溶洞区冲击钻孔灌注桩施工方法（精选7篇）
溶洞区冲击钻孔灌注桩施工方法 第1篇
溶洞区冲击钻孔灌注桩施工方法
江苏地质基桩工程公司
马海华
摘要：在冲击钻孔灌注桩的施工中，经常会遇到桩孔出现溶洞的情况，作为地下隐蔽工程，给施工带来很大困难，如处理方法不当，往往会造成掉钻、卡锤、埋锤、梅花孔、漏浆、塌孔等事故发生，导致工期的拖后，影响工程进度，如桩基处理不好甚至影响上部主体使用寿命及安全。因此我们在施工中必须充分了解桩位所遇溶洞的发育规律、基本形态、规模大小、溶穴顶板岩层厚度、完整性、洞内充填物形状等，采取稳妥的措施，保证施工的顺利进行。
关键词：冲击钻孔；溶洞；灌注桩施工；
1、工程概况
由我公司施工的铜陵恒大绿洲三期47~51#楼冲击钻孔灌注桩工程中出现了各种各样形式的溶洞，根据勘察资料，47#-49#楼下伏基岩为角砾岩，主要成分为石灰岩，为碳酸盐类岩。岩溶现象自上而下由强变弱；基岩面上分布着溶沟、溶槽等，浅部基岩地方溶洞发育较强，有的甚至呈串珠状自上而下分布。构造裂隙发育，地下水含量较丰富。
钻探揭露一般浅部溶洞充填物多，深部充填物相对较少，充填物呈全充填-半充填-无充填，一般呈软塑～可塑状态。根据钻孔揭露溶洞在场地分布情况，及钻孔水平见洞率和线溶洞发育率的统计，溶洞在本场地内均有分布，发育程度为较发育；溶洞顶板厚度较薄，多在0.15～10.20m间，洞高0.3～18.4m，且溶洞顶板裂隙发育破碎，属于不稳定的岩溶地基
针对本工程溶洞分布的具体情况，我们拟采用以下施工方案进行施工，具体方法如下：首先①采用冲击钻成孔，其次②根据具体情况采用投放抛填物的方法处理溶洞，然后③考虑采用浇灌低标号混凝土方案。
我们确定施工方法前，应根据溶洞超前钻资料对溶洞进行分类。溶洞的分类：
a、按溶洞大小分为：①大溶洞，洞高大于3m；②小溶洞，洞高小于3m。
b、按洞内有无充填物分为：①有充填、包括亚砂土充填和亚粘土充填，有可塑、软塑和流塑之分；②半充填、有一半左右充填；③无充填物为空洞。
c、按是否漏水分为：①全漏水，严重漏水（与其他溶洞或地下地下暗河连通）；②半漏水；③不漏水。
d、按溶洞垂向数量分为：①单个溶洞，②多个溶洞。
2、溶洞地质条件下冲击钻孔灌注桩的施工方法
在溶洞地区进行冲击钻孔灌注桩的施工非常困难，事故多、进度慢、成本高，因此，施工前应熟悉地质报告、弄清溶洞所在位置、溶洞大小、有无充填物、是否漏水等情况，据此确定每根桩的施工方案。
2.1 常规成孔法（按无溶洞地质考虑）
当溶洞内有可塑或软塑的亚粘土填充物且溶洞不漏水时，不管溶洞垂向数量多少，都可以不考虑溶洞的存在，按照正常的地质情况施工冲击钻孔。
2.2 片石粘土筑壁法
在溶洞内无充填或半充填、溶洞不太大（一般在3m以内）。在存在半漏水、严重漏水溶洞，护筒内水头高度不能保持时，可采用片石加粘土（按1 m3：1~3 m3体积比）回填冲击使其形成泥石护壁，严重漏水溶洞还可采用片石、粘土和整包水泥（1 m3：1~3m3：0.5~1t比例，顺序为袋装水泥、袋装粘土、片石）回填冲击，用0.5~0.8m小冲程，1次不行回填冲击2次，2次不行回填冲击3次，反复回填片石粘土，反复冲击，直到形成泥石护壁，不再漏浆为止，这是一种比较成熟的施工方法（有溶洞大多采用此种方法）。
2.3低标号混凝土浇灌法
在溶洞极大（大于3m），洞内无充填物或有流塑充填物，漏水很严重，或岩石表面倾斜或出现探头石，致使钻头沿软的低的部位下滑造成斜孔，桩孔施工时严重倾斜，采取片石加粘土反复打密仍无法形成泥石护壁或桩孔无法纠偏时，可采取C15混凝土浇灌，用混凝土将溶洞全部充填，使混凝土何溶洞形成一个整体，待混凝土强度达到要求后再行施工。
3、施工中出现的问题及处理方法 3.1坍孔
钢护筒短的只有1~2m，坐落在淤泥质粉质粘土层上，当冲击到溶洞后，突然漏浆造成水头高度急剧下降，上部地层失稳，形成漏斗状坍孔。
1）预防坍孔的方法：
①采用冲击钻孔时，可将钢护筒适当加长，再使用大比重、高粘度优质泥浆冲击成孔。
②发现漏浆及时补充大比重优质泥浆。2）坍孔的处理方法：
①当成孔深度不大时，可全孔回填粘土，暂停一段时间后再深埋钢护筒或加大泥浆比重，重新钻孔。
②当成孔深度较大时，可将钢护筒坐落在坍孔的喇叭口下缘的亚粘土层上，护筒周围回填粘土，挤实，再重新钻孔。
③混凝土浇灌法：溶洞层数较多，为串珠状，溶洞位置勘察准确，洞高大于0.5m小于3m，土层中有极厚的砂层，溶洞漏浆会引起坍方的情况，采用直接浇灌低标号混凝土，待达到一定强度后，再重新钻孔。
3.2卡钻
卡钻的原因和处理方法：
①冲击钻冲击过程中，容易发生磨损，使仁脚磨钝，孔径变小，造成卡钻，所以应经常对冲击钻进行补刃，保证一定的桩径。
②孔不圆，形成梅花桩，最好用六刃和四刃钻头打圆孔，不用一字钻头。③钻头在冲击填充的片石时，拼起的石块将钻头和孔壁的空隙挤住，钻头不能上下，可放小炮震活钻头，也可用小冲击钻冲动或用冲吸的方法将卡在钻头上的石渣松动后再提出。
④钻头冲破溶洞顶板掉入溶洞钻头倾斜，提不出来，应放小炮炸掉顶板岩，一般用药量为300~500g，一次不行可反复几次，在冲击到岩洞顶板时因采用小冲程打紧绳打圆孔。
⑤卡钻时不宜强提，免得拉坏机械，拉断钢丝绳，掉钻头。3.3斜孔
由于岩石表面倾斜或出现探头石，致使钻头沿软的低的部位下滑造成斜孔，解决办法是回填片石，也可灌注水下砼，待强度形成后用水冲程打紧绳反复冲击，直至调整过来为止，但过大的冲程会导致成孔不圆，造成斜孔，一般以2~4m为宜。
3.4漏浆
在冲击成孔中，由于有的溶洞与地下暗河或其他溶洞相通，泥浆迅速流失，水头高度急剧下降，造成漏浆。施工时要在孔边备足一定数量的片石和粘土，一旦出现漏浆要及时回填片石、粘土冲击造壁，并马上补浆，防止水头高度继续下降。
3.5埋钻
埋钻是由坍孔造成的，施工中发生漏浆应立即将钻头提到孔外，如果未及时提钻，漏浆后坍孔，钻头便被埋在孔中。
处理方法：
真空吸渣法，将导管置于坍孔的底部，用9m3的空压机通过50~66mm钢管压入空气吸出沉渣，这种方法用于坍孔石头的粒径不大于25mm的情况。
3.6掉锤
遇到较大的土洞、空洞时，或连体落成，深洞迅速垮塌，出现掉锤现象，处理方法：
在快到溶洞顶板2m距离位置时，应低锤轻冲击，慢冲击，减少溶洞大面积垮塌掉锤现象。
4、其他注意事项
钻机正常钻进时，应注意以下事项： ①泥浆的调制和使用
实践证明泥浆是钻孔灌注桩施工质量好坏的重要环节，必须从严控制。泥浆一般采用水、粘土（或膨润土）和添加剂按适当比例配置而成。在施工中应注意检测泥浆的各项指标，不合要求时，应随时改正，尤其是比重和粘度这两项最直观、最重要的指标。泥浆的比重过大既影响钻进速度，也使孔壁泥皮增厚；泥浆的比重过小则护壁性能差，容易坍孔。
开孔及整个钻进过程中，应始终保持泥浆的正常循环，可采用浓泥浆、小冲程、高频率反复冲砸，使孔壁坚实不坍不漏，掏渣后根据泥浆浓度及时补水。
②冲程确定
应根据土层情况分别确定：一般在坚硬密实碎石层时采用高冲程（100~120㎝），在通过松散砂、砾类土或卵石夹土层高液限过粘土、含砂低液限粘土时宜采用中冲程（50~80㎝）。冲程过高，对孔底振动大，宜引起坍孔。在易坍塌或
