一、設計概況
本工區大部分橋梁橋址位於灰岩地區，溶洞發育，部分墩位處還存在土洞。部分溶洞在樁與樁間貫通，還有部分溶洞在墩與墩間貫通，更有某些樁位處多層溶洞間互相貫通，一根樁要穿過多個溶洞，最大的溶洞淨高達17m，並且溶洞的填充物也各不相同。
二、施工工藝
1、岩溶地區鑽孔灌注樁施工工藝流程圖
2、工藝說明
2.1場地平整
鑽孔灌注樁施工前採用推土機平整場地，清除表面草皮樹根，挖除軟土換填一般黏性土碾壓密實，對於墩位底下有土洞的樁基礎施工，如土洞頂部覆蓋層較薄（小於3m）時，採用挖掘機直接開挖換填處理，避免土洞坍塌引起地面塌陷，鑽機失穩。
水中墩如為死水，則可直接採用黏土築島，築島不僅要滿足鑽機施工需要，還要保證排水暢通。同時還應滿足承臺施工時承臺開挖四周保護層厚度；如為活水區築島，則四周還應採取防沖刷措施，一般在四周堆碼編制袋護坡，如水流較大，還應採取打入木樁，採用鋼絲橫聯保護編制袋不被沖走。
2.2測放樁位
組織精測人員對設計的樁位進行精密的定位，並報監理工程師檢驗。經監理工程師複測確認後，方可開鑽。
在埋設護筒前，把樁位進行引樁埋設，便於護筒埋完後檢查樁位情況。2.3護筒設定
1、護筒內徑比樁徑大200～400mm，採用5mm厚鋼板捲製而成。
2、護筒中心豎直線應與樁中心線重合，除設計另有規定外，平面允許誤差為50mm，豎直線傾斜不大於1%。
3、旱地、築島處護筒採用挖坑埋設法，護筒底部和四周所填粘質土必須分層夯實。
4、護筒頂面宜高出施工水位或地下水位2m，還應滿足孔內泥漿面高度的要求，在旱地或築島時還應高出施工地面0.5m。
5、護筒埋置深度應根據設計要求或樁位的水文地質情況確定，一般情況埋置深度為2～4m，特殊情況應加深以保證鑽孔和灌注砼的順利進行。
6、護筒連線處要求筒內無突出物，應耐拉、壓，不漏水，不變形。2.4鑽機就位
鑽機就位前，對主要機具及配套裝置進行檢修後開始安裝就位，接通水電。鑽繩中心應與護筒中心重合。鑽頭掛上後，要反覆核對中心位置，以免造成斜孔。
將鑽錐徐徐放入護筒內。鑽機底座和頂端保持平穩，防止產生位移和沉陷，鑽機的起吊滑輪線、鑽錐和樁孔中心三者應保持同一鉛垂線。
2.5泥漿的調製和使用技術要求
在砂類土、碎（卵）石土或黏土夾層中鑽孔，宜採用膨潤土泥漿護壁。在黏性土中鑽孔，當塑性指數大於15，浮渣能力滿足施工要求時，可利用孔內原土造漿護壁。衝擊鑽機鑽孔可將黏土投入孔中，利用鑽頭衝擊造漿。
針對不同地質調整泥漿指標，鑽孔中泥漿比重不宜大於：砂黏土不宜大於為1.3，大漂石、卵石層不宜大於1.
