巖溶地區(qū)超長鉆孔灌注樁樁基施工及檢測(cè)技術(shù)

巖溶地區(qū)超長鉆孔灌注樁樁基施工及檢測(cè)技術(shù)——xx客專xx河特大橋80m長樁施工及檢測(cè)技術(shù)1工程概述1.1工程概況新建xx客運(yùn)專線鐵路xx河特大橋位于xx市xx區(qū)和xx市交界處，橋址區(qū)地質(zhì)復(fù)雜，為典型的喀斯特地貌，巖溶發(fā)育，地下水豐富。尤其是80號(hào)墩，樁基礎(chǔ)為9根φ1.25m樁基，樁深80m，覆蓋層為穩(wěn)定性較好的黃粘土，夾雜有卵石土層（流沙）及淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土層，厚17～35m，巖面落差極大，溶洞最大凈高達(dá)30m，埋深約45m，且各樁間均已貫通，溶洞呈半填充狀態(tài)，填充物為淤泥質(zhì)粘土及卵石土（流沙）（見圖一：xx河特大橋80號(hào)墩鉆孔樁地質(zhì)柱狀圖）。1.2巖溶地區(qū)樁基施工特性由于地下水較豐富，且溶洞內(nèi)填充物穩(wěn)定性較差，不宜采用挖孔樁施工，且灰?guī)r硬度較高，建議采用沖擊鉆孔施工，鉆孔設(shè)備建議采用沖程可控的沖擊鉆機(jī)。同時(shí)由于巖溶、斜巖、流沙（卵石土）、淤泥等不良地質(zhì)相互影響，在鉆孔過程中，極易造成坍孔、卡鉆、掉鉆等問題；在混凝土灌注過程中也容易造成混凝土流失，樁基夾泥等事問題。給鉆孔樁施工帶來了極大的困難。圖一：xx河特大橋80號(hào)墩鉆孔樁地質(zhì)柱狀圖[1]2施工采取的技術(shù)措施2.1技術(shù)難點(diǎn)客運(yùn)專線巖溶地區(qū)長樁施工過程中，主要存在的技術(shù)難題有：溶洞處理、斜巖處理、沉渣控制、成樁質(zhì)量控制。2.2鉆孔順序總體按先長樁后短樁、先中間后四周的原則，對(duì)于溶洞貫通的樁基，先施工溶洞底板低的樁，后施工其他樁基。先施工溶洞底板低的樁，對(duì)截?cái)嗳芏赐ǖ烙欣?，同時(shí)在回填造壁的過程中，回填物堆積體能更有效的填充溶洞，便于其他樁基施工。據(jù)此原則，我部先施工6號(hào)樁。2.3溶洞處理2.3.1溶洞處理方案選擇溶洞處理通常有三種方案：⑴回填造壁：采用粘土摻片石回填，打密擠實(shí)造壁。⑵巖溶注漿預(yù)處理：在鉆孔樁施工前，對(duì)溶洞進(jìn)行注漿填充處理。邪⑶廚舟套內(nèi)護(hù)筒球法：先采珍用大鉆頭闖鉆進(jìn)，大匯護(hù)筒跟進(jìn)周，至溶洞羞頂板后采勻用與設(shè)計(jì)掉樁徑對(duì)應(yīng)潔的鉆頭鉆題進(jìn)，采用拘配套的較肚小直徑的宏護(hù)筒跟進(jìn)綁至溶洞底前對(duì)溶洞進(jìn)進(jìn)行防護(hù)。思由輩于盜8援0故號(hào)墩溶洞給埋深較深膽，且溶洞撲凈高過大場(chǎng)，地下水潮較豐富，園采用巖溶露注漿預(yù)處貫理或套內(nèi)義護(hù)筒法施殿工成本均夸較巨大，延且效果也飯很難達(dá)到性預(yù)定目標(biāo)般。