岩溶地区钻孔灌注桩开工工艺工法1.doc

岩溶地区钻孔灌注桩施工工艺工法1

新建铁路武汉～广州客运专线乌龙泉至花都段XXTJ I标岩溶地区钻孔灌注桩

施工工法

编制：

审批：

编制日期：

中铁十一局武广客运专线XXTJ I标

五公司项目部

岩溶地区钻孔灌注桩施工工法

一、设计概况

本工区大部分桥梁桥址位于灰岩地区，溶洞发育，部分墩位处还存在土洞。部分溶洞在桩与桩间贯通，还有部分溶洞在墩与墩间贯通，更有某些桩位处多层溶洞间互相贯通，一根桩要穿过多个溶洞，最大的溶洞净高达17m，并且溶洞的填充物也各不相同。

二、施工工艺

1、岩溶地区钻孔灌注桩施工工艺流程图

钻孔桩施工工艺流程图

2、工艺说明

2.1场地平整

钻孔灌注桩施工前采用推土机平整场地，清除表面草皮树根，挖除软土换填一般黏性土碾压密实，对于墩位底下有土洞的桩基础施工，如土洞顶部覆盖层较薄（小于3m）时，采用挖掘机直接开挖换填处理，避免土洞坍塌引起地面塌陷，钻机失稳。

水中墩如为死水，则可直接采用黏土筑岛，筑岛不仅要满足钻机施工需要，还要保证排水畅通。同时还应满足承台施工时承台开挖四周保护层厚度；如为活水区筑岛，则四周还应采取防冲刷措施，一般在四周堆码编制袋护坡，如水流较大，还应采取打入木桩，采用钢丝横联保护编制袋不被冲走。

2.2测放桩位

组织精测人员对设计的桩位进行精密的定位，并报监理工程师检验。经监理工程师复测确认后，方可开钻。

在埋设护筒前，把桩位进行引桩埋设，便于护筒埋完后检查桩位情况。

2.3护筒设置

1、护筒内径比桩径大200～400mm，采用5mm厚钢板卷制而成。

2、护筒中心竖直线应与桩中心线重合，除设计另有规定外，平面允许误差为50mm，竖直线倾斜不大于1%。

3、旱地、筑岛处护筒采用挖坑埋设法，护筒底部和四周所填粘质土必须分层夯实。

4、护筒顶面宜高出施工水位或地下水位2m，还应满足孔内泥浆面高度的要求，在旱地或筑岛时还应高出施工地面0.5m。

5、护筒埋置深度应根据设计要求或桩位的水文地质情况确定，一般情况埋置深度为2～4m，特殊情况应加深以保证钻孔和灌注砼的顺利进行。

6、护筒连接处要求筒内无突出物，应耐拉、压，不漏水，不变形。

2.4钻机就位

钻机就位前，对主要机具及配套设备进行检修后开始安装就位，接通水电。钻绳中心应与护筒中心重合。钻头挂上后，要反复核对中心位置，以免造成斜孔。将钻锥徐徐放入护筒内。钻机底座和顶端保持平稳，防止产生位移和沉陷，钻机的起吊滑轮线、钻锥和桩孔中心三者应保持同一铅垂线。

2.5泥浆的调制和使用技术要求

在砂类土、碎（卵）石土或黏土夹层中钻孔，宜采用膨润土泥浆护壁。在黏性土中钻孔，当塑性指数大于15，浮渣能力满足施工要求时，可利用孔内原土造浆护壁。冲击钻机钻孔可将黏土投入孔中，利用钻头冲击造浆。

针对不同地质调整泥浆指标，钻孔中泥浆比重不宜大于：砂黏土不宜大于为1.3，大漂石、卵石层不宜大于1.4，岩石不宜大

于1.2。入孔泥浆粘度一般地层为16～22s，

松散易坍地层为19～28s，含砂率不大于4%。

2.6冲击钻孔施工

（1）、安放钻机前，底架应垫平，保持稳定，使之不产生位移和沉陷，使底盘底座平整。钻头中心与护筒顶面中心偏差不得大于5cm。

（2）、开始钻孔时，应采用小冲程开孔，待钻进深度超过钻头全高加正常冲程后方可进行正常冲击钻孔。如存在土洞，则在土洞以上范围内采用小冲程钻进，直到土洞处理完毕后进行正常冲击钻孔。