流沙地段宜用小冲程（小于50㎝），并应提高泥浆的粘度和相对密度；因故停钻或处理事故必须将钻头提出孔外。
③钢丝绳的松放长度
一般在通过松软土层每次可松绳2m～3m，在密实坚硬土层可松绳3m～5m。应注意防止松绳过少，形成“打空锤”，使钻机、钻架及钢丝绳受到过大的意外荷载，遭受损坏。松绳过多，则会减少冲程，降低钻进速度，严重时使钢丝绳纠缠发生事故。
④掏渣
在钻孔过程中，应根据钻进速度及时捞取渣样。一般在密实坚硬土层钻进小于20㎝～50㎝、松软地层每小时纯钻进小于50㎝～100㎝时，应进行循环泥浆捞渣。捞至泥浆内含渣显著减少、无粗颗粒、相对密度恢复正常为止。当钻渣太厚时，泥浆不能将钻渣全部悬浮上来，钻锤冲击不到新土（岩）层上，还会使泥浆逐渐变稠，吸收大量冲击能，并妨碍钻锤转动，使冲击进尺显著下降，或冲击成梅花孔、扁孔的危险，故必须及时掏渣。
在开孔阶段，为使钻渣挤入孔壁，可待钻进4m～5m后再掏渣。正常钻进每班至少应掏渣一次。捞渣后应及时向孔内添加泥浆或清水维护水头高度。投放粘土自行造浆的，一次不可投入过多，以免粘锤、卡锤。
⑤验孔
为准确提升钻锤的冲程，宜在钢丝绳上做上标记。每钻进4～5m深度验孔并取样一次，在更换钻头前或容易缩孔处，均应验孔；
要经常测定钻孔的垂直度，并做好记录，且以免偏孔。⑥钻孔的安全要求
冲击锤起吊应平稳，防止冲撞护筒和孔壁；进出孔口时，严禁孔口附近站人，防止发生钻锤撞击人身事故；因故停钻时，孔口应加盖保护，严禁钻锤留在孔内，以防埋钻，应经常注意地层变化，做好记录。
溶洞区冲击钻孔灌注桩施工方法 第2篇
一、工程概况
本合同段****黄庄小桥工程采用钻孔灌注桩基础。桥台桩基直径1.5米，共计12根。采用水下C25混凝土浇筑。
根据桥梁设计图纸和桥位处基本地质情况，并结合调查当地实际情况桩基施工拟采用冲击钻成孔。
二、现场组织及准备
2.1人员、设备、机具、材料配备 2.1.1人员安排
钻孔桩的施工拟投入管理人员4人；技术员3人；钢筋工10人；钻机操作人员2人；混凝土工2人；电工1人。
2.1.2机械设备、机具安排
根据施工进度要求拟投入旋挖钻机1台、25T吊2台、泥浆运输车3台、装载机2台、挖掘机1台、破碎锤1台、板车1台。
2.1.3材料进场计划
材料供应工作紧扣工程施工进度安排，材料供应提前到位。钢筋及混凝土原材料进场后要进行检验，合格后才能使用。
2.2技术准备
2.2.1施工控制网和水准网的建立：
接到设计单位交底的现场平面控制点和水准网后，立即组织测量人员
进行测量放线，根据放线情况进行施工场地的布置。同时在施工场区范围内建立施工控制网和水准网。并经监理工程师复核确认后使用。
2.2.1.1 施工控制网的建立：
根据业主和设计单位提供的平面控制基准点，利用全站仪测设建立施工平面控制网，并将测设成果整理报送监理工程师复测批准，并做为工程基础性资料备案。
2.2.1.2施工水准网的建立：
根据业主和设计单位提供的基准水准点，用S2水准仪测设建立施工水准网，平差后精度满足施工要求，并将成果报送监理工程师复测批准，并做为工程基础性资料备案。
2.2.2 现场勘察：
向业主要求，要有现场地下各种管线、电缆、电信等的详细资料，并由测量人员在现场标定。同时做现场详细堪查，通过挖探坑对能调查的地下管线尽可能弄清。
三、施工进度计划
钻孔桩的计划开工日期为2016年3月30日，完工日期为2016年7月30日，总体计划工期120天(日历天)。因右半幅全部完工后才开始施工左半幅，所以计划施工工期较长。
四、施工方案和技术措施
4.1钻孔工艺
4.1.1场地准备
开钻前场地需完成三通一平。地上、地下的电缆管线、设备基础等障碍物均已排除处理完毕。各项临时设施如照明、动力、安全设施准备就绪。操作前应对钻机、吊车等机械进行安全可靠的检查，确保施工机械处于良好工作状态。场地应先按设计图纸要求的标高进行平整，清除桩位处地上、地下一切障碍物（包括大块石、树根和垃圾等），场地低洼处须回填夯实。
4.1.2测量放线
在恢复定线的基础上，根据经监理工程师及业主审批过的导线点、水准点成果，用全站仪进行基桩桩位精确放样，并在基桩中心位置钉以木桩（木桩中心钉以小铁钉），作为标记。木桩标记要妥善保管，如发现破坏、移位或丢失，必须重新放样。4.1.3冲击钻灌注桩施工工艺
4.1.3.1护筒用6～8㎜钢板卷制焊接而成，护筒直径比桩径大240㎜，200㎜、180㎜上部开一个溢浆口；护筒埋设时先开挖比护筒直径大0.2～0.3m，深1.3m左右的基坑，再安装护筒；按桩位中心线找正后四周倒入粘土压实；进行复测，以确保护筒中心与桩位中心相一致。护筒中心与桩位中心偏差控制在<50㎜，护筒顶端应高于地面0.2m；护筒底部用铁钎探测有无障碍物，若遇障碍物必须及时处理，必要时加长护筒高度；护筒埋好后用钢丝绳做保险系在钢轨上。
4.1.3.2挖循环泥浆池，采用泥浆循环的方法掏渣。4.1.3.3冲桩机就位
护筒埋设结束后将冲孔机就位，冲孔机摆放平稳，钻机底座用钢管支垫，钻机摆放就位后对机具及机座稳固性等进行全面检查，用水平尺检查钻机摆放是否水平，吊线检查钻机摆放是否正确。
4.1.3.4冲击钻成孔
冲机钻就位前，应对钻孔前的各项准备工作进行检查，包括主要机具设备的检查和维修，全面检查钻机的各运转部位是否灵活可靠，润滑油是否够量，冲机钻安装是否平稳，钻机就位后，应水平平稳，不得产生位移和沉陷，冲头和桩位中心应在同一铅垂线上，开孔的孔位必须准确。
根据基桩的直径及工程地质情况，采用5~8T冲击锤。在钻机驱动钻锤冲击的同时，利用泥浆泵，向孔内输送泥浆（当钻进一个时期，检查孔内泥浆性能如果不符合要求时，必须根据不符情况采取不同的方法予以净化改善）。冲洗孔底携带钻渣的冲洗液沿钢丝绳与孔壁之间的外环空间上升，从孔口回流向泥浆池，形成排渣系统。
冲锥的钢丝绳同钢护筒中心位置偏差不大于2㎝，升降机锥头时要平稳，不得碰撞护壁和孔壁。
冲进过程中，每进5～8尺检查钻机直径和竖直度，注意地层变化，在地层变化处捞取渣样，判明后记入记录表中并与地质剖面图核对；根据实际地层变化采用相应的钻进方式，在冲进至中层易液化砂层时，冲进速度必须放慢，以确保成孔质量。
在护筒下1m范围内，宜慢速冲进。
冲孔作业必须连续，并作冲孔施工记录，经常对冲孔泥浆进行检测和试验，不符合要求的随时改正，注意补充新拌的好泥浆，在整个施工过程
中，泥浆的损失要小，孔内水位要保证，防止孔壁坍塌，埋冲锥头的现象发生，确保冲孔桩的成孔质量和成孔速度。
冲孔应用小径冲锥冲到深度后，用大径冲锥扩孔，冲管内的泥渣和泥浆经常倒出，在冲孔排渣，提冲锥头除土或因故停冲时，应保持孔内水头和要求的泥浆指标。
4.1.3.5成孔要点
钻孔桩在软土中钻进，应根据泥浆补给情况控制钻进速度；在硬层或岩层中的钻进速度以钻机不发生跳动为准。
冲孔桩每钻进4～5m验孔一次，在更换钻头前或容易缩孔处应验孔。桩进入全风化岩后，非桩端持力层每钻进30～50cm，桩端持力层每钻进10～30cm应清孔分段取样分析一次，确保入岩深度，并做记录。
