施工组织设计下载简介
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石家渡漓江大桥桩基成孔施工工艺（投西部交通科技）石家渡漓江大桥桩基成孔施工工艺
付均湖姚青云赵朝积杨新航
广西壮族自治区公路桥梁工程总公司第二工程处，广西南宁530001
【关键词】桥涵工程、岩溶地区、钻孔桩基础、成孔工艺
石阡县石固乡烟水配套工程施工组织设计桂林石家渡漓江大桥桩基成孔施工工艺
桂林市桂磨公路石家渡漓江大桥，桥跨组成为5*12m+170m+4*20m，主跨为钢管混凝土中承式桁架拱，净跨径170m，双幅四肋6车道，引桥为5*12m和4*20m先简后连续预应力砼空心梁，全桥长361.86m，宽41m。于2001年10月开工，2003年10月建成通车。
桥位处岩溶、裂隙发育多，地质复杂，是典型的喀斯特地型。大桥0＃、10＃桥台设计为Ф1.8m钻孔桩基础，1＃、2＃、3＃、4＃、7＃、8＃、9＃墩设计为Ф1.5m钻孔桩基础，主桥5＃台下游幅变更设计为12Ф2.0m桩基础。全桥共52根桩，桩长从9.0m至45m不等，全部为嵌岩桩，要求嵌入微风化岩层不小于2.0m，且岩层完整。
二、岩溶地区的地质特点
地质勘查资料显示，桥位处于岩溶准平原区，属隐伏型岩溶类型，基岩为石炭系下统硅质灰岩，灰色或灰黑色，层状构造，分布于全桥范围地层，分为弱风化层与微风化层两类型。
（二）裂隙和溶洞异常发育
由于溶蚀的作用，加上地下水丰富，桥位处岩溶非常发育，溶洞数量多，空间分布极不规则，属强发育岩溶区。根据地质勘察，全桥约有70％桩位下有溶洞。溶洞高度从0.10m～13.0m不等，存在为数不少的条带状和起立串珠状多层溶洞，溶洞边界很不规则。溶洞中填充流塑状粘土及少量卵石。溶洞大多数漏水或漏浆，在钻孔施工中若不及时补浆加固护壁，往往会发生孔壁塌陷甚至坍孔。
0＃、1＃～5＃、7＃墩（台）位处，覆盖层主要为卵石层、卵石层夹细砂层，卵石粒径2～15cm不等。其中卵石层大部分在地下水位以下，透水性大。8＃、9＃墩、10＃台位主要为人工填筑土及黄色粘土夹卵石。
三、岩溶地区成孔工艺的选择
8＃墩～10＃台由于地下水位较低，覆盖层透水性较少，溶洞较小，选择人工挖孔。除8＃墩1根桩挖到溶洞涌水翻沙后改为冲击钻冲孔成孔外，其他孔桩全部人工挖孔至成孔。
5＃台下游幅采取人工明挖至设计标高后，基岩不完整、破碎，承载力不够，此时溶洞、裂隙涌水较大，改为冲孔施工。采取搭设钻孔平台，下沉钢护筒，浇注水下混凝土封底固结护筒脚，再用冲击钻冲孔成孔。
0＃台～4墩、7＃墩桩基有潜水钻机钻孔与冲击钻冲孔两种方案选择，但岩溶地区如采用潜水钻机钻孔方式，则存在着3方面明显不利因素：①设计要求桩端必须嵌入微风化岩2m以上，且要求其下2m范围内无溶洞，对顶板厚度小于4m的溶洞必须穿越，因岩石强度大，钻机往往难以穿透顶板；②岩溶地区岩层起伏一般较大，潜水钻机钻进时岩面接触不均匀，钻机振动强烈，易沿斜岩面倾斜造成斜孔，容易卡钻；而且钻头扭力很大，甚至扭断钻杆；③潜水钻机钻孔时不能挤土堵塞溶洞和裂隙来防止泥浆流失，混凝土浇注时容易大量扩散，不易保证桩身质量；④潜水钻机钻杆拆除相当缓慢，遇到溶洞开始漏浆时，不能及时提起钻头，易导致坍孔埋钻，而且绝大多数钻头提不上来。
如果采用冲孔方式成孔，因冲锤能力大，穿透力强，较易穿透岩溶顶板，不受地下水影响，一旦出现漏浆、坍孔异常情况，可以马上以30m/min的提锤速度提升冲锤，避免发生埋锤事故。虽然对于砂砾层、岩面陡斜及遇溶洞、裂隙等地层，冲孔也有一定的难度，但通过采取适当的技术措施能够处理解决。
