[发明专利]岩溶区桥梁溶洞桩基施工方法

说明书

本发明公开了一种岩溶区桥梁溶洞桩基施工方法，包括以下步骤：冲孔和溶洞处理，重复执行冲孔和溶洞处理，直到最后成孔；溶洞处理具体包括鉴别类型和处理方法步骤，其中鉴别类型是在开始钻孔前、在钻进过程中以及在灌注过程中，根据竖向深度及有无填充物判断溶洞类型；其中处理方法包括施工前的预处理，钻孔中的处理和砼灌注过程中的处理。本发明对不同溶洞，采用不同处理方法，使溶洞桩基施工更加安全有效；达到加快成孔进度，保证成桩质量，节约施工成本的目的。

技术领域

本发明涉及岩溶发育地区桥梁桩基施工技术领域，尤其涉及一种岩溶区桥梁溶洞桩基施工方法。

背景技术

位于喀斯特地貌区的桥梁桩基施工，容易发生卡钻、斜钻、塌孔、地面塌陷等安全事故。本申请以武汉市南四环线第1标段桥梁桩基施工为背景，根据地质勘测资料揭示的溶洞高度、溶洞层数、埋深、顶板岩层厚度等资料，结合现场实际溶洞处理效果，简要阐述不同岩溶地质发育形态下的桩基溶洞处理方法。

武汉市南四环线第1标段主要由龚家铺互通立交桥和工业一路至京广铁路高架桥两大部分组成，主线全长5.129km。本项目发现的单个溶洞高度一般在0.2m～5m之间，少量达5m～34.5m。单桩溶洞总高度一般在1m～15m之间，少量达15m～37.4m，最大单桩溶洞高度为69.7m。

发明内容

针对上述不足，本发明所要解决的技术问题是：提供一种岩溶区桥梁溶洞桩基施工方法，该方法不同地质条件、不同溶洞类型的溶洞桩基施工，采用不同的溶洞处理方法，使溶洞桩基施工更加安全有效。达到加快成孔进度，保证成桩质量，节约施工成本的目的。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种岩溶区桥梁溶洞桩基施工方法，包括以下步骤：冲孔和溶洞处理，重复执行冲孔和溶洞处理，直到最后成孔；所述溶洞处理，具体包括以下步骤：鉴别类型，在开始钻孔前、在钻进过程中以及在灌注过程中，根据竖向深度及有无填充物判断溶洞类型，溶洞类型包括岩溶一般发育、岩溶较发育、岩溶极发育和全填充；处理方法，所述处理方法包括施工前的预处理，钻孔中的处理和砼灌注过程中的处理；所述预处理对于熔岩极发育的溶洞，采用钢护管跟进的方式，岩溶一般发育、岩溶较发育和全填充溶洞以注水泥浆为主，双液浆为辅；所述钻孔中的处理为回填一定比例的片石、粘土、水泥，其质量比为20:10:1；所述砼灌注过程中的处理为混凝土填充。

优选方式为，所述鉴别类型的具体方式为：

在开始钻孔前，根据地勘资料进行初步统计，部分钻孔中溶洞是否呈串珠状分布，确定溶洞分布范围，也可根据详勘取样，确定即将开钻墩位是否存在溶洞；根据临近已施工桩基，初步确定施工区域是否存在溶洞；

在钻进过程中，若孔内水位下降、井口钢丝绳异常松动，表明出现漏浆情况；根据渣样进行分析，看渣样是否出现异常变化；根据进尺速度进行判断，钻进过程中，漏浆之前钻进进尺发现异常，进尺较平时正常工作时快，可能出现全填充；根据钻头是否偏斜进行判断，钻进过程中发现钻头、钢丝绳偏离中心位置，初步确定出现斜坡岩、小溶洞或裂隙；

灌注过程中，砼顶面上升高度与理论上升高度出现较大差距，判定为混凝土流失，出现溶洞。

优选方式为，在施工之前还包括以下步骤：通过对已施工溶洞桩基的地勘资料、钻孔记录、成孔时间、灌注记录、成桩质量的统计与分析，对根据不同地质条件、不同溶洞类型的溶洞桩基施工，采用不同的溶洞处理方法，具体为：

对于覆盖层地质不良，土质松散的桩位，采用加长孔口护筒至岩层顶板的方式进行处理；孔内发生漏浆时，根据溶腔的填充物、高度、漏浆速度不同情况，分别采用回填片石粘土、混凝土、袋装水泥的方法，通过小冲程挤压片石、粘土混合料形成较密实稳定的护壁；

对于大型的单个溶洞及串珠状溶洞，采用全护筒跟进的处理方式，钢护筒直接穿过溶洞形成钢护筒护壁。