成孔中如发生斜孔、塌孔和护筒周围冒浆、失稳等情况，应停止施工，采取相应措施后再进行施工。
4.1.3.6冲孔桩机操作要点及注意事项
开冲时，应稍提冲头，在护筒内旋转造浆，开动泥浆进行循环，待泥浆均匀后以抵挡慢速开始冲进，使护筒脚处有牢固的泥皮护壁。冲至护筒脚下1.0m后，方可按正常速度钻进。冲进过程中必须保证冲孔的垂直。
在冲进过程中，应注意地层变化。对不同的土层，采用不同的冲进方法；在粘土中冲进，中等转速，大泵量稀泥浆，进尺不得太快；在砂土或软土层中，冲进时要控制进尺，抵挡慢速大泵量，稠泥浆冲进，防止泥浆排量不足，冲渣来不及排除而造成埋冲头事故；在土夹砾（卵）石层中冲进时，宜采用抵挡、慢速、良好的泥浆，大泵量。
冲进过程中，要随时观察孔内水位及进尺变化情况，冲机的负荷情况，以便判断塌孔或漏浆。
冲进过程中，对于地层交界处软硬不匀，颗粒粒径大小悬殊，采用低速慢冲，上下反复扫孔，并随时注意冲孔垂直度检测；在松软土层中冲进，根据泥浆补给情况控制冲进速度。
施工期间护筒内的泥浆面应高出地下水位1m以上，在受水位涨落影响时，泥浆面控制在高出最高水位1.5m以上，冲速不要太快，在孔深4m以内不要超过2m/h，往后也不要超过3m/h。
冲进过程中，经常注意泥浆指标变化情况，并掌握好孔内泥浆面高度，发现变化后及时调整。
经常检查机具的运转是否正常，发现异常应立即向当班班长和技术人员报告；润滑部位每班检查一次。
小工具如扳手、榔头、撬棍、垫叉等应放在离孔口较远处，防止掉入孔内。
上下冲时发现阻力大的易缩径孔段，应采取上下来回反复划圆扫孔以保证孔径达到要求。
操作人员要执行操作规程，按规定表格详细记录冲进中每一环节的变化。
钻孔灌注桩施工泥浆循环系统由泥浆泵、护筒、连通管、泥浆池等组成。钻孔泥浆由泥浆泵从泥浆池1内泵送进浆，使悬浮在泥浆中的钻渣上升至孔口，用泥浆泵排入泥浆池2沉淀，经过沉淀后通过连通管进入泥浆池1，再通过泥浆泵泵送进入，如此反复循环。
根据泥浆池、基桩的钻孔灌注工程量及钻孔平台场地条件，钻孔施工过程，利用泥浆池对钻孔泥浆采用重力沉淀法进行净化。
当满足设计要求并达到设计孔深时，经值班质检员检查并经监理认可后允许终孔。
终孔后，首先进行清孔，根据泥浆质量及井内沉渣多少由质检员及实验员确定清孔时间及措施。清孔结束后，由质检员会同监理下探孔器，孔径孔深及沉渣厚度，作好记录，填写相应表格。
4.1.3.7清孔
每钻进1m，采用泵吸反循环清渣；在砼灌注前再次用泵吸反循环清渣进行二次清孔、控制沉淀。4.1.4钢筋笼制作
钢筋笼制作应符合设计要求，钢筋笼的主筋、箍筋和加劲箍筋应按品种、规格、长度编号堆放。钢筋笼的尺寸、电焊质量、搭接长度等，按设计要求和《技术规范》要求施工，钢筋笼要牢固定位，要保证在搬运及安放过程中不变形，安放钢筋笼要对中，并设有导向架，保证钢筋笼的垂直度，吊放钢筋笼时要把制备好的钢筋笼分段吊起进行焊接放入孔内。桩壁混凝土保护层及顶面高程要达到设计要求，同时在钢筋笼上安设检测管，要绑扎牢固，位置正确。放入钢筋笼后要尽快浇筑砼，如孔底彻底清理后4小时尚未开始浇筑混凝土，则孔底必须重新清理。采取有效方法固定好钢筋笼，以防在灌注砼过程中钢筋笼上浮。
钢筋骨架检测项目：
4.1.5桩芯砼灌注
砼浇注导管采用Φ300型快速接口管，按《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000要求，在浇注前进行密封耐压试验，长度测量标码等工作。
钻孔桩砼浇注工序要求衔接紧凑、有条不紊，清孔完成后，应立即下放钢筋笼，接着下放导管。
在浇注砼前再次检查孔度沉渣厚度，如不满足，则立即利用导管进行二次清孔。
下导管口离孔底0.2～0.4m，第一批灌注砼数量应能满足导管初次埋置深度（≥1.0m）。
灌注开始后，应连续、快速地进行，做到一气呵成，在灌注过程中，要特别注意保持孔内的静压水头，不少于2.0m，同时要及时测量砼面的高度及上升速度。
根据导管长度，推算和控制埋管深度。导管最大埋深不大于6m，最小埋深不小于2m。
桩顶标高的确定：灌注桩顶要比设计桩顶标高多浇注0.8-1.0m，以确
保桩顶质量。
做好每根桩水下砼灌注记录和砼施工记录。
五、质量保证措施
5.1钢筋工程质量保证措施 5.1.1材料进场检验
本工程所用的钢筋，供应商提供具有出厂证书和检验报告的合格钢材，并按规定取样送项目部试验室进行试验，并经总监办中心实验室抽检，鉴定质量合格后方可使用。
5.1.2钢筋焊接
焊工持证上岗，并在规定的范围内进行焊接操作。钢筋焊接时，严格按照设计图纸、施工工艺标准要求进行。钢筋焊接前，根据施工条件进行试焊，实验合格后方可施焊。
5.2混凝土质量保证措施 5.2.1商品混凝土的拌合及运输
商品混凝土拌合过程我单位会派专人进行监督，对所使用的材料、外加剂用量及质量进行检查，同时与现场的施工人员保持联系，如有问题及时与混凝土公司沟通，确保混凝土的施工质量和供应速度。
对于进入现场的混凝土进行质量验收，并检查出厂合格证，经检查合格后方可浇。
制定切实可行的运输路线，同时在施工场地内派专人指挥混凝土运输车辆进、出现场，确保现场的连续浇筑。
5.2.2混凝土浇筑及养护
保证混凝土运输时道路畅通，保证浇筑的连续性。
六、安全措施
6.1安全目标
6.1.1生产活动中的死亡、重伤事故为0。6.1.2安全隐患整改率100%。
认真贯彻落实“安全第一，预防为主”的方针，严格按照安全技术规程和安全规则组织施工。
6.2保证安全生产组织措施
为实现上述目标，成立以项目经理为第一责任人的安全生产组织领导机构，下设安全质量检查室，工程队成立以队长为首的安全生产组织，下设安检室。安检室设专职安检工程师和安检员，工班设兼职安全员，自上而下形成安全生产监督，保证体系，对施工生产实施全过程安全监控。见安全管理组织机构、安全保证体系图。
6.3保证安全生产制度措施
完善各项安全生产管理制度，针对各部位，各工种的各自特点制定相应的安全管理制度，如“安全教育制度，安全检查制度，事故分析制度，安全奖惩制度”等，并由各级安全组织督促检查，加以落实，营造安全生产，人人有责的良好氛围。把“安全生产”充分的落实到每一个员工身上，充分的体现在每一个环节，甚至每一个细微的环节
上。
6.4保证安全生产技术措施
6.4.1针对本工程特点，编制详细的安全操作规程、细则及安全技术措施，并发至工班，组织逐条学习，落实。
6.4.2特殊工种的安全教育、考核、复验，严格按照《特种作业人员安全技术考核管理规则》，执行经过培训考试合格，获取操作合格证后方能持证上岗，对已取得上岗证者，要进行登记存档，按期复审，未经安全教育管理人员、施工人员，不准上岗，未进行三级安全教育的新工人不准上岗，变换工程或采用新工法，新工艺，新设备，新材料及技术难度较大的经过技术，未经培训合格者不准上岗。
6.4.3严格执行逐级安全技术交底制度，施工前由项目总工程师组织有关人员进行详细的安全技术交底，并履行签字手续待查，各施工队安全员组织对施工班组及具体操作人员进行安全技术交底，各级专职安全员对安全措施的执行情况进行督察，并作好记录。
