上述情况,应找出原因,想办法取出钻头,回填粘土及片石至一定的深度,重新冲砸,保证钻孔顺利进行。

（3）溶洞部位的冲钻处理

在冲击钻成孔过程中,要想使钻孔顺利穿超溶洞区,并保证孔壁的稳定,在钻进中,必须结合勘查地质资料,以确保成孔质量。

在钻进至溶洞顶部1m左右时,准备足够数量的片石和粘土,,如溶洞内无填充物或半填充物时,还应组织足够的水源。

当钻孔至溶洞1m左右时,冲击操作要平稳,尽量不碰撞孔壁，逐渐将洞顶击穿,防止卡钻。

对于空溶洞或半充填的溶洞,在击穿洞顶之前,要派专人密切注意护筒内泥浆的变化,一旦泥浆面下降,应迅速补水,然后依据溶洞的大小按1∶1的比例回填粘土及片石,进行冲砸堵漏,只有当泥浆漏失现象全部消失后,才转入正常钻进,如此反复使钻孔顺利穿越溶洞。

对于溶洞内填充物为软弱粘土或流塑状粘土的溶洞,进入溶洞后,也应向孔内投入粘土及片石混合物(比例为1∶1),冲砸固壁。

（4）裂缝漏浆的处理

在岩溶发育地区钻孔施工,由于经常会遇到裂缝及断层破碎等复杂地质情况,在钻孔过程中,极易漏浆,由于护筒埋深较浅,极易引起孔壁坍塌,在施工过程中应采取如下措施: 在入岩前,必须准备充足的水源及2台～3台水泵,且保证完好。

准备足够数量的粘土,并将粘土做成泥球和一定数量的石片。

在钻机过程中,密切注意护筒内浆面的变化情况。当泥浆面迅速下降时,说明正在漏浆。首先要赶快补水,保证孔内水平衡,然后将泥球投入孔内,将裂缝堵住。再将粘土和片石的混合物投入孔中大于2m深,重新冲砸。这样砸碎的片石和大颗粒的粘土可将裂缝填充一定的距离,可钻进一定的深度而不漏浆。当再次漏浆时,仍按上述方法处理,即可逐步至设计标高。