因此，哈我部決定游采用回填宏造壁法施光工，并對(duì)鐵其填料、?；靥顢D實(shí)斗方式等進(jìn)隱行了研究狠，取得了才較好成果雜。榮2.3.感2愚記回填造壁吐法施工華⑴裁蠻填料：填阿料直接關(guān)凡系到造壁亮后孔壁的吹穩(wěn)定性，熱選擇好的宰填料在溶磨洞處理中頂將會(huì)事倍治功半。因策此我部在作填料的選基擇上做了童多項(xiàng)選擇畫對(duì)比：粘其土摻片石電、粘土摻碎水泥加片練石、混凝妨土、砂漿未、泥質(zhì)強(qiáng)松風(fēng)化巖。概最后得出勉結(jié)論采用列泥質(zhì)強(qiáng)風(fēng)項(xiàng)化巖填堵野溶洞效果注最為顯著恨，粘土摻將水泥加片杰石次之。暢主要是利俘用泥質(zhì)強(qiáng)淚風(fēng)化巖遇渡水即溶，余隔水后又種重新嗚板結(jié)的特墊性，重新路造出的孔歡壁密水性廉良好，可廚以有效防湊止溶洞漏扇漿。同時(shí)潔也不用但乏心鉆進(jìn)過騾程中回填皮料中石塊杜掉出卡住孤鉆頭，造婦成卡鉆、梢掉鉆。由宰于我部區(qū)衣間挖方中容強(qiáng)風(fēng)化巖趕數(shù)量較多律，也極大提的節(jié)約了梳成本。當(dāng)⑵究狹回填擠密繪方式：溶促洞擊穿漏俱漿后，應(yīng)宇立即回填機(jī)并補(bǔ)漿，淡回填高度繪應(yīng)根據(jù)溶訪洞大小來舞確定，一穿般為回填步至泥漿不悠再流失后巾再回籮填偽5兆～恥10擠m煎，鉆頭小羨行程打密巷擠實(shí)。如碰回填幾次喬仍無法堵變住漏漿，鉆則可在回勵(lì)填打密時(shí)睜，反復(fù)回菜填擠密，碧使溶洞能獻(xiàn)更好填充杰。魔⑶糖潑時(shí)間上的頂把握：如徑一個(gè)溶洞愁經(jīng)多次回侄填后仍無脊法通過，房則可先將宋鉆機(jī)調(diào)走類施工其他耀墩位，孔捐位回填滿尚，待其溶寄洞回填物濃穩(wěn)定后重寨新鉆進(jìn)努。漲8握0視號(hào)訊墩蹤6再號(hào)樁施工笛了精2量個(gè)月，仍嗽無法通過火第一個(gè)溶街洞，后來的將鉆機(jī)調(diào)疏走，孔位斬回填停劇置再2搭個(gè)月，重嶼新鉆進(jìn)時(shí)睛僅襖用悟1碑5申天即已成辱孔，同時(shí)高灌注時(shí)混癥凝土流失危較少，溶與洞充填質(zhì)他量較好。贊⑷償變其他：一架般情況下墻，鉆機(jī)鉆誦進(jìn)過程中定，鉆機(jī)操炒作手無法另看見孔內(nèi)拐情況，溶些洞漏漿時(shí)處很難及時(shí)散發(fā)現(xiàn)并處亡理。針對(duì)敵這種情況裹，可在孔殲口加一浮虧標(biāo)，浮標(biāo)仔高度以鉆窄機(jī)操作手罵能看見為繡宜，同時(shí)食浮標(biāo)可采柄用繩線懸世掛在鉆機(jī)診上，溶洞坊漏漿時(shí)，否鉆機(jī)操作黃手能及時(shí)關(guān)發(fā)現(xiàn)，同酒時(shí)浮標(biāo)也龜不會(huì)隨泥亭漿下沉?？?.4滾司斜巖處理輔斜巖多出硬現(xiàn)在基巖書面或溶洞怨底板處，脹極易造成陶斜孔或偏舒孔，如不泛及時(shí)處理外，則很容苗易造成卡酸鉆掉鉆，衫嚴(yán)重影響坊施工進(jìn)度糊。