因此，0＃台～4墩、7＃墩桩基选择冲击钻冲孔工艺。
图1石家渡漓江大桥桩基施工现场
四、岩溶地区冲孔施工特点及技术措施
冲孔施工时，因溶洞的存在，关键技术问题是如何保证成孔过程中不漏浆，即使产生漏浆，如何及时处理使不发生坍孔，保证桩孔顺利成孔。有效的方法是做好预防工作，防止坍塌事故的发生。在成孔过程中，采取了以下几个方面的技术处理措施：
由于岩溶地区地质情况异常复杂，虽进行了地质钻探，但也难以保证全面摸清地质情况，因此每个桩位钻机就位前，对钻机底座都要进行支垫加固，以有效防止坍孔时钻机下沉和倾斜。
埋设适当深度的护筒，对于岸上引桥桩孔，从节省成本出发，根据钻探地质情况埋设4m～6m护筒。
溶洞处理以做好准备工作为主，钻孔前在场内准备大量片石、袋装粘土及适当数量的袋装水泥。
冲孔至离溶洞顶板1m左右时，加大泥浆比重，选用小冲程进尺，逐渐将顶板击穿，防止卡钻。同时在击穿顶板之前，安排专人密切观察孔内泥浆面的变化，发现漏浆时应马上提锤、加补泥浆抛填片石、加填袋装粘土混合料（重量比1：1～：1.5）等使泥浆面不再下降并稳定后，采用小冲程轻打挤压形成泥石孔壁护孔。若桩孔仍继续漏浆，则改抛片、袋装粘土、袋装水泥冲击挤压到溶洞中，堵塞溶洞通道，如此反复操作，直到不再漏浆为止，转入小冲程冲孔固壁成孔，顺利穿越溶洞。
5．减少灌注时混凝土扩散流失
冲锤击穿溶洞顶板后，不论是否漏浆，不论溶洞原来是否填充或半填充，或溶洞内填充物为软弱粘性土或淤泥或卵石，进入溶洞后均应向孔内投入片石（加适量3～5cm的碎石），袋装粘土（比例约1：1），加填超过溶洞顶面2.5～3.0m，然后用小冲程冲击填入的混合物，不取渣，使其挤入裂隙、溶洞内，如此反复操作，多次挤塞溶洞通道加固孔壁民主刚果共和国约30Km国外某铜矿矿施工组织设计，会大大减少灌桩时混凝土扩散流失量，降低桩基施工成本。
6．注意冲锤及钢丝绳工作状况
冲锤冲破溶洞时，冲锤可能会滑入溶洞中，提锤时易被溶洞枯板岩石卡住而造成掉锤、埋锤。施工时严禁在溶洞范围内大冲程冲击，应绷紧钢丝绳，采用小冲程进行低打紧击。一旦发现漏浆或异常情况，马上提升冲锤到孔口，然后采取其他措施。穿越溶洞时，要密切注意钢丝绳的情况，以便判断是否斜孔，若出现斜孔必须及时进行处理，按1：1的比例回填片石和粘土至弯孔处0.8m以上，用锤牙好的桩锤进行修孔。要求低打紧击，慢慢地将陡斜岩面修整成水平台阶，直到整个冲锤施工接触面为匀质岩面时才结束修孔操作。
7．投入碱性材料中和岩溶水
岩溶水一般呈酸性，在成孔过程中，岩溶水一旦渗入碱性泥浆，会导致发生沉淀，这时应投入小苏打（或水玻璃）进行中和，以免孔壁因固结能力降低坍塌。
由于岩溶发育的无规律性，给嵌岩桩是否嵌岩的判断带来了相当大的难度。施工时，应注意根据地质勘察，结合以下情况作出综合判断：①实际地层是否与勘察资料相符？若不相符应以施工情况反映为主，必要时加补地质钻探；②注意终孔前后泥浆是否保持稳定，有无漏浆出现？依此判断有无可能存在溶洞，岩层是否完整；③冲孔进尺快慢如何或是否斜孔？一般在溶洞内部或其他软弱层，冲孔进尺较快；④岩样表面是否新鲜？是否有溶蚀面的存在？依此判断岩层是否完整。
经设计、监理检验，满足设计及施工规范要求后，即可终孔。
防洪建工程-砼施工方案图2石家渡漓江大桥施工现场
桂林市桂磨公路石家渡漓江大桥桩基成孔技术，是通过摸索逐步积累总结形成的，取得了较好成果，经检验，桩基合格率100％，A类桩90％，B类桩10%。穿透溶洞时，采取抛填片石、碎石及抛填袋装粘土、袋装水泥措施，填堵溶洞形成土石固结孔壁代替钢护筒护壁，可有效防止地面塌陷及减少灌注时混凝土大量流失，施工操作相当便利，具有较好的经济效果。