《交通工程建设》2011年第4期 特殊地质条件下桩基施工探讨 胡卫风 (中交二航局第三工程有限公司 摘江苏镇江 邮编212003) 要:本文简要论述了溶岩地区冲孔桩遇溶洞特殊情况如何施工的问题。 关键词:特殊地质条件 桩基 施工 1工程概况 千岛湖l号桥全桥长达1.34公里,共有144根桩基, 其中3-9号墩共56根桩为水上冲孔桩,其余则为人工挖 孔桩。根据地质资料,里程位于K15+400附近截然变化 为石炭系中统黄龙组灰岩,呈深灰、灰色,具厚层一块 状构造。地质特征明显。局部见小溶洞,灰岩属硬质岩。 我部在进行K15+425~505处的人工挖孔桩施工时, 于不同标高遇大小不一的溶洞,溶洞填充物多为黄色亚 粘土夹灰岩碎块,存在干洞无填充物,在所有溶洞中未 发现有流塑填充物溶洞。现就此特殊地质情况谈桩基的 施工 2桩基的施工平台处理 因本桥位于山区施工,地势起伏大。山坡较陡,故 减轻土体对孔的压力,对施工平台要求如下: 2.1同幅内二根桩基施工要求在一个整体平台上施 工,平台宽出桩径每侧最小宽度1.5m。 2.2施工平台修筑 2.2.1开挖修筑平台 挖除表层浮土,对于地质情况较好的地层尽量保持 原状,避免任意开挖破坏土层的整体性。开挖时按土质 情况进行0.75 1.5的边坡,防止出现滑坡现象。 2.2.2半挖半填修筑平台 此方案用于平台填挖量较小的桩基,挖掘后抛弃浮 土,选取较硬的土质分层填筑,填筑层厚控制在30~50CM 内,用挖掘机分层压实,在平台边沿栽上一排间距 IOOCM、高度3M、胸径10cm~15cm的木桩,木桩用挖 掘机压入土层内,要求栽入木桩牢固,用来增加平台的 稳定性。 2.2.3填挖量较大施工 采取一次施工一根桩基方案,先修筑单根桩施工平 台,一根桩施工完毕后,由于桩浇筑后对边坡有了一定 抵抗力,使用挖台阶修筑第二根桩基操作平台。 2.2.4边坡防护 平台修筑后进行边坡加固处理,对于边坡高度较小 l ll ⅢI ¨ 1 、÷ _…....I一 _l, 1 图1 3人工挖孔异常情况 3.1裂缝 18#一2桩基桩顶标高:125.4m,设计桩尖标高: 87.4m,设计桩长38.OOm,护筒顶标高:126.50m,地质 情况组成不一。在0~12.4m为覆盖层,以碎石夹亚粘土 为主。从22.6~33.2m孔段为大小不一的溶洞,溶洞填充 黄色亚粘土夹灰岩碎石(见图2钻孔柱状图)。 18—2}}桩基挖至孔深17.40米时,护壁从井口以下4m 处至l6.40米处,产生一道裂缝,裂缝最大宽度8mm(裂 缝位置如下图2与图片l所示)。 图2钻孔柱状图 《交通工程建设》2011年第4期 29 遇溶洞,泥浆瞬间全部流失,见下图片2---图片5所示。 图片1 孔桩随即停止了挖进,技术人员观察裂缝,裂缝垂 直方向无发展,裂缝宽度也无增加。同时为保证施工安 全,将人工挖孔桩变更为冲击钻孔桩。 3.2异常漏浆 钻孔桩在遇溶洞时漏浆情况:钻孔桩在钻至18M时, 3.3继续钻孔可能出现情况分析 3.3.1 18—2#桩基根据先导钻资料所示,覆盖层深度 12m左右,在22.6m~30.1m存在7.5m溶洞,在 32.3m~33.2m存在0.9m溶洞,桩基在遇溶洞泥浆全部流 失,然后再填土(填水泥、填石等)反复造浆再钻,容 易造成覆盖层孔壁松动而造成桩基塌孔。 3.3.2 l8—2}}桩基位于山坡之下,山体侧压力较大(在 前挖孔桩的过程中出现过护壁裂缝情况),在反复的钻孔 漏浆一造浆一钻孔过程中,容易造成山体受扰动,而孔 壁无法承受而造成桩基塌孔。 图片2 图片3 图片4 图片5 4.3安装钢护筒完毕后,继续挖进,挖进80cm后灌 4处理办法 4.1采用钢护筒护壁 4.1I1钢护筒采用12mm厚A3钢板卷制,直径为 D=2.20米,钢护筒长度l5米。 4.1.2钢护筒安装 注护壁,护壁直径2.1m以支承钢护筒,连接浇注三层后, 即按正常的护壁尺寸进行施工至设计孔深后,下钢筋笼, 浇注砼。 4.4钻孔桩在遇溶洞时漏浆处理 4.4.1孔内泥浆全部流失:采用投掷水泥方法,将整 包水泥投掷到井内,投掷高度以覆盖溶洞高出1.5m左 右,用冲击钻头向下冲击,将水泥与井底残余泥浆混和 冲击成胶结状向孔壁四周挤压,填补溶洞,冲击完毕, 停滞一~二天,待水泥浆干涸,封堵住溶洞后,向孔投土 制浆重新钻进。 将钢护筒安装于孔内至孔底,钢护筒顶部采用6根 (I)28钢筋与置于井圈之上的槽钢(f20a)相连,如下图 3所示。 20a 卜 。 ^ (I)28 。1 2 25111 ll导 。 钢护筒 1_ l li 钢护筒 - l-_眩 . _ l 6 一 井圈 4.4.2孔内泥浆部分流失:采用直接抛土造浆方法, 抛土时提起钻头,抛入部分土后钻头开始冲击,在冲击 过程中用水管向孔内注水,待土拌制成浆后再提起钻头 向并内抛土,如此反复,直至泥浆高度至井口约50cm 左右,钻机开始按正常钻孔桩方法施工。 此桩基在21.0~36.65m孔段存在大小不一的溶洞, 根据以上情况而采取相同的处理方法及时处理。 5结束语 通过对l8号~20号墩桩基的施工.上述工艺能适应 。 。 . 暑 .- .。 。譬 一 t 图3 该桥特殊地质条件下的桩基施工要求,并且桩基经动测 4.2扩大18—2#的施工平台 将靠近18—2}}孔桩一侧的斜坡,采用挖机挖出一部 分,以减少土压力对该孔的影响,同时扩大该孔的操作 平台,使该孔到斜坡的最小距离达到2m以上。 单位检测,均为I类桩,确保了该桥的下部构造能顺利 实施。