斜巖處蛙理方法主魚要就是磕此打斜巖，矮造出一個(gè)辛能受力的器支承面，旗一般方法積有：回填叉質(zhì)硬片石舉小行程磕律打斜巖、戶回填混凝潔土磕打、即大鉆頭擴(kuò)吩孔磕打、老水下爆破丈等。舅針菊對(duì)走8艷0截號(hào)墩長樁杠的特性，虹主要采用翼了回填片諒石小行程蒜磕打、回貴填混凝土篇磕打方法云。其操作陵要點(diǎn)就是株鉆機(jī)操作咳時(shí)發(fā)現(xiàn)斜躲孔或偏孔億應(yīng)及時(shí)進(jìn)酸行糾正，寸切忌繼續(xù)學(xué)鉆進(jìn)?；貜d填后應(yīng)進(jìn)余行小行程政磕打，一輕般鉆頭沖眨程應(yīng)控制局在稀50c顧m售～咱1驢m掩范圍內(nèi)進(jìn)矛行磕打，耀待磕打出栗一個(gè)支撐績面后再正委常鉆進(jìn)。呼兩種填料河相比較，所對(duì)于白云懲質(zhì)灰?guī)r地般區(qū)，回填巨片石效果訓(xùn)較回脾填皇C3罰0鐘混凝土更蛇好，且成扎本較小。雷2.5巴外沉渣控制害客運(yùn)專線朋樁基礎(chǔ)施閣工，沉渣駛控制是質(zhì)評(píng)量控制的魚重點(diǎn)內(nèi)容劃，主要是都為了防止芽橋梁沉降濱，造成無繪砟軌道道古床板開裂茄?？辺烏x艦客運(yùn)專線灣對(duì)柱狀沉償渣厚度的他要求為不拘超與過言5c咱m萄。塵2.5.盲1剖趴測(cè)量手段唱要控制沉清渣，首先負(fù)應(yīng)有能準(zhǔn)望確測(cè)量沉挽渣厚度的營手段。先域采用測(cè)繩煉進(jìn)行測(cè)量借，并通過令測(cè)繩感覺合孔底硬度珍，記錄數(shù)琴據(jù)距A墳，然后將焰測(cè)繩綁在先鉆頭上，歌利用鉆頭末下到孔底黎上下活動(dòng)握，攪開孔坑底沉渣后薦鉆頭沉底蒙進(jìn)行測(cè)量酒，所得數(shù)糠據(jù)加上鉆敲頭高度即統(tǒng)為實(shí)際孔探深漂B田，拋則帖B話－醬A紗就是孔底草的沉渣厚匆度。街2.5.事2啄聚清孔措施外實(shí)行二次盤清孔。第財(cái)一次在成蓬孔后，下狡鋼筋籠前距，主要目控的通過氣摔舉反循環(huán)怕清除孔內(nèi)否沉渣，并錘將泥漿比伏重調(diào)拍至穗1.烏2穩(wěn)～流1.州3禾之間。清倘孔后進(jìn)行翠第一次檢把孔。第二林次在鋼筋掩籠下完后虛，通過導(dǎo)封管進(jìn)行清漆孔，導(dǎo)管宰經(jīng)常上下落活動(dòng)，主阻要目的為柳調(diào)勻孔內(nèi)挽泥漿，沖鼠開孔底沉沒淀。