4，岩石不宜大於1.2。入孔泥漿粘度一般地層為16～22s，鬆散易坍地層為19～28s，含砂率不大於4%。
2.6衝擊鑽孔施工
（1）、安放鑽機前，底架應墊平，保持穩定，使之不產生位移和沉陷，使底盤底座平整。鑽頭中心與護筒頂面中心偏差不得大於5cm。
（2）、開始鑽孔時，應採用小衝程開孔，待鑽進深度超過鑽頭全高加正常衝程後方可進行正常衝擊鑽孔。如存在土洞，則在土洞以上範圍內採用小衝程鑽進，直到土洞處理完畢後進行正常衝擊鑽孔。
（3）、在鑽進過程中，應勤鬆繩和適量鬆繩，不得打空錘;勤抽渣，使鑽頭經常衝擊新鮮地層。每次鬆繩量應按地質情況、鑽頭形式、鑽頭重量決定。
（4）、吊鑽頭的鋼絲繩必須選用同向捻製、柔軟優質、無死彎和無斷絲，安全係數不應小於12。鋼絲繩與鑽頭間必須設轉向裝置並連線牢固，鑽孔過程中應經常檢查其狀態及轉動是否正常、靈活。主繩與鑽頭的鋼絲繩搭接時，兩根繩徑應相同，捻扭方向必須一致，並定期檢查，防止因鋼絲繩崩斷造成掉鑽頭。
（5）、鑽孔工地應有備用鑽頭，檢查發現鑽頭直徑磨耗超過15mm時應及時更換修補。更換新鑽頭前，應先檢孔到孔底，確認鑽孔正常時方可放入新鑽頭。
（6）、為防止由於衝擊振動導致鄰孔孔壁坍塌或影響鄰孔已澆築混凝土強度，應待鄰孔混凝土抗壓強度達到2.5mpa後方可開鑽。
（7）、為保證孔形順直，應在成孔清孔前用檢孔器檢查。每次更換鑽頭時，亦必須檢孔，將檢孔器檢到孔底方可放入新鑽頭。如檢孔器不能下到原來已鑽的深度，則可能發生了彎孔、塌孔或縮徑等情況，應及時採取補救措施。
（8）、樁基施工隊在鑽孔施工中必須有完整、詳細的書面工作記錄，填寫「鑽孔記錄表」，並仔細核對地質地層情況與設計是否相符，發現不符合設計時要及時上報。鑽孔過程中發生鑽孔事故要及時上報，以便及時組織處理。
（9）、樁在達到設計標高後，經核對設計資料無誤，施工單位自檢合格，填寫有關檢查資料。然後上報分管工程師，由分管工程師上報監理工程師，上報時連同施工記錄、渣樣一併上報。分管工程師接報後應立即組織有關人員進行孔深、孔徑、孔位檢查，經檢查合格後，並報監理工程師檢查，經監理工程師同意後清孔，清孔沉渣厚度要嚴格控制。
2.7、溶洞處理措施
溶洞處理的三種常用方法：擠石造壁法、靜壓化學灌漿法、套內護筒法。
2.7.1施工準備
（1）熟悉樁孔處的地質資料，確定溶洞、土洞的埋深、大小、所處地質、溶洞內充填物型別、溶洞走向和地下水系情況，根據地質情況制定相應的處理措施。
（2）由於岩溶地區水平溶洞、溶溝和溶槽眾多，不僅每個墩的樁孔間相連，而且墩與墩的樁孔之間也有貫通。到底先開哪個孔，需在詳細的地質資料基礎上，審慎選擇。一般先開溶洞較小或孤立不連的孔，再開溶溝、溶槽走向下端的孔，待成孔後就可減少或者堵住其它地下水活動的通道，免於泥漿和砼的流失。
鑽孔順序：上下游對稱，並考慮孔與孔之間的相互影響。
（3）土洞處理：由於本標段部分橋址區存在土洞，如不加以處理可能會造成土洞坍塌，地面沉陷，甚至導致鑽機失穩，造成安全事故。在施工前，如土洞埋深較淺（小於3m），擬直接開挖換填；如埋深大於3m，且土洞較大，能夠導致安全事故的則擬採用預注漿填充處理；如土洞較小，不會引起安全事故則可在鑽孔過程中，按溶洞處理方法處理（見下）。
（4）在鑽孔作業前應制定相應的溶洞處理措施，並根據措施在施工現場備好所需的材料。
2.7.2溶洞頂部穿越措施及其判定特徵
（1）鑽機鑽孔，操作人員要根據各樁位的地質鑽孔資料，掌握岩溶位置及岩層的分布規律，鑽進時應根據岩層的變化，採用不同的衝程和頻率。並及時排渣，注意觀察護筒水位的變化情況，採用泥漿護壁鑽進時，應檢查鑽孔泥漿的各項指標，防止井壁坍孔，泥漿流失。接近溶洞頂板時，應逐漸改為小衝程、低頻率鑽進。
（2）當溶洞頂部被擊穿時，泥漿面會急劇下降，此為判定是否打到溶洞的主要判定特徵。此時應在事先就有準備好的泥漿幫浦，利用泥漿幫浦對孔內進行補漿，防止泥漿面下降導致孔壁坍塌。
（3）當衝擊鑽穿過溶洞頂部時要反覆提公升衝錘，在頂部厚度範圍上下輕提慢放，衝錘不明顯受阻礙，說明頂部已成孔並且是圓滑垂直的。岩溶處理如採用擠石造壁則盡可能的將頂面穿孔擴大，待回填完成後再對此部分進行成孔，避免衝錘被卡。
（4）擊穿溶洞後，應採用測繩測出溶洞底面高度，結合溶洞頂面高度推算出溶洞內空高度，並對鑽渣進行取樣，做好相關記錄。此部分工作應平行進行，儘量減少完成此部分工作的時間。2.