6.4.4所有起重设备、电器设备、运输设备等要加强保养，使其保持良好的工作状态并具有完备的安全装置，所有机具设备的操作人员均经过严格训练，持证上岗，并严格遵守操作规程，严禁违章作业。
6.4.5施工用电按《施工现场临时用电安全技术规范》要求进行设计、检测。施工照明线路电压在窄小施工区域不大于36V，其它区域可用220V，动力设备为380V，所有电力设备设专人检查维护，并设警示标志，操作电气设备，要符合如下规定：
非专职电气操作人员，不操作电气设备。
操作高压电气设备，戴绝缘手套，穿电工绝缘靴并站在绝缘板上。手持式电气设备的操作手柄和工作中接触的部位，有良好绝缘，使用前进行绝缘检查。
低压电气设备加装漏电保护。
电气设备有良好的接地保护，每班均由专人检查。施工现场自备发电机，以防止突然停电造成安全事故。
所有施工用电线路均按施组要求分别定位悬挂，由值班电工负责检查管理。
6.4.6施工现场做到布局合理，场地平整，道路畅通，机械设备安置稳固、材料堆放整齐，用电设施安装触电保护器，为安全生产创造良好的环境。施工现场设醒目的安全标语和安全警示标志，提示工人注意安全。
6.4.7进入施工现场人员，佩戴安全帽，特殊工种按规定要佩戴好防护用品。
6.4.8现场生产、生活区按《消防法》规定，布设足够的消防水源和消防设施网点，消防器材有专人管理，组成业余消防队，定期训练，保证所有施工人员熟悉并掌握消防设备性能和使用方法。
6.4.9严禁酒后驾驶车辆和操作机械，车辆严禁“三超”，禁止使用带“病”的车辆、机械和超负荷运转，并坚持“三查”制。
6.4.10机械设备在施工现场集中停放，严禁对运转中的机械设备进行检修、保养，机械作业的指挥人员，指挥信号准确，操作人员听从指挥，严禁违章作业。
使用钢丝绳的机械，在运行中禁止工作人员跨越钢丝绳，用钢丝绳起
吊、拖拉重物时，现场人员远离作业半径，并对钢丝绳进行定期保养，检查更换
6.4.11钢筋工程安全技术措施
6.4.11.1工程所用钢筋全部在现场加工场加工，钢筋加工前由负责钢筋加工的工长对加工机械（切断机、弯曲机、对焊机等）的安全操规程及注意事基进行交底，并由机械技师对所有机械性能进行检查，合格后方可使用。
6.4.11.2多人合运钢筋，起落、转停动作要一致，人工传送不在同一垂直线上，钢筋堆放要分散、稳当、防止倾倒和塌落
6.4.11.3钢筋起吊捆牢固，吊勾下方不站人，吊运绑扎钢筋工作架子系好钢丝绳，在无任何牵连的情况下进行吊运，到位后，待工作架放稳，搭好支撑主能放下钢丝绳。
6.4.12吊装工程安全防护措施
6.4.12.1吊车司机由我公司机械公司负责管理和安全交底，机械公司派专业工程师住现场，负责解决吊车的维修检查和管理，确保现场吊车的安全使用，保证吊装方案的顺利实行。
6.4.12.2吊车钢丝绳、绳具由项目经理部负责和安全使用。6.4.12.3吊车信号指挥工经培训考试合格持证上岗，严格执行以下“十不吊”的规定：
①被吊物超过机械性能允许范围 ②信号不明 ③吊物下方有人 ④吊物上站人 ·⑤埋在地下物 ⑥斜拉、斜牵、斜吊
⑦散物捆扎不牢 ⑧零散、小物件无容器 ⑨吊物重量不明，吊索具不符合规定 ⑩六级以上强风 6.4.12.4吊车起吊前，安全部门验收合格后方准使用。
6.4.13影响道路交通的工程施工时，首先与管理部门取得联系，制定确保施工安全的工程施工方案、施工计划及保证安全的具体措施，报管理部门审批，按批准的方案在规定时间内完成施工作业。
七、环境保护
认真贯彻执行河南省环境保护的有关政策、法规，对参加施工的全体人员进行环境保护知识、法规宣传教育，把做好环境保护工作和坚持文明施工，变为每个职工的自觉行动。
7.1按政府环保部门和建设单位的要求，配备人员开展工作，做到环保工作有人负责、定期检查。
7.2严格按建设单位要求和设计文件规定组织施工，每一个工程项目、每道工序，均按环保要求采取相应的保护措施。
7.2.1按批准的施工组织设计布置各种临时设施，加强管理，保持施工区和生活区的文明整洁。
7.2.2不干扰正常交通，并防止对周围的污染和堵塞。
7.3按照政府的有关规定，结合本合同段工程实际，参加施工的队伍都要制定好文明施工的内部管理措施，确保施工现场周围道路畅通，排水系统经常处于良好状态，保持场容场貌整洁。
7.4减少噪声污染
7.4.1各种临时设施和场地，如堆料场、加工场等距居民区不小于300m，而且设于居民区主要风向的下风处。
7.4.2机械设备尽量减少噪声、废气等的污染；建筑施工场地的噪声符合《建筑施工场地界噪声限值》（GB12523-1990）的规定，并遵守当地有关部门对夜间施工的规定。
7.5泥浆处理：
钻孔泥浆外运采用自卸车，车斗密闭，外罩蓬布，保证运输过程中不漏浆，并在场内设置一套清洗设备，装载泥浆的设备在场内清洗干净后驶出场外。钻渣按指定地点集中存放。
浅谈溶洞区钻孔灌注桩施工技术 第3篇
关键词：溶洞,钻孔,灌注桩施工
一、工程概况
肇庆市大旺区X503线大旺大桥扩建工程B桥，由K1+187.446～K2+007.626,为一座820.18 m的特大桥，桥宽12 m,单向二车道,分为主桥和南北两侧引桥,其中主桥长180.56 m,跨径布置为(55.28+80+45.28)m,为三跨预应力连续刚构桥，基础为钻孔灌注桩。根据地质勘察报告及现场实际施工发现，该工程区域地质结构较复杂，有多处岩溶隐伏于第四系冲击层以下，溶洞形式分单洞和串珠洞。溶洞高度在1.5～12 m。
二、施工方法
溶洞地区钻孔灌注桩施工过程中最为核心的技术要求是怎样确保在成孔作业中不出现漏浆问题，或者即使有漏浆发生，但没有出现坍孔，进而确保桩孔能够完成成孔、成桩同时符合承载力的相关要求。
1. 对溶蚀发育轻微、空洞不大、施工时漏浆量小的桩基施工
利用正常成孔方法进行施工。遇到钻穿溶洞漏浆情况后，应将黄土及片石一起反复投入，在钻头冲击作用下，黄土及片石都被挤入到溶洞及岩溶缝隙当中，并且，也可加入水泥、烧碱、锯末等材料，从而增强孔壁自稳能力。
施工注意事项：
(1)开孔时注意应利用小冲程来冲击钻孔。确保打得要准、要稳，采用间断冲击方式，少抽碴，保证开口圆顺。
(2)将大小在15 cm之内的片石加入进去，然后反复冲击2到4次，从而挤密护筒底板四周的土层。
(3)时刻关注钻机工作的实际状况，四周地表是否有沉降以及护筒里面水位的变化情况，预防异常状况出现。
(4)结合地质柱状图，当靠近溶洞时要注意勤观察、勤检查，根据手握冲击主绳的手感以及当钻头冲击岩层发出的响声和抽取的岩石样本来分析确定是否已接近岩溶地层。
(5)当靠近岩溶时，要保持主绳松绳量大约在1～2 cm左右，进而预防击穿岩壳时发生卡钻。
(6)钻穿岩溶地层上壳时如果出现漏浆，必须立刻把粘土块、片石投进去，同时补水，以确保孔内水位维持一定的高度。
2. 空洞较大且充填物为软塑状的单层溶洞条件下的桩基施工
利用振动锤下沉钢护筒到计划位置，再冲击钻孔到溶洞顶板，通过冲击作用让溶洞顶板被钻穿，并灌注低标号砼，让砼面比溶洞顶面要高，砼灌注利用间歇方法。等砼形成一定强度后，然后继续开始钻孔，穿过低标号砼成孔。