陷二次清孔業(yè)檢孔手段芒：停止清乘孔姐1遍0僚分鐘（據(jù)克現(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)計(jì)鏡，混凝土碑罐車到位腥后，停止墳清孔至初夢(mèng)灌混凝土象入孔時(shí)間毅為曾1懷0葵分鐘），何測(cè)繩測(cè)量養(yǎng)孔深，與涂第一次檢姨孔數(shù)量據(jù)些B忠比較，即露可得出孔裝底沉渣厚亦度，如符傳合要求，須則可通知漲拌合站開柿盤，準(zhǔn)備員混凝土澆畜筑，現(xiàn)場(chǎng)慧繼續(xù)清孔感。鄰2.5.導(dǎo)3歉拾清孔設(shè)備尖⑴道神空壓機(jī)雙根據(jù)孔深蜂及泥漿比錘重計(jì)算孔苗底壓強(qiáng)：晃P瞧=方ρ厭×H幼孔擦式嗚中籮炸P暫—栽—尤鞋孔底壓力攻（煌M返p駐a盼）刊ρ—速—運(yùn)泥漿比重罩（袋12.5把KN/m梁3捎）冰謝H滲孔闊—刺—筐孔深底（腔80三m淋）狠查計(jì)算齊得蓄P慶＝影1M旱p寨a返采黃用稻W(wǎng)濃－盲6/謝7別型空壓機(jī)刻，排氣憤量協(xié)6m3/縱mi轟n騰，排氣壓謹(jǐn)力也1.4M蝦Pa拿,嫌滿足施工重要求。列⑵街龍濾砂設(shè)備領(lǐng)由于清孔止過程中泥珍漿的循環(huán)描使用，泥移漿含砂率居較高，為惱能在較短凱時(shí)間內(nèi)是載泥漿含砂笑率控制在淹標(biāo)準(zhǔn)范圍縱內(nèi)，采用慚泥漿濾砂掠器進(jìn)行過仇濾處理，粘其構(gòu)造如探下圖：鋼H=0.爆45匙m室，茄A=0.破3輪m翼，扶Φ鬼D=25欠c豪m(xù)甩。易圖二：濾癥砂器結(jié)構(gòu)漢圖顧[2]珍2.6舅拋成樁控制夢(mèng)2.6.喚1晉遷成樁坍孔苗預(yù)防喜由于巖溶號(hào)地區(qū)鉆孔候樁施工存仁在很多不堤穩(wěn)定因素定，如控制叢不當(dāng)，在菠鋼筋籠吊情裝或水下貴混凝土灌漿注過程中喜，極易發(fā)貞生坍孔。創(chuàng)預(yù)防這種僻現(xiàn)象，籮主要從控主制鋼筋籠袋吊裝時(shí)間樸、水下混善凝土灌注蓬時(shí)間及泥哄漿比重著繪手。屋⑴咸明鋼筋籠吊棉裝時(shí)間控貫制率鋼筋籠預(yù)勵(lì)制節(jié)段一添般長成為清9銜m碗，長樁鋼僵筋籠接頭刷較多，如差按常規(guī)兩甘臺(tái)焊機(jī)進(jìn)哨行焊接，臘每接頭約約費(fèi)維時(shí)鉤1.5跡h燭，則鋼筋鍋籠吊裝就擠需齒時(shí)慢12京h桌。袋時(shí)間過長漿，為減短榜鋼筋籠吊嘗裝時(shí)間，妻可增加焊柔機(jī)或者采眉用其他更毒有效焊接撒方技式蘋.8約0蘇＃墩采就用痛4拘臺(tái)焊機(jī)進(jìn)雄行焊接，蘇焊接時(shí)間振控制取在陡7私h揪內(nèi)爪，孟9堂根樁均未蟻出現(xiàn)在下平鋼筋籠時(shí)統(tǒng)坍孔現(xiàn)象稅。惱⑵媽傳水下混凝塌土灌注時(shí)潑間控制諷影響水下題混凝土灌率注速度的烏主要因素蠶就是混凝駝土供應(yīng)速袋度，應(yīng)合玉理組織，筋避免施工創(chuàng)現(xiàn)場(chǎng)等混毫凝土的現(xiàn)鍵象。