一種巖溶地區橋梁水中墩鉆孔樁施工方法技術

本發明專利技術公開了一種巖溶地區橋梁水中墩鉆孔樁施工方法，所施工鉆孔樁由上至下穿越一個或多個溶洞，包括以下步驟：一、測量放樣；二、下放并固定鋼護筒：下放鋼護筒并對所下放鋼護筒進行固定；三、鉆進：采用沖擊鉆機且通過所下放鋼護筒由上向下進行鉆進，直至鉆進至設計深度，且鉆進過程中采用泥漿護壁；鉆進過程中，當由上至下鉆進至需穿越溶洞時，先采用能量傳遞法對當前狀態下需穿越溶洞進行處理，之后再采用所述沖擊鉆機繼續向下鉆進；四、鋼筋籠下放及混凝土澆筑。本發明專利技術工藝步驟簡單、設計合理、投入成本較低且實現方便、施工效果好，能簡便、快速、低成本且高質量完成巖溶地區鉆孔樁施工過程。

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術公開了，所施工鉆孔樁由上至下穿越一個或多個溶洞，包括以下步驟：一、測量放樣；二、下放并固定鋼護筒：下放鋼護筒并對所下放鋼護筒進行固定；三、鉆進：采用沖擊鉆機且通過所下放鋼護筒由上向下進行鉆進，直至鉆進至設計深度，且鉆進過程中采用泥漿護壁；鉆進過程中，當由上至下鉆進至需穿越溶洞時，先采用能量傳遞法對當前狀態下需穿越溶洞進行處理，之后再采用所述沖擊鉆機繼續向下鉆進；四、鋼筋籠下放及混凝土澆筑。本專利技術工藝步驟簡單、設計合理、投入成本較低且實現方便、施工效果好，能簡便、快速、低成本且高質量完成巖溶地區鉆孔樁施工過程。【專利說明】一種巖溶地區橋梁水中墩鉆孔粧施工方法
本專利技術涉及一種鉆孔樁施工方法，尤其是涉及一種巖溶地區橋梁水中墩鉆孔樁施工方法。
技術介紹
目前，巖溶區域鉆孔樁施工方法有以下四種:泥漿造壁法、靜壓化學注漿法、護筒跟進法和能量傳遞法。其中，泥漿造壁法主要適用于不大于樁徑的小型溶洞，具體情況按溶洞的相對位置、圍巖種類和填充物的性質因素確定。靜壓化學注漿法所采用的注漿材料為普通硅酸鹽425水泥、水玻璃、氯化鈣、鋁酸鈉等。護筒跟進法適合于地下水流較大的溶洞、多層溶洞、體積較大的溶洞和泥砂巖溶，首先按正常鉆進至接近擊穿溶洞頂板，將鉆頭提起，用吊機配合振動錘將鋼護筒下沉穿過溶洞，使護筒底部支撐在溶洞底部或頂板，接著在護筒內繼續鉆孔，如果漏漿，則可采用下內護筒或采用其他方法堵漏。對于大型溶洞采用此法施工時，當沖錘擊穿溶洞后，立即向洞內拋填片石與絮狀物并且沖錘擊壓，將溶洞填滿，為鋼護筒跟進提供依托，保證鋼護筒不出現傾斜現象，最終是鋼護筒下沉到設計位置或穩定在堅固的基巖上，達到護孔成樁的作用。鋼護筒制作采用的鋼板厚度根據溶洞大小，樁孔長短來確定，一般采用δ =8mm?10mm,最薄不能小于6mm,以保證護筒具有一定剛度和強度，使其不變形。鋼護筒跟進法施工所需要工序和輔助設備較多，進度慢，成本高，但成孔和成樁質量穩定，施工中應綜合施工難易成度和經濟效益等因素考慮。能量傳遞法施工是針對巖溶地層，巖面傾斜，巖質軟硬不均，容易造成鉆頭刃腳受力偏心，導致偏孔、斜孔、彎孔等故障的發生而采取的處理措施，也適用與重疊式串珠式巖溶，樁基普遍較長。能量傳遞法的工序原理是當沖擊鉆孔接近溶洞頂板進入溶洞或斜巖面時向樁孔內拋填片石和粘土塊等物，填充高度一般為溶洞頂上部或斜巖上部約1.5m，拋填片石的質地堅硬并且與孔壁巖石強度同樣為佳，沖擊鉆機鉆進過程中沖程約為0.6m?1.0m,繼續沖孔作業，混合填充料經反復沖擊，在溶洞內形成固結或在孔內形成柱體，具有足夠傳遞沖擊能，過孔或破碎斜巖，同時形成堅實，豎直，圓順的過渡孔口，為以下的鉆孔作業起到良好的導向作用。當斜面傾斜嚴重或樁位處于溶洞邊緣時，在鉆進中鉆頭偏向溶洞邊緣一側，用能量傳遞法無法解決偏孔或彎孔問題，遇到這種情況經檢測偏移量不大，應繼續向孔內拋填片石，碎石，粘土塊，沖錘擊壓，將偏孔，彎孔修正。按照常規施工來看，采用護筒跟進法施工，完全符合特大型溶洞的處理方法。但若需施工鉆孔樁的數量較多且樁長較大時，則需加工鋼護筒的長度非常大。靜壓化學注漿法也不適用，雖然特大型溶洞內均為潮濕塑性和流塑性填充物，使用此法效果較好，但由于溶洞太大，數量太多，因而注漿總量無法估算。綜上，以上兩種鉆孔樁施工方法雖施工簡單、便利，安全性高，便于控制，但是投入與產出的經濟效益不成比例。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供，其工藝步驟簡單、設計合理、投入成本較低且實現方便、施工效果好，能簡便、快速、低成本且高質量完成巖溶地區鉆孔樁施工過程。