声测管在桥梁溶洞区钻孔桩的施工策略研究

一、工程概况

某桥梁区域地层分布较全，除侏罗纪地层缺失外，其它地层自元古界至第四纪均有出露。桥梁区域覆盖层主要为第四纪冲湖积物，大部地段厚20.00～40.80m,局部厚43.70～59.30m;岩性为淤泥、粘土、淤泥质粉质粘土、粉土、粉～砾砂、圆砾土和卵石土，局部揭露有厚几厘米～2.50m的砂砾胶结层，桥梁两端山前分布有少量坡残积角砾土。

根据同类型地质钻孔桩声测管施工经验及试桩经验，采用小扭矩回旋钻机不能有效地穿越卵石、漂石层；大扭矩回旋钻机自重太大，需要大型起重设备，安装周期太长，无法满足多工点的需要。回旋钻机处理工勘遗留物困难，在地质岩层破裂带施工难度大。采用冲击钻可有效地处理工勘遗留物，冲击钻施工的孔壁比回旋钻机施工的孔壁稳定，处理溶洞和裂隙漏浆时，更能防止塌孔，且移位、安装均比较快。

从上述思路出发，决定在溶洞区采用深埋护筒，正循环、冲击钻机(手摇式冲击钻和磕头钻)成孔。施工时，护筒之间浇注混凝土形成整体，防止护筒不均匀下沉，影响钻孔平台安全。在砂岩、页岩地段采用