暮⑶韻冠泥漿比重旬控制肢一般水下往混凝土灌葬注時(shí)泥漿積比重要求貞不超學(xué)過漲1.用1城，在巖溶吹地區(qū)長樁友施工時(shí)，治建議水下畏混凝土灌邪注時(shí)泥漿恢比重控制灰在亞1.1霉5國～弊1.2聞5場(chǎng)范圍內(nèi)，碑但二次清首孔時(shí)一定辟要將泥漿恒循環(huán)均勻嫌。粘2.6.例2君先初灌混凝恩土數(shù)量計(jì)筐算吩初灌前應(yīng)運(yùn)計(jì)算初灌彈混凝土方陵量，并考陶慮導(dǎo)管內(nèi)吹存料量，責(zé)確保初灌律埋管深度帽。犬2.6.詞3夏記成樁質(zhì)量柿控制燥在長樁混予凝土灌注既時(shí)，混凝冒土面擦刮齒泥漿護(hù)壁雖，造成后開期孔內(nèi)泥比漿比重相影當(dāng)大，如沾灌注過程愁中導(dǎo)管埋推深控制不壺當(dāng)，極易昆造成樁基華夾泥，同件時(shí)也對(duì)灌槳注過程中鹿混凝土面府的準(zhǔn)確測(cè)謀量帶來難流度。此外觀，隨著混攏凝土面的唯升高，混著凝土對(duì)孔鐘壁壓力逐悼漸增大，良容易擠破底溶洞人造適孔壁，估造成混凝蛙土流失，汁混凝土面蜻下降，處仿理不當(dāng)也憲容易造成位灌注失敗截。耽根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)燈施工經(jīng)驗(yàn)壺，建議巖爽溶地區(qū)水冒下混凝土膚施工時(shí)導(dǎo)襪管埋深控狗制駛在紀(jì)6盯m臭～軍8枯m峽之間，困庫難時(shí)不低壞于秀4傷m近，這樣即奪能保證混肝凝土的灌免注質(zhì)量，敗亦能在出洋現(xiàn)混凝土魂流失，混慕凝土面下誕降時(shí)，給奇導(dǎo)管接長銹留出足夠徑時(shí)間。后蘭期泥漿比狀重過大，牢無法準(zhǔn)確溜測(cè)量混凝溉土灌注面胡時(shí)，應(yīng)在秀測(cè)量基礎(chǔ)豪上應(yīng)考儉慮女1汗～蜘2踏m釀虛樁，成么樁時(shí)可采語用竹槁插慢探準(zhǔn)確控岔制超灌量貨。闖3域拼施工中常陣見問題及孔處理措施木3.1編屯漏漿：趴其原因主萍要有：介⑴能杰溶洞回填寄不密實(shí)，欠鉆進(jìn)過程涂中對(duì)孔壁掏的擾動(dòng)造姨成漏漿。墊⑵虎爭裂隙漏漿炸⑶密醉清孔過程僑中泥漿比名重下調(diào)，蒸護(hù)壁減弱流造成漏漿主。尤主要處理逝方法是對(duì)梨溶洞、裂扔隙進(jìn)行回北填填補(bǔ)處菌理，同時(shí)嘆采用水泥逼對(duì)泥漿護(hù)溉壁進(jìn)行加迫強(qiáng)。疤如漏漿速控度較快，蟲則可直接修回填泥質(zhì)線風(fēng)化石夾漿黏土回填男處理。授如漏漿速融度較慢，箭則可在回緊填黏土的趁同時(shí)投入疲袋裝水泥現(xiàn)進(jìn)行處理段。一般每樂回帥填銹3逃m校黏土，投宮一次袋裝蝴水泥，數(shù)有量湖為單500k浴g踐，如處理乏效果不好摘可加大袋棗裝水泥的董投入量。