施工关键：
(1)利用反循环冲击来钻孔，在冲击成孔的过程中，为避免冲击振动引起邻孔壁坍塌或者影响邻孔刚灌注的砼凝固效果，可等到邻孔砼灌注完成1天后开钻。
(2)待钢护筒下到岩面后，然后针对覆盖层与顶板进行冲钻处理。对于覆盖层，可使用正反循环方式来钻，其冲钻方式和普通方法一样;对于岩石地层，要利用十字型钻头，通过冲击基岩成孔，使用泵吸反循环钻进。岩层中钻进时，泥浆浓度保持在1.15～1.20。等到岩溶顶板被钻穿后需暂停钻孔，把钻头拆移，然后采取溶洞区水下砼的灌注，砼选择低标号砼，其配合比需根据现场试验来决定，从而确保每批砼坍落范围不超过3 m。利用间歇灌注方法来实施砼灌注(防止砼流失太远而引起不必要的浪费)，一直到超过溶洞顶面1.0 m左右，等砼形成一定强度后继续进行钻孔，钻孔穿过低标号砼成孔。
3. 充填物为流塑状或空洞较大的多层溶洞条件下的桩基施工
利用双护筒跟进原理冲击成孔，施工关键：
(1)外护筒直径大小应比设计桩径大20 cm左右，内湖筒直径比设计桩径大5 cm左右。
(2)施工流程：结合地质钻探资料提供的相关溶洞的具体分布状况，根据以下原则：先短后长、先易后难、先外后内来明确各桩的具体施工顺序。
(3)等外护筒下到岩面之后，可立即实施冲钻，主要对覆盖层与顶板，其钻孔方式和一般的冲击钻孔方式一样。不过成孔的桩径和设计桩径相比要大7 cm左右，从而使内护筒能通过顶板。
(4)待钢护筒打到第一层岩面或穿过溶洞至下层岩面的时候，为了确保开孔保持坚实、竖直、圆顺，并且能对继续钻孔起到引导作用，一般在钻孔之前抛0.5～1.0m3小片石与一定量的粘土，从而借助钻头冲击力把泥浆及石块都挤向孔壁，从而达到加固护筒刃脚的目的。
(5)等到内护筒下沉到位后，选择内外护筒间实施抛石压浆处理，从而强化护筒的整体刚度。然后采取对内护筒的排泥以及稳固岩面的钻孔措施。
(6)对于双护筒冲击钻孔，应通过吸泥法达到清孔目的。为了确保钻孔桩砼与孔底岩体能达到良好的粘接效果，应在灌注水下砼之前，利用高压水冲射将残渣排除。
(7)护筒刃脚固结处理：
等到钢护筒打到第一层岩面或穿过溶洞到下一层岩面时，钢护筒的四周与边缘不可能和岩面达到充分接触，并且岩面通常比较倾斜，岩面和内护筒两者间会产生较大的间隙。如果不进行固结，在入岩冲进过程中会作为桩孔和桩外的通道，容易引起埋钻和过护筒脚时出现斜孔及偏空，买下质量隐患。
在施工过程中，根据冲击成孔时会对孔壁生成挤压作用的原理，在钢护筒刃脚区域内抛填块石、粘土，然后利用冲程为2～4米左右进行冲压，从而让其密实造壁，需反复进行多次，直到孔底达到平整方可向下冲进，在处理的同时可冲平参差不齐的岩面。
4. 溶洞发育且对墩台桩基有影响的桩基施工
在桩基施工之前，首先要实施石粉加水泥压浆堆填处理，从而让溶洞封闭，确保钻孔期间不会漏浆。
施工关键：
(1)钻注浆孔
布孔：在超前钻有溶洞的桩位周围要均匀分布4个灌浆孔。钻孔的孔径大小为80 mm，孔深必须要满足达到最深溶洞的底端。
(2)压浆
此过程需要的设备包括KBY-30/120型注浆泵、JS350型搅拌机。选择石粉水泥浆作为浆液，水泥选择32.5级，其具体的配合比例为水泥∶水:石粉=1∶1∶0.8。压浆过程中注意注浆压力要合适，不要过大，保持在0.5～1.0 Mpa左右，实际压力值可根据现场试验来确定。
通过间歇注浆方法来避免浆液流失太远而引起的浪费。让先注入的浆液基本已胶结后再开始注浆，并且要循环注浆多次，直到满足规定的单位注浆量和相关的注浆压力控制值为止。
注浆时，对所有孔应逐一进行注浆。后注浆的压力应适当调高，最后再封孔。
注浆结束后等浆液已经凝固到适当强度后，立刻开始钻孔桩施工，根据常规钻孔桩施工方法进行。
(3)对于经过处理后的岩溶处成孔，其成孔方法和一般石质地层成孔的相关方法大致一样。在成孔过程中需注意的事项：
1)一定要等到注浆已经凝固后，形成一定强度后才能成孔，对于岩溶注浆处理通常等待时期一般为10 d。
2)为预防意外发生，冲孔前需做好备用设施。准备好材料，如果有泥浆泄漏，立刻将粘土投入到孔内，借助冲挤作用进而在溶洞里形成以粘土为主的围护结构墙，从而维持孔内泥浆高度，方便冲钻能顺利开展。
3)靠近岩溶地段，可通过轻锤冲击，并增加泥浆浓度的措施成孔，从而避免卡钻或掉钻。
三、施工过程中存在的问题及应对措施
1. 坍孔
若存在透水层，在冲击到达溶洞后，因突然漏浆引起水头高度迅速下降，从而让透水层失稳，造成漏斗状坍孔。
坍孔的处理措施：
(1)如果成孔深度不大，可通过全孔回填粘土的方法处理，等暂停一段时间后，再利用把钢护筒深埋到透水层，就能重新开始钻孔。
(2)如果成孔深度较大，一般通过把钢护筒坐落到坍孔的喇叭口下缘的亚粘土层上，在其四周进行粘土回填，并挤实，然后重新钻孔。
2. 卡钻
在钻进过程中如果出现卡钻，可通过下列方式加以解决：
(1)水下割护简底口挡住钻头部分。
(2)上拔钢护筒或者将其顶起一定的高度，以便腾出空间，再把钻头拉出。如果卡钻是由于护筒底部发生变形造成的，利用抛填片石反复冲砸，把已经变形部位挤出，或通过水下切割已变形的部位，然后把钻头斜拉出来。
3. 斜孔
如果溶洞面倾斜或存在探头石，造成钻头顺着软、低的部位下滑进而形成斜孔。解决措施为利用回填片石，如果三次以上都不能调正的，需上报监理及业主。在征得他们的同意后，灌注水下砼，等达到一定强度后，使用小冲程打紧锤反复冲击，直到调正即可。不过，冲程过大也会引起成孔不圆，形成斜孔，通常在2～4 m为宜。
4. 漏浆
(1)在冲击成孔过程中，因为部分溶洞本身和地下暗河或者其它溶洞是相通的，从而让泥浆快速流走，水头高度迅速下降，引起漏浆。因此，在施工过程中，需在孔边准备充足的片石与粘土，如果发生漏浆，即可利用回填片石和粘土，进而冲击造壁，同时立刻补水，阻止水头高度继续降低。
(2)意外跑浆：很多地质资料表明当没有溶洞或只有很小的溶洞时，如果出现跑浆，可能是由于挤破了旁边大溶洞的洞壁，或者说小溶洞本身与一旁的大溶洞是相连的。解决方法为投放片石、粘土以及水泥，达到堵塞、护壁的作用，确保钻孔能顺利经过岩溶区。
5. 埋钻
埋钻是因坍孔引起的。施工过程中若发现漏浆应马上把钻头提到孔外。若提钻不够及时，等漏浆后坍孔，便会将钻头埋在孔中。
解决措施：
(1)人工挖土钢护筒跟进法。如果桩孔进尺不超过10 m，并且地下水容易控制，也无较大的承压力，人可以下到桩孔中，一边挖坍落下的泥石，一边护筒跟进，等挖到钻头所在处时，护筒也跟进到钻头所在处。
(2)真空吸渣法。把导管放到坍孔的底部。利用9m3空压机通过直径为50～66 mm钢管压入空气便可吸出沉渣。此方法只能适用在坍孔石头不超过25 mm的情况下。
四、结语
经过此工程的实践，笔者认为，对于处于溶洞上的每一个桩基，在其施工过程中，都应制定详细的专项治理方案，在做好超前地质钻探的同时，高度重视冲桩成孔，同时控制灌注混凝土，便可达到比较满意的溶洞处理效果。
参考文献
[1]尹传稳.钻孔桩施工溶洞处理方法比较分析[J].铁道建筑,2007.
[2]刘守明.溶洞地区钻孔灌注桩施工措施[J].中南公路工程,2000.
