施工技术ｃｏＮｓｒＲＵＣ兀ＯＮＴＥＣ｝矾ＯＩｏＧＹ２００６年１月第”卷第１期石灰岩地层钻孔灌注桩施工工艺探讨毛善元，王建军，李奋强，沈劲松（湖南基础工程公司，湖南株洲４１２０００｝［中图分类号］３３５７５３６５［文献标识码］ＡＯｉｌ［文章编号］１００２—８４９８（２００６）０１４）０５６４）２ＤｉｓｃｕｓｓｉｏｎＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＴｅｃｈｎｉｑｕｅｏｆＤｒｉｌｌｅｄＧｒｏｕｔｉｎｇＰｉｌｅｉｎＣａｌｃａｒｅｏｕｓＲｏｃｋＳｔｒａｔｕｍＭＡＯＳｈａｎ—ｙｕａｎ，ＷＡＮＧＪｉａｎ—ｊｕｎＬＩＦｅｎ—ｑｉａｎｇ，ＳＨＥＮＪｉｎ—ｓｏｎｇ４１２０００，Ｃｈｂ，ｍ）（巩’㈣ＦｏⅫ如ｎｄｎＥｎｇｉｎｅ＊ｒｌｎｇＣ＇ｏ＂ａｙＺｔｍｚｈｏｕ，地’ｎｏｎ在桥梁钻孔桩施工中，经常会遇到溶洞裂隙发育的石灰岩地层，由于石灰岩受地下水浸蚀，发生化学变化，在原来整状岩石中形成裂隙、空洞乃至大型溶洞，２．１回转钻进成孔工艺采用÷１６ｍ四翼笼式双腰带硬质合金刮刀钻头、泵吸反循环回转钻进、泥浆护壁成孔工艺。正式开钻前，先向护筒内加入一定数量的粘土和清水，并掺人一定比例的膨润土和碱面，钻机则采用轻压慢转的方式，将粘土和清水搅拌搅匀，然后将护筒内而大部分钻孔桩又是嵌岩桩，所以在钻进成孔过程中常常在７Ｌ中造成半边岩、探头石，出现孔斜、断钻、埋钻等事故，致使工程造价增加、工期延长，直接影响到工程质量与经济效益。本文结合江西境内一座大桥基础的施工实践，就石灰岩岩溶发育地层钻孔灌注桩的施工工艺进行探讨。１地层特征及桩基设计要求１．１工程地质特征根据勘察报告，赣粤高速昌泰段同江大桥桥址的工程地质特征可概述为：泥浆循环至泥浆池中，继续加入粘土、清水、膨润土和碱面进行搅拌，直到制备出足够数量符合钻进要求的泥浆为止；开钻后，则采用轻压慢转的方式进行钻进，当钻头穿过护筒刃脚１ｍ以后，则可根据地层情况来确定钻进的速度。在圆砾土、砾质粘土中钻进时，则采用中等转速，大泵量优质泥浆，加快进尺的办法进行。当遇到残余大型石灰岩块石或基岩时，就会引起钻机跳动、蹩车和钻头偏斜等现象，此时最容易引起孔斜、卡孔等事故，《１）工程地质条件本桥区位于同江河冲积平原，地势平坦，地面起伏较小，标高变化范围在３８～４２ｍ。地层自上而下可分为：淤泥、亚粘土、砾砂、圆砾土及砾质粘土，覆盖层厚度在１．５～８ｍ，变化较大。基岩为石炭系下统大塘组自云质石灰岩，本层溶洞裂隙发育，含大小不一的块石和角砾；顶面高程起伏不定，溶洞大小不一，性状各异，有充填的、半充填的和未充填的，钻进时容易产生孔斜、漏浆和垮孔事故。（２）水文地质条件同江河是赣江的一条支流，水位季节性变化大，洪水季节水流冲刷作用强，地下水丰根据以往的施工经验，应马上起钻和回填片石，然后再改用冲击钻进的方法来施工。２．２冲击钻进成孔工艺采用如５ｍ铸钢件十字形冲击钻头（钻头质量５～８ｔ）、正循环冲击钻进、泥浆护壁成孔工艺。开钻时，首先向护筒内加入一定数量的粘土、清水、膨润土和碱面，用小冲程、高频率的冲击方法进行钻进，以达到造浆护壁的目的，其技术参数为：冲击行程Ｉ．０～１．５ｍ、冲击频率１０～１５次／ｒａｉｎ。当孔深穿过淤泥、粘土层后，则可将冲程增加到２．０—３．Ｏｍ，排渣则采用泥浆泵正循环的方式清除孔内的钻渣，同时应注意孔内泥浆指标的变化情况，适时地加入粘土和清水。［收稿日期］２００５－０７一１２富，水位较高，一般在３９５ｍ左右处，给工程施工带来较大的影响。１．２桩基设计桥梁桩基础采用｝１．６ｍ钻孔灌注嵌岩桩，要求人完整灰岩３ｍ以上。２钻进成孔工艺根据勘察揭示的地层资料，主要采取正循环回转钻进和冲击钻进＋泥浆护壁成孔的施工工艺。［作者简介］毛善元（１９６卜一），男，湖南武冈人，湖南基础工程公司工程师，湖南省株洲市建设中路１５１号４１２ｍｎ０，电话：（０７３３）２４９４４７５万方数据 ２００６Ｎｏｌ毛善兀等：石灰岩地层钻孔灌注桩施工工艺探讨５７进入岩层后，冲程控制在３—４ｍ，冲击频率为４～６大；施工中采用粘土掺加膨润土进行拌浆取得了很好的效果，泥浆的配合比（ｋｇ／ｍ３）为粘土：膨润土：水：碱面＝２１０：８０：８１０：３，其性能指标如表１所示。