造回填同時(shí)桌采用水泥浴加強(qiáng)泥漿各護(hù)壁，方脈法為將水哭泥投入泥尸漿循環(huán)池第并攪勻，鼻通過泥漿己泵正循環(huán)饑至孔內(nèi)加徒強(qiáng)護(hù)壁。閉3.2耽咱卡鉆、掉富鉆嚴(yán)造成卡鉆刮原因較多箏，而鉆頭顆被卡住后磁，鉆機(jī)操逃作手責(zé)任閉心不夠，竭沒有發(fā)現(xiàn)恰仍繼續(xù)鉆企進(jìn)，則極坑易造成掉甘鉆?？傃詷阒斐深惪ㄣ@、掉絲鉆客觀原柔因主要有針一下幾種念：撫⑴肆波由于斜孔切、偏孔后昆，鉆機(jī)仍絲在鉆進(jìn)，對(duì)鉆頭歪斜映被孔壁圍疾巖蹩死，副造成卡鉆屆。比⑵竿伍在鉆頭擊擺穿溶洞頂爐板時(shí)，沖奇程過大，采鉆頭進(jìn)入棟溶洞后被商溶洞頂板義蹩住，造利成卡鉆、鴉掉鉆。釘⑶才詳漏漿坍孔葉后，鉆頭慶來不及提隆起，造成暑埋鉆。客⑷錫巴溶洞內(nèi)石乘塊掉入孔盯內(nèi)，蹩死葵鉆頭，造毫成卡鉆。虛⑸凡折鉆機(jī)鋼纜第繩磨損過秋大未經(jīng)維綿修或更換項(xiàng)，也容易成造成掉鉆璃。需預(yù)防方法間：友對(duì)鉆機(jī)操竭作手進(jìn)行毛培訓(xùn)，加漂強(qiáng)其責(zé)任笛心，明確謠斜孔偏孔袖后應(yīng)采取鼻的措施及術(shù)溶洞中鉆餃進(jìn)時(shí)應(yīng)注沸意的事項(xiàng)恐，同時(shí)對(duì)渾鉆機(jī)鋼纜勿繩定期進(jìn)挑行檢查。式處理措施乓：喬鉆頭卡住敏后，切忌震猛提鉆頭默，應(yīng)穩(wěn)住伐試著上下新活動(dòng)鉆頭認(rèn)，看能否椒提出，如筒不行則應(yīng)董下附繩掛諸住鉆頭保白險(xiǎn)帶，固艘定在鉆機(jī)壽上，防止眨鋼纜繩斷摘后掉鉆。搞卡鉆、埋暴鉆后處理畜方法大致卻有以下幾駕種：掙⑴季示外力振動(dòng)奪鉆頭：可逗采用直徑膝較小但重疼量不小畏于晉1外t結(jié)的沖杠振砍動(dòng)鉆頭，痛或采用水鄭下爆破，如將炸藥沉訪至鉆頭底聾部進(jìn)行爆抄破振動(dòng)鉆協(xié)頭，使鉆覺頭松動(dòng)或脖擺正提出季。僵⑵垮卡沖杠清孔囑：如鉆頭蜂被石塊卡僅住，則可害采用沖杠以小行程沖魂擊鉆頭四嶼周，將其泄清開，提居出鉆頭。陳⑶賺棚擴(kuò)筒清孔浩：如鉆頭堡被埋，則朋可采用外那徑與設(shè)計(jì)亂孔徑同，荷內(nèi)徑較鉆觀頭直徑略笛大，孝重婦1伴～耕2巾t庫的擴(kuò)筒進(jìn)扯行清孔，涼直至超過腔鉆頭底，汁松動(dòng)鉆頭促后提出鉆孔頭。錦⑷幟棚潛水員下嗽孔：這是播速度最快此也是成本染最大的方籃法。潛水施員下孔通頁過觸摸判扛定鉆頭卡肥鉆原因跟零鉆頭狀態(tài)施，并可根偉據(jù)卡鉆方活向栓掛附疼繩，采取幟相應(yīng)的辦燃法取出鉆而頭。匠3.3疑馳混凝土面優(yōu)下沉緣隨著混凝漸土灌注面哲的升高，畝混凝土對(duì)?？妆趬毫Χ饾u增大迅到一定程匠度的時(shí)候亦，就會(huì)擠惑破溶洞處體的人工造捎壁，造成授混凝土流硬失，混凝且土面下沉勤。諒一般來說靈，混凝土素流失速度植較