溶洞区冲击钻孔灌注桩施工方法 第4篇
关键词：钻孔灌注桩、溶洞、处理；
引言
在溶岩发育丰富、覆盖层不稳定的特殊地层进行桩基础施工时，容易遇到溶洞等地质问题，给桩基础施工制造非常大的困难，容易出现掉钻、卡钻、漏浆、塌孔等难题。因此，根据地质勘探等有关资料及现场实际情况，采取针对性的溶洞处理方案，确保桩基础顺利施工，降低施工成本及保证桩基础成桩质量。
1.工程概况
郴州市富士大道西河坪田景觀桥桥型为拱桥。桩基部分共有96条桩，桩径φ1500mm，桩长30至50m不等，为端承桩。施工图纸设计要求桩底保证不少于4m的整体岩面，遇溶洞必须穿过，且穿过溶洞后进入不少于3m。
根据《地质勘察报告》场地内自上而下分为：第四系人工填土，第四系冲洪积粉质粘土，石灰系白云质灰岩。其中石灰系白云质灰岩呈灰白色为中风化，隐晶质结构，中厚层状构造，节理裂隙较发育，见有方解石细脉呈网状分布，岩溶发育明显，溶洞分布较广。
2.溶洞处理总体方案
在施工前根据地质报告及设计资料，对位于溶洞区域的桩位，采用地质钻于桩中心进行超前钻，必要时增加钻位，根据超前钻的结果，绘画溶洞分布图，准确掌握溶洞的位置、大小、形状以及性质。
根据钻探，桩位处发现了12个溶洞，最大的溶洞约14m。溶洞按其填充状态有完全填充的、半填充的、空的三类；填充物主要是流砂及软土。根据上述地质条件，从经济及技术方面进行比较，制定了前期静压注浆法、回填粘土碎石、全护筒法等施工技术来处理溶洞，取得非常理想的效果。
3.溶洞处理
对于溶洞的施工技术处理，要根据前期地质资料及摸查结果，不同类型溶洞采取针对性手段，选择差别化施工，以提高施工效率，降低施工成本并保证质量和进度。
3.1 小型溶洞、半填充及完全填充溶洞采用前期静压注浆法
普通水泥浆稳定性差，容易出现离析、泌水现象，并且在较大的空隙中注浆容易造成大量浆体流失；若水泥用量加大，浆体流动性、分散性和可灌性又变差，并且成本加大。利用膨润土的粘结密封性、润滑性、增稠性及胶凝性，在水泥浆中加入膨润土可使浆液有足够的稳定性、保水性、有良好的流动性并且粘度适中。
该法针对小型溶洞、半填充及完全填充溶洞。溶洞预处理施工是在桩基施工之前进行注浆目的是为了加固溶洞填充物流砂、软土和填满溶洞空间并达到20mpa强度以上，防止桩基施工时出现泥浆流失、掉钻、坍孔等问题，保障桩基成孔及水下混凝土浇注等一系列施工顺利完成。
对于溶洞中的软土等土体，浆液是通过劈裂和挤密作用加固土体；针对半填充溶洞，浆液是通过填充满溶洞；对于溶洞中的砂、砾，浆液通过渗透板结砂和砾。这样，通过浆液不断的加固，一方面渗透、挤密溶洞中的土体的空隙，充填溶洞的空间，提高溶洞中土体的承载力和抗剪力形成挡土墙，防止坍孔；在桩体周围形成防水帷幕，防止流砂和保证护壁泥浆不流失。
（1）布孔：在超前钻有溶洞的桩位四周均布4个灌浆孔。钻孔：孔径80mm，孔深要求达到最深溶洞的底部。
（2）材料：普硅425#水泥、水、膨润土。
（3）工艺：水灰比0.5，膨润土与浆液比例3%～4%。采用双液灌浆系统进行全孔灌浆，要求少量多次、反复灌浆。
（4）主要施工机械设备：bw250泥浆泵，bw150泥浆泵，100型钻机，泥浆搅拌机和贮浆槽，高压灌浆管及其配件。
3.2 无填充物溶洞的处理
（1）对于封闭的较小及中等无填充物溶洞，采取先填充碎石、干砂，然后回填粘土充实桩孔形成泥壁，如若还漏浆和塌孔等，就采取注浆措施，按前期静压注浆法处理。
（2）溶洞内无填充物需向洞内填充砂子的，选择一个合适的孔位，放入并固定钢套管，将注砂管与钢套管相连接，在注浆前灌砂。用压风机将干砂压入，为防止洞内高压阻止灌砂，利用其它孔作为减压孔。待达到计算的填充体积，压力稳定，即可停止。
（3）对于一些溶槽、溶沟、小裂隙等，冲孔时可采取投放片石、粘土，甚至投入整袋水泥堵塞起到护壁作用，保证泥浆不流失，使钻孔顺利通过岩溶区。
3.3大型无填充溶洞的处理
溶洞较大，洞内无充填物或流塑充填物，漏水很严重，采取片石加粘土反复打密，仍然无法形成泥石护壁的，可采取钢护筒跟进法施工。并根据超前钻的结果，确定护筒打入深度。该方法就是一面冲孔，一面接高护筒，并且将其震动下沉至已钻成的孔内，达到隔断溶洞内流塑充填物或水活动的目的。
钢护筒跟进有两种施工方法。一是冲击钻成孔钢护筒跟进法。还有一种情况就是桩孔穿过多个溶洞，并且均已成功造壁，在下面冲孔时，上面已形成的泥石护壁坍塌漏水并且无法解决时，可以钢护筒跟进到这个溶洞位置堵漏，漏几个溶洞钢护筒跟到几个溶洞。
全护筒工艺投入高成本，因此在对中小型和有充填的大型溶洞尽量不选用此方法。
（1）护筒跟进施工工艺。首先要选定地点填满钢护筒，然后进行钻孔作业、安放辅助护筒，通过振动护筒穿越溶洞并进入至溶洞的底部密封土层，通过护筒注入泥浆，完成钻孔。对不同结构的溶洞需要采取不同的护筒施工方式，对于单层溶洞采用一层钢护筒处理；对于多层和不规则的溶洞，采用2-3层的护筒。具体施工工艺：在第一层护筒完成后，对护筒的底部进行封闭，防止注浆时因为外力出现漏浆。第二层护筒施工时要在护筒外侧焊耳筋固定护筒，严格控制护筒的长度，护筒的长度不能超过第一层护筒底部的深度。
（2）内、外护筒间空隙及内护筒与溶洞底部间空隙的处理。使用护筒跟进施工，需要利用泥浆对两层护筒进行加固保障其具有抗击力的目的，具体的施工方法是在内护筒底部及顶部100cm 范围内回填砂、碎石，中部回填中砂，然后用高压喷射灌浆法对回填体进行灌浆处理。灌浆后，内护筒上下两端空隙被砂、碎石及浆液冲填固结，固结强度要求达到30MPa。灌浆处理达到要求后，重新钻孔施工。
（3）护筒跟进施工控制。对于特大型溶洞的处理，在护筒跟进作业时需要及时观察溶洞前面的实际情况，掌握溶洞情况是安全施工的重要环节。位于特大型溶洞地层中的钻孔桩，容易发生大面积坍塌和掉钻等意外情况。因此在钻孔施工前一定要掌握溶洞的形状和特征，为护筒跟进作好充分准备，根据溶洞的埋深、产状、发育层数等确定护筒跟进深度、跟进层数。护筒跟进法在钻孔作业过程中，应该做好应急预案制度，时刻具有处理危险事故的意识。
（4）为保证钢护筒顺利下滑，要求桩孔要竖直，无歪斜、缩颈。钢护筒孔径要准确，连接要顺直，用卷板机成型。钢护筒要有一定的刚度，钢板厚为8 ～ 10mm为宜。在护筒跟进很困难时，可采用冲击钻成孔钢护筒跟进法施工。施工中应充分利用冲击钻的扩孔性能，使钢护筒能顺利下沉。一般钻头外径和钢护筒内径空隙控制在3 ～ 5cm，保证冲击店在护筒内顺利提升或下冲为度。可以先下在大护筒后下小护筒，然后割掉在大护筒下缘以上的内护筒，以保证桩砼与外护筒的连接。
护筒跟进施工是为了避免溶洞施工上体不发生坍塌事故，但是在实际的施工过程中，当护筒跟进施工到某一位置时，就有可能受到作用力的原因，采用振动外向锤很难一次性成功，通常施工经常采用边钻孔边跟进的工艺。尤其是当出现斜体地质结构时，采取护筒跟进作业，就会存在一定安全隐患，因为护筒是对某一个方向进行外力支撑，使得斜体另一端的地质缺失保护，尤其是溶洞出现漏水现象时造成漏浆而发生意外。因此，在护筒跟进施工前，必须采用超前钻进行钻探，充分了解溶洞具体情况，保证护筒施工安全。
4 结束语
由于溶洞的地质、大小、形状及填充度不同，因此在施工的过程中要根据不同的溶洞采取不同的施工工艺，保障钻孔施工顺利开展，通过针对性施工可以提高施工的效率，降低施工成本并保证成桩质量。
参考文献
[1]王钧利.桥梁施工技术及质量控制[M].水利水电出版社，2006.01.01.
[2]宁伟钊.岩溶区钻孔桩溶洞处理技术浅析[J].中国房地产业，2011（8）.
浅谈钻孔灌注桩施工方法 第5篇
浅谈钻孔灌注桩施工方法
阐述了钻孔灌注桩的施工方法,及在施工过程中的质量控制要点.