為解決上述技術問題，本專利技術采用的技術方案是:，所施工鉆孔樁由上至下穿越一個或多個溶洞，其特征在于該方法包括以下步驟:步驟一、測量放樣:對當前所施工鉆孔樁的樁位進行測量放樣；步驟二、下放并固定鋼護筒:根據步驟一中的測量放線結果，下放鋼護筒并對所下放鋼護筒進行固定；所述鋼護筒的長度大于當前所施工鉆孔樁所處位置的水深；步驟三、鉆進:采用沖擊鉆機且通過步驟二中所下放的鋼護筒由上向下進行鉆進，直至鉆進至設計深度，且鉆進過程中采用泥漿護壁；鉆進過程中，當由上至下鉆進至需穿越溶洞時，先采用能量傳遞法對當前狀態下需穿越溶洞進行處理，之后再采用所述沖擊鉆機繼續向下鉆進；步驟四、鋼筋籠下放及混凝土澆筑。上述，其特征是:步驟三中采用能量傳遞法對當前狀態下需穿越溶洞進行處理時，通過向所鉆鉆孔內拋填填充混合物對需穿越溶洞進行回填；所述需穿越溶洞為洞高小于2m的小型溶洞、洞高為2m?5m的中型溶洞或洞高大于5m的大型溶洞；當需穿越溶洞的洞高小于2m時，所拋填的填充混合物為由片石和粘土塊組成的第一填充混合物；所述第一填充混合物中片石和粘土塊的質量比為(0.8?1.2): 1，所述第一填充混合物中片石的粒徑為IOcm?15cm ；當需穿越溶洞的洞高為2m?5m且內部有流塑狀填充物時，通過向步驟三中所鉆鉆孔內拋填第二填充混合物對需穿越溶洞進行分層回填并夯實；每次填高1.5m?2.5m,每次填高之前先向所述鉆孔內注入水泥砂漿或水泥水玻璃雙漿液，再向所述鉆孔內拋填所述第二填充混合物，每次填高之后均采用所述沖擊鉆機反復沖擊進行夯實，并使得所注入的水泥砂漿或水泥水玻璃雙漿液進入所拋填第二填充混合物內；所述第二填充混合物由片石、碎石和粘土塊混合而成，所述第二填充混合物中片石、碎石和粘土塊的質量比為(1.8?2.2): (0.8?1.2): 2 ;所述第二填充混合物中片石的粒徑為15cm?25cm，碎石的粒徑在7cm以下；當需穿越溶洞為洞高2m?5m且內部無填充物的空洞時，向所鉆鉆孔內充填混凝土對需穿越溶洞進行回填；當需穿越溶洞的洞高大于5m且內部有塑狀和/或流塑狀填充物時，通過向所鉆鉆孔內拋填第三填充混合物對需穿越溶洞進行分層回填并夯實；每次填高1.5m?2.5m,每次填高之前先向所述鉆孔內注入水泥砂漿或水泥水玻璃雙漿液，再向所述鉆孔內拋填所述第三填充混合物，每次填高之后均采用所述沖擊鉆機反復沖擊進行夯實，并使得所注入的水泥砂漿或水泥水玻璃雙漿液進入所拋填第三填充混合物內；所述第三填充混合物由塊石、粘土塊、片石和碎石混合而成或者由塊石、片石、碎石和袋裝粘土混合而成，所述第三填充混合物中塊石、粘土塊、片石和碎石的質量比為(1.8?2.2): (1.8?2.2): (0.8?1.2): 1，且所述第三填充混合物中塊石、片石、碎石和袋裝粘土的質量比為(1.8?2.2):(0.8?1.2): (0.8?1.2):1 ;所述第三填充混凝土中塊石的直徑為40cm左右，片石的粒徑為15cm~25cm,碎石的粒徑為5cm左右。上述，其特征是:步驟三中采用所述沖擊鉆機由上向下進行鉆進過程中，當鉆進至距離需穿越溶洞頂部Im左右時，立即減小所述沖擊鉆機的沖擊行程，以短沖程、快頻率方式擊穿所述需穿越溶洞。上述，其特征是:步驟三中采用所述沖擊鉆機由上向下進行鉆進過程中，泥漿護壁所采用泥漿的比重為1.2~1.5、粘度為22s~30s、含砂率<4%、pH值為8~10且膠體率<95%。上述，其特征是:步驟三中鉆進至設計深度后，還需對所成型鉆孔進行清孔；實際進行清孔時，先本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種巖溶地區橋梁水中墩鉆孔樁施工方法，所施工鉆孔樁由上至下穿越一個或多個溶洞，其特征在于該方法包括以下步驟：步驟一、測量放樣：對當前所施工鉆孔樁的樁位進行測量放樣；步驟二、下放并固定鋼護筒：根據步驟一中的測量放線結果，下放鋼護筒并對所下放鋼護筒（2）進行固定；所述鋼護筒（2）的長度大于當前所施工鉆孔樁所處位置的水深；步驟三、鉆進：采用沖擊鉆機且通過步驟二中所下放的鋼護筒（2）由上向下進行鉆進，直至鉆進至設計深度，且鉆進過程中采用泥漿護壁；鉆進過程中，當由上至下鉆進至需穿越溶洞時，先采用能量傳遞法對當前狀態下需穿越溶洞進行處理，之后再采用所述沖擊鉆機繼續向下鉆進；步驟四、鋼筋籠下放及混凝土澆筑。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：侯田海，田杰，郭富明，任宵，周吉學，崔旭，任少強，
申請(專利權)人：中鐵二十局集團有限公司，
類型：發明
國別省市：