7.3、岩溶處理方案：擠石造壁
本方案適合於地下潛水或岩溶裂隙水壓不大的溶洞。從經濟上考慮時，如溶洞過大，回填方量較大，施工過程中難以保證將溶洞填滿確保不漏漿，則不宜採用此方案。
（1）採用此方案的孔位周圍應事先準備足夠的小片石、黏土或風化石、袋裝水泥。粘土要做成泥球狀(φ15～20cm)或餅狀，用薄膜包裹，防止乾裂，如孔內有裂隙水則還應準備一定數量的袋裝水泥。鑽孔作業在鑽進距溶洞頂部0.
3～1m時（視鑽機鑽進速度確定），必須有一台裝載機到位備用，配合處理的工人也應帶上工具在現場待命。
（2）當發現孔內泥漿面急劇下降時，則應立即補漿，提起鑽頭，待測量工作完成後，裝載機立即向孔內回填片石和黏土，片石和黏土應混合均勻回填，每回填至一定數量往孔內投入袋裝水泥，再回填，回填過程中應對回填層頂面高度進行測量，回填至高出溶洞頂面1m即可。
（3）回填工作完成後，可恢復鑽孔作業。
（4）採用此方案常見問題及處理措施：
a、由於採用此方法，溶洞頂面沒有完全擊穿，回填的片石和黏土可能堵住孔口。在回填一定數量的片石和黏土後，測量確定回填層已高出溶洞頂面時重新鑽進，重新回填，直至溶洞內被填滿。
b、當回填完成後，鑽孔鑽進致溶洞內時，仍有漏漿現象。此時應重新回填、重新鑽進，回填可加大袋裝水泥的用量。
c、當回填後形成的孔壁無法堵住地下水時，可直接回填混凝土。
2.7.4、岩溶處理方案：靜壓化學灌漿法
本方案適用於溶洞內有填充物填滿或有流沙的，或當溶洞為空洞或填充物不滿（水洞），在鑽孔樁施工前先進行預處理，採用本方法固結填充物和流沙，在樁體周圍形成防水帷幕，另一方面，提高溶洞中土體的承載力和抗剪能力形成擋土牆，防止塌孔。
（1）溶洞中回填物如為砂、礫等土體，漿液是通過滲透作用板結砂和礫；溶洞中回填物如為稀土、亞粘土等土體，漿液通過劈裂、擠密作用加固土體；對無填充或半填充溶洞，漿液是通過充填作用填滿溶洞。
（2）採用的化學漿應在幾十秒內瞬間凝固，應控制漿液灌注在一定範圍內且不流失，控制漏漿，提高材料的利用率。可採用水玻璃水泥漿。
（3）根據漿液的擴散半徑在採用此方法的孔位四周均勻布置布4個灌漿孔，以使注漿後在樁四周形成防水帷幕。孔徑80mm，孔深要求達到需處理的溶洞底部。
（4）採用雙液灌漿系統進行全孔注漿，要求少量多次、反覆灌漿。
（5）此方法可與樁基施工形成流水作業，可保證工期。
2.7.5、溶洞處理方案：套內護筒法
本方案適用於地下潛水或岩溶裂隙水較大，採用其他方法無法堵住漏漿或成本較大時，可採用此方法。
（1）採用此方法需將溶洞頂面完全穿過，使溶洞頂面岩層成孔垂直光滑，保證護筒能順利下到溶洞底。
（2）若溶洞以下再無溶洞或下乙個溶洞間隔較近時，同一直徑護筒跟進至溶洞底板；若同一根鑽孔樁遇溶洞間隔較遠時，則改換小一級差的護筒隨鑽機的鑽進而跟進。視溶洞的垂直距離而確定級差和護筒的跟進層數。「級差」和「跟進層數」的確定原則是視底節的變形程度和插打護筒的震動能力而定。
如需採用級差法護筒跟進時，開孔時宜選用較大號鑽頭，隨著護筒的埋入更換鑽頭。內護筒直徑應滿足鑽孔要求，外護筒內徑應比內護筒外徑大5cm左右，根據設計樁徑需採用的內護筒的直徑來確定外護筒的直徑，以及在埋設外護筒時所用鑽頭的大小。
岩溶地區鑽孔灌注樁施工技術總結
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鑽孔灌注樁施工技術
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