作 者：刁业宏 王玉波 作者单位：黑龙江省龙建路桥第六工程有限公司,黑龙江,哈尔滨,150000刊 名：黑龙江科技信息英文刊名：HEILONGJIANG SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION年，卷(期)：“”(13)分类号：U4关键词：灌注桩 护筒 钻机 导管
溶洞区冲击钻孔灌注桩施工方法 第6篇
关键词：岩溶地层,溶洞,桩基础,复杂地质
1 工程概况
该工程由四栋高层住宅楼组成,基础采用钻孔灌注桩。其中1#、2#、3#楼为30层高层住宅,桩基直径为1000,由于基岩起伏较大,加之岩溶发育,实际施工桩长在18～35m,设计竖向承载力特征值为4500 kN;5#楼为20层住宅,桩基直径为800,实际施工桩长在17～24 m,设计竖向承载力特征值为3800 kN,桩端持力层均为第(8)层石灰岩,且要求进入持力层深度为一倍桩径,并保证桩端以下5m范围内为完整基岩层。地质资料揭示溶洞主要分布在孔深17m左右处,溶洞厚度最小的为1.5m,最大的为9.3m,溶洞填充物要为硅质岩碎块,粗砂、泥质和少量圆砾,成分复杂。
2 溶洞处理原则
(1)每根桩必须用地质钻机钻探,详细记录地质状况、溶洞深度、高度、填充物类型,画图列表,为制定相应施工方案提供详实依据。
(2)对填充物进行土工试验,分析其物理力学特性,检测容重、含水量、孔隙率等,为注浆参数计算提供依据。
(3)根据地质钻探资料和填充物情况,对每根桩设计出相应的溶洞处理方案、成孔方法及施工措施。
(4)对每种处理方案,都要进行仔细的计算,施工前在桥位处进行溶洞注浆及钻孔试桩试验,取得经验数据,完善施工方案,指导施工。
(5)遇到大溶洞时,必须请监理工程师和设计单位核查,明确处理方案,并报监理批准后实施。
3 冲击钻孔成孔工艺技术
根据岩溶地层覆盖层松散、基岩岩性硬、脆、研磨性相对较差的特点,对冲锤底进行专门设计,采取相应的护壁措施以保持孔口护筒埋设稳固、钻孔垂直。遇溶洞时,应根据溶洞大小及特点采取相应的钻进措施。主要从以下几方面进行控制。
(1)平整场地,清除杂物,保证孔口周围地面密实,必要时换填软土,碾压夯实。
(2)埋设护筒。在桩基定位并经复核无误后方可进行护筒埋设,护筒中心的位置要准确,倾斜度小于1%,长度根据不同的地质而定,顶面需高于地面0.5～1.0m,以便提高孔内水头压力。护筒长度不短于3～4m,护筒周围换填粘土。为尽量减少成孔作业过程中钻机底座偏压力对孔壁稳定性的影响,可采用钢轨支架垫起钻机以分散冲击力。
(3)钻机就位后制备泥浆,钻孔泥浆选用水化快、造浆能力强的粘土制备,泥浆比重取规范高限1.2～1.4,泥浆稠度、含砂率、失水率按规范要求控制。
(4)复盖层钻进时,每进2m要进行一次抛片石粘土填料冲砸固壁。上下填料搭接长度不小于0.5m。钻进时采用1.5～2.0m的中小冲程,并加大泥浆稠度,持续反复冲击使孔壁坚实。
(5)在钻孔穿透复盖层进入坚硬岩层时,要控制泥浆性能指标。可以加大冲程以加快施工进度。钻至离溶洞顶部约1.0m时,在1～1.5m范围内变换冲程,逐渐将洞顶凿穿,随时防止卡钻。并同时准备足够多的片石及粘土,粘土要做成泥球,直径为15～20cm。在凿穿溶洞顶之前,需派专人密切注视护筒内泥浆面的变化,一旦泥浆面下降要迅速补浆,同时按1:1的比例回填粘土和片石,进行冲砸堵漏。
(6)溶洞区钻进。地质资料和施工规程证明,该桥所遇溶洞区,洞内均有填充物,是桩基成孔易塌孔的重要部位,需调整钻孔施工方案,更换轻型冲锤,采用0.8～1.0m冲锤钻进,同时进行泥浆调整,在保证不糊钻的前提下尽量选用大比重泥浆,或掺入纯碱等材料改善泥浆性能指标。钻进时必须及时回填,回填频率为1.5m/次,每次回填上下搭接50cm,反复回填至岩层。
4 防止漏浆、塌孔、卡钻、斜钻等技术措施
(1)对于岩面高差较大的地段,为防止斜钻,采取每孔钻进0.2～0.3 m后,抛填片石的方法,填平孔底,再用小冲程重锤慢击的钻进方法。
(2)对于接近岩溶顶板和穿过漏浆裂隙、溶洞地段,按4:1的比例投入块石和硬粘土,再用小冲程重锤慢击的钻进方法,且每钻进1 m左右,测量复核孔位一次,严重漏浆地段,加大块石和粘土的投入。
(3)对于孔位有高于3 m或有多层溶洞的地段,在钻进过程中漏浆严重,不能成孔的,采用边钻进边用振锤振入护筒的办法。直至护筒穿过溶洞,达到岩层内,再重新用慢速钻进成孔。
(4)对于孔位有高于3 m的溶洞,但在抛填石块粘土后能成孔的,但不能灌注水下混凝土的,可采用在溶洞位置的钢筋笼上焊接护筒,然后随钢筋笼一起放入,再浇筑水下混凝土。
(5)钻进过程出现卡钻时可采用如下方法处理:一是水下割护筒底口挡住钻头部分;二是将钢护筒上拔或顶起一定高度,腾出空间,将钻头拉起。
(6)纠正斜孔、弯孔的方法:一是回填片石、粘土重钻,反复数次;二是浇筑水下素混凝土至弯曲部分以上的一定高度,待强度合格后重新施钻。
5 终孔桩端全岩面判断
岩溶区桩基础常采用端承桩,正确判断桩端是否全部嵌入基岩是保证岩溶地区桩基质量的关键。岩溶区基岩起伏剧烈,桩基施工时实际遇岩深度往往与勘察孔揭示的遇岩深度存在较大的差异。终孔桩端全岩面现场应主要从四个方面进行综合判断:
(1)以桩孔实际见岩高程始,至少进尺50cm后,可申报全岩面检验,超前钻孔柱状图揭示的岩面高程只作为参考;
(2)查阅机台施工记录,可将基岩进尺速度0.1～0.2m/h作为进入全岩面的控制速度;
(3)可观察井口钢丝绳的摆动情况,锤头触岩面时会出现轻微的反弹;
(4)使用细目筛网捞取岩渣,岩屑含量为50%～70%,且含泥、含砂量小于4%时,认为已入岩;
(5)如出现特殊情况或判断标志不明显、意见分歧较大时,则采用钻探揭露的办法来证实,即在桩孔中心四周均匀布设4～5个勘探孔,用工勘钻机进行钻探,将触探到的各点岩面高程进行比较,从而判断出全岩面。
6 结论
由于地层中裂隙、溶洞的大小不等,不规则,容积不确定,其连通不明确,充填不饱满,这些因素决定是否能成孔。在裂隙、溶洞地层施工首先要保证成孔,才能确定是否进行灌注。填片石和粘土冲击成孔,经济、实用,但对于大的溶洞地层只能形成暂时的孔,不漏泥浆不等于不漏混凝土;高压注水泥浆或砂浆对小裂隙、小溶洞地层可填充,但对大的溶洞地层成本太高,对大的溶洞地层,只有详细勘察其大小和高度,可考虑采用冲击填充、高压注浆、护筒隔离等方式处理。
参考文献
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[3]何华.岩溶地区钻孔桩基础施工疑难处理措施[J].铁道建筑2006(9):4.