（3）、在钻进过程中，应勤松绳和适量松绳，不得打空锤;勤抽渣，使钻头经常冲击新鲜地层。每次松绳量应按地质情况、钻头形式、钻头重量决定。

（4）、吊钻头的钢丝绳必须选用同向捻制、柔软优质、无死弯和无断丝，安全系数不应小于12。钢丝绳与钻头间必须设转向装置并连接牢固，钻孔过程中应经常检查其状态及转动是否正常、灵活。主绳与钻头的钢丝绳搭接时，两根绳径应相同，捻扭方向必须一致，并定期检查，防止因钢丝绳崩断造成掉钻头。

（5）、钻孔工地应有备用钻头，检查发现钻头直径磨耗超过15mm时应及时更换修补。更换新钻头前，应先检孔到孔底，确认钻孔正常时方可放入新钻头。

（6）、为防止由于冲击振动导致邻孔孔壁坍塌或影响邻孔已

浇筑混凝土强度，应待邻孔混凝土抗压强度达到2.5MPa后方可开钻。

（7）、为保证孔形顺直，应在成孔清孔前用检孔器检查。每次更换钻头时，亦必须检孔，将检孔器检到孔底方可放入新钻头。如检孔器不能下到原来已钻的深度，则可能发生了弯孔、塌孔或缩径等情况，应及时采取补救措施。

（8）、桩基施工队在钻孔施工中必须有完整、详细的书面工作记录，填写“钻孔记录表”，并仔细核对地质地层情况与设计是否相符，发现不符合设计时要及时上报。钻孔过程中发生钻孔事故要及时上报，以便及时组织处理。

（9）、桩在达到设计标高后，经核对设计资料无误，施工单位自检合格，填写有关检查资料。然后上报分管工程师，由分管工程师上报监理工程师，上报时连同施工记录、渣样一并上报。分管工程师接报后应立即组织有关人员进行孔深、孔径、孔位检查，经检查合格后，并报监理工程师检查，经监理工程师同意后清孔，清孔沉渣厚度要严格控制。

2.7、溶洞处理措施

溶洞处理的三种常用方法：挤石造壁法、静压化学灌浆法、套内护筒法。

2.7.1施工准备

（1）熟悉桩孔处的地质资料，确定溶洞、土洞的埋深、大小、所处地质、溶洞

内充填物类型、溶洞走向和地下水系情况，根据地质情况制定相应的处理措施。

（2）由于岩溶地区水平溶洞、溶沟和溶槽众多，不仅每个墩的桩孔间相连，而且

墩与墩的桩孔之间也有贯通。到底先开哪个孔，需在详细的地质资料基础上，审慎选

择。一般先开溶洞较小或孤立不连的孔，再开溶沟、溶槽走向下端的孔，待成孔后就可减少或者堵住其它地下水活动的通道，免于泥浆和砼的流失。钻孔顺序：上下游对称，并考虑孔与孔之间的相互影响。

（3）土洞处理：由于本标段部分桥址区存在土洞，如不加以处理可能会造成土洞坍塌，地面沉陷，甚至导致钻机失稳，造成安全事故。在施工前，如土洞埋深较浅（小于3m），拟直接开挖换填；如埋深大于3m，且土洞较大，能够导致安全事故的则拟采用预注浆填充处理；如土洞较小，不会引起安全事故则可在钻孔过程中，按溶洞处理方法处理（见下）。

（4）在钻孔作业前应制定相应的溶洞处理措施，并根据措施在施工现场备好所需的材料。

2.7.2 溶洞顶部穿越措施及其判定特征

（1）钻机钻孔，操作人员要根据各桩位的地质钻孔资料，掌握岩溶位置及岩层的分布规律，钻进时应根据岩层的变化，采用不同的冲程和频率。并及时排渣，注意观察护筒水位的变化情况，采用泥浆护壁钻进时，应检查钻孔泥浆的各项指标，防止井