表１泥浆性能指标粘度，密度，ｓ次／ＩＩｌｉｎ。由于石灰岩顶板面起伏不定、溶洞发育和地层极不稳定，施工时应注意孔内的水位变化以及进尺情况。施工中遇到了以下几种情况。（１）多处钻孔遇到孤石或探头石在孔内形成了半边岩，引起钻孔的偏位。处理办法：起钻回填６０～１００ｃｍ高的片石和牯土，采用小冲程、高频率的冲击方含砂量，２Ａｈ稳定性／胶体率／泥皮厚，ｐＨ值％（∥ｃ一）ｌ（ｘ１０“）２．３％ｍｍ１８—２４１３～ｌ２４３～６９６，９９】。３７．９法进行钻进，边冲击边削平基岩面；如钻进过程中还出现“偏斜”现象，则再加填片石和粘土，并将钻机反向移动（偏离桩７Ｌ中心）５～１０ｃｍ进行冲击钻进，直到将钻３结语（１）施工方法最好选用冲击钻进成孔，因回转钻进在石灰岩中进尺较慢而不宜选用，且易造成孔斜、蹩车、断钻事故。（２）对于风化残余的大型孤石、探头石，容易造成孔斜和桩的偏位，处理方法是及时往｝Ｌ内回填一定数量的片石和粘土，采用高频率、低冲程冲击钻进方法进行纠斜，一次不行，就反复几次来达到纠斜目的。（３）对于溶洞发育的地层，施工时应留心观察孔内泥浆面变化情况，发现浆液缺失过快时，先将钻头提出孔偏斜纠正为止，以确保钻孔的垂直度。然后再将钻机移至原位继续钻进，直至达到设计标高。（２）在钻进过程中水位突然下降。采取的措施：立即将冲击锤提出孔口，按１：１的比例回填片石和粘土至泥浆溢出孔口，用高频率、低冲程的方式冲击钻进，边破岩边钻进边向溶洞内挤入片石和粘土，在溶洞中构筑人工土石墙来形成孔壁，以达到隔离泥浆漏失和防止垮孔的目的。（３）在钻进过程中遇到了较大的溶洞。采取的措施：先向ｆＬ内投放１０～２０包水泥，然后再投放１～２ｍ高的片石和粘土，用高频率、低冲程的方式冲击钻进，直至达到“原孔深”，并确定已将袋装水泥捣烂并“搅拌均匀”为止，此时提出钻头再回填粘土至泥浆面平孔口，待机１２ｈ以上待水泥凝固后再用高频率、低冲程冲击钻进，有时要反复几次才能钻进到设计的标高。２．３固壁泥浆性能泥浆在成孔过程中主要起到支撑和稳固孔壁、悬浮钻渣、冷却钻头的作用，是造孔能否取得成功、清｝Ｌ孔口，以确保不埋钻；再回填片石和粘土，用高频率、低冲程的方法将所回填的片石和粘土往溶洞内挤，形成人工土石墙来堵漏成孔，有时要反复几次。若溶洞较大时，可先往孔底投入一定数量的袋装水泥，在水泥上方再回填片石和粘土，用冲击钻将其捣烂击碎并“搅拌均匀”，提出钻头再回填粘土，１２ｈ左右待水泥凝固形成孔壁后再正常钻进。（４）为确保钻进效率，要严格控制回次冲击时间（即捞渣的时间间隔），应根据岩性、冲击次数和进尺情况综合考虑。对于土层，每钻进２ｍ或４ｂ捞渣一次；对于坚硬地层，每小时进尺小于５～１０ｃｍ，应捞渣一次，避免钻渣过厚，造成重复破碎而降低钻进效率。换浆和混凝土浇筑质量好坏的关键因素。本工程部分地层漏浆特别严重，因此对泥浆质量要求较高，需浆量｜｜会讯第二届全国建设行客人才网基熊聘会间：２００６年３月ｌ０日～４月１０日举办单位：建设部人力资源开发中心教育部教育管理信息中心网站平台：中国建设人力资源网（ｗｗｗ．ｍｏｃｈｒ．ｏｏｍ）中国高校毕业生就业服务信息网（ｗｗｗ．ｍｙｊｏｂ．ｅｄｕ．ｏｎ）时联系人：葛顺强时晶联系电话：（０１０）５８９３４８０６万方数据 姜栋８８０８３０４８８８０８２７３８石灰岩地层钻孔灌注桩施工工艺探讨
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：
毛善元， 王建军， 李奋强， 沈劲松， MAO Shan-yuan， WANG Jian-jun， LI Fen-qiang， SHEN Jin-song
湖南基础工程公司,湖南,株洲,412000施工技术
CONSTRUCTION TECHNOLOGY2006,35(1)
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