冲击钻孔灌注桩施工实践与认识 第7篇
根据勘察资料, 厂区原始地貌主要由黄土低山丘陵和阶地组成, 其中厂区北侧为沙梁川河右岸阶地, 南侧为黄土梁峁与河流阶地过渡带的低山丘陵区, 中偏北部为阴峁沟与黄土梁峁及沙梁川阶地的过渡区域, 工程地质条件较为复杂, 岩土工程性能差异大。本着以人为本, 和谐发展的原则, 为了抢工期, 抓进度, 在施工过程中, 克服重重困难, 及时采取各种有效措施, 大大提高了工作效率, 提前完成了施工任务, 赢得了参建单位、业主单位的一致好评。
1 施工方案及技术质量控制标准
1.1 施工工艺流程
本次冲击钻孔灌注桩施工采用的主要设备型号为CZ-22 (右图、下表) 的冲击钻机及灌注和钢筋笼制作等设备, 正循环施工工艺。施工工艺流程如下:桩位放线、钻机就位、校正水平与垂直度、成孔、清孔、制作钢筋笼、下钢筋笼、二次清孔 (孔底沉渣厚) 下导管、混凝土灌注、留取试块、养护。
1.2 施工质量控制要点及控制方法
为确保工程质量, 施工时应对各环节, 尤其是关键工序严格控制。本次冲击成孔灌注桩施工重点控制的环节及措施。
1.3 各工序施工及质量控制标准
1.3.1 桩位测量放线
工程桩位置测放及标高测量所用仪器为全站仪、水准仪和塔尺。
根据业主提供的基准点和水准点建立测量控制网, 桩位依据控制网采用全站仪测放。
1.3.2 成孔
根据场地岩土工程资料, 本次选用CZ-30型冲击钻机成孔, 并配备适宜地层条件的冲击钻头。根据设计任务书要求, 钻孔灌注桩径为800mm, 桩长根据场地地质资料以桩端进入中等风化基岩不少于3m为原则。
成孔施工流程工艺如下。
埋设护筒钻机就位钻进终孔钻机移动到下一孔。
(1) 埋设护筒。
埋设护筒由冲击钻机完成, 埋设深度为2.0m。护筒用8.0mm厚钢板卷制造而成, 内径比设计桩径大200mm, 即为1000mm。护筒埋设前先根据桩位引出四角控制桩, 控制桩用￠10钢筋制作, 打入土中至少0.3m。
护筒埋设时护筒顶比地面高出20cm, 偏差不大于20mm, 并保证护筒垂直和护筒上口水平。就位后, 周围填涂并振实, 避免漏浆。
护筒埋设完成后, 现场技术人员及时测量护筒标高, 以此作为下步工序控制依据。
(2) 钻进。
开孔前钻机对位以控制桩位十字线控制, 钻头对准十字线交点, 符合偏差要求后开始钻进。
根据场地上部回填土层后的特点, 本工程质量控制的要点在于对孔底沉渣的控制, 而控制沉渣的关键取决于成孔所采用泥浆的指标。本次泥浆的制备主要采用当地红粘土火碱加清水搅拌而成。泥浆参数确定遵循以下原则。
(1) 钻进过程能满足成孔过程的控制要求。
(2) 成孔后, 在等待混凝土浇筑的时间内, 孔底沉渣厚度不超过规范和设计技术要求 (50mm) 。
根据上述原则, 结合本工程地层特点, 施工采用泥浆参数为:比重1.18～1.21、粘度18～19S、砂率小于5%。
由于本工程为嵌岩桩, 为确保工程质量, 控制孔底沉渣厚度是本工程重点解决的问题, 本工程沉渣厚度控制标准不大于50mm。另外, 在钻进过程中还要防止出现孔斜现象。
钻进过程中应认真填写施工成孔记录, 详细记录地层变化、进尺快慢、泥浆参数、钻进过程中出现的问题处理措施及其效果等。
本次在制桩成孔过程中未出现缩颈, 塌孔现象。
(3) 成孔质量验收。
成孔完成后经验收合格后方可进入下一道工序施工。成孔验收标准及偏差要求应满足表表1。
1.3.3 钢筋笼制作
(1) 钢筋验收。
本次试验试、锚桩施工, 钢筋采用山西鑫海实业股份有限公司生产的钢材。钢筋进场后, 先对钢筋进行验收, 钢筋笼制作前, 先进行焊接试验。
(2) 钢筋笼制作。
本工程钢筋笼分为2节制作, 主筋焊接采用电弧焊。钢筋笼的绑扎、焊接质量、外形尺寸、主筋接头间距等依据设计与施工规范要求进行。钢筋笼制作前, 主筋、盘条要调直, 钢筋表面的锈蚀污垢应清除。
(1) 主筋采用电弧对焊, 且按50%错开接头, 间距不小于800mm, 主筋焊接采用E50焊条, 箍筋焊接采用E43焊条。
(2) 钢筋笼成形时, 应将主筋接头错开, 同一截面接头数量不超过主筋数量的50%, 相邻接头纵向间距应大于35d, 且不小于8 0 0 m m。
(3) 钢筋笼制作允许偏差。
钢筋笼制作允许偏差按照表2要求控制。
为防止钢筋笼在运输吊装过程中发生变形, 本次钢筋笼分2节制作。钢筋笼安装允许偏差见表3。
1.3.4 砼搅拌及运输
(1) 砼搅拌及其运输设备。
由于本工程混凝土总用量和日用量较大, 因此本次混凝土采用一台强制性搅拌机现场搅拌, 出料到储料斗中, 直接起吊灌注砼。
(2) 混凝土原材料及配比。
本工程桩基采用的原材料为:水泥采用神东天隆集团府谷天桥水泥厂生产的水泥:碎石采用山西保德的石子;砂子采用陕西府谷当地的中砂。
配合比及材料试验委托由陕西省质量技术监督局颁发具有计量认证的榆林市神府开发区建设工程质量检测站进行。
本次桩基试验试桩桩身混凝土强度等级为C 3 0, 试桩桩头混凝土强度等级为C45。其中, 强度等级为C30混凝土配合比为:水泥∶砂∶石子∶水=1∶1.57∶2.25∶0.47, 含砂率为40%～45%, 坍落度要求在180～220mm, 水灰比为0.47;强度等级为C45混凝土配合比为:水泥:砂:石子:水:外加剂=1∶1.03∶1.83∶0.31∶0.02, 含砂率为40%～45%, 坍落度要求在180～220mm, 水灰比为0.3。
选用中砂的细度模数为2.6, 粗骨料最大粒径不大于35mm。
(3) 搅拌过程控制。
(1) 搅拌前应根据配合比通知单和搅拌机容量计算出每盘料的各种原材料用量, 并根据此调好计量设备, 进行试搅拌, 确保设备能正常运行。
(2) 原材料计量偏差应符合规范要求, 见表4。
(3) 每盘最短搅拌时间不少于90s, 以保证混凝土有良好的和易性。
(4) 搅拌过程中每班检测混凝土坍落度不少于3次。认真做好搅拌记录。
(5) 定期检查和校核计量系统, 保证计量系统准确。
(4) 试块制作。
根据《建筑桩基技术规范》 (JGJ-94) 和《建筑地基基础工程施工质量验收规范》 (GB50202-2002) 中的有关规定, 每根桩制作一组试块, 每组3件。试块经工地建设工程质量检测站试验结果, 所有试块的抗压强度在3 3.0～5 3.2 M P a, 平均值为4 4.2MPa, 其强度满足设计要求。
1.3.5 混凝土灌注
混凝土灌注采用导管法, 导管内径为280mm, 导管之间采用丝扣连接, 提升机械采用钻机。
(1) 钢筋笼的吊放和定位。
钢筋笼吊放时采用三点起吊, 以防其产生变形过大。
在钢筋笼外部每隔4m设置一道混凝土垫块, 每道四个, 垫块采用砼滚轴定位轮, 其直径为10cm, 中间采用箍筋贯通, 焊接在主筋上, 充分保证保护层厚度不小于设计要求。
在放置钢筋笼过程中, 钢筋笼要保持竖直, 钢筋笼中心线与桩孔中心尽量重合, 向下放时速度要慢, 减少钢筋笼对孔壁的摩擦。
钢筋笼安放时采用双吊钩吊筋将钢筋笼固定在设计标高, 防止钢筋笼掉落孔底。
(2) 下设导管。
导管试验前进行水密试验, 检验其密封性。经过计算, 本工程试水压力不小于0.7MPa。检验合格后导管方能使用。
导管下设总长度应根据砼灌注前设计孔深确定, 保证导管下端据孔底30～50cm, 导管下设的节数和总长度应记录在《钻孔桩水下灌注混凝土灌注记录》上。
(3) 二次清孔。
导管下设挖成后及时测量沉渣厚度。本工程必须确保灌注前沉渣不大于5cm。若沉渣超标应用导管采用反循环抽砂泵进行二次清孔, 直到孔内沉渣厚度满足设计和规范要求方可进行灌注。
清孔后孔底沉渣及泥浆指标应符合表5要求。
(4) 水下砼灌注。
(1) 初灌量。
初灌量是水下砼灌注的关键指标, 初灌后导管埋深不小于1m。
(2) 初灌时用球胆作为隔水塞。混凝土运至孔口后, 先检查其和易性和坍落度, 满足设计要求才可灌入。
(3) 灌注过程中要及时用测绳测量砼上升高度, 计算导管埋深, 确保导管拆卸长度, 并记录在《钻孔桩水下灌注混凝土灌注记录》上。本工程要求最小埋深不小于2m, 最大不大于6m。
(4) 为确保桩顶混凝土质量, 在桩顶设计标高基础上超灌一定量的混凝土, 本工程超灌高度控制在50cm。
(5) 砼灌注前要做好施工组织协调, 保证连续灌注, 每根桩争取在2h内完成。在灌注混凝土时要匀速浇筑, 减少混凝土对孔壁的冲击力。
混凝土在灌注过程中各个桩均匀连续, 未出现异常现象。
(5) 护筒拔起。
灌注完成后, 应慢慢拔出护筒, 防止落入大土块, 影响桩顶混凝土质量。
2 结语
嵌岩冲击灌注桩成孔、成桩工艺用于建筑桩基础的施工, 初步显示了一定的优越性。如在复杂地层条件下, 用人工挖孔工艺不能实施的嵌岩冲击桩, 用冲击钻的工艺即可解决, 从而满足建筑物对桩基础承载力的要求。因此这项技术无论从钻头结构或施工工艺等方面都值得进一步探索。
摘要：通过陕西省府谷电厂一期 (2×600MW) 冲击钻孔灌注桩施工实践, 介绍了施工设备, 成孔、成桩工艺, 常见事故的预防、处理措施等。本工程均取得较好效果, 初步显示了基岩冲击钻孔灌注桩成孔、成桩工艺用于建筑桩基础施工的优越性, 该技术首先应用于陕西省府谷电厂工程, 大大提高了桩基施工的安全性, 取得了良好的经济、社会效益, 为以后电厂高层建筑工程桩基施工提供了宝贵的施工经验。
关键词：冲击成孔,灌注桩,单桩承裁力
参考文献
[1]史佩栋.桩基工程手册 (桩和桩基础手册) [M].北京:人民交通出版社, 2008.
[2]JGJ94-94 (现JGJ94-2008) , 建筑桩基技术规范.中华人民共和国建设部[S].北京:中国建筑工业出版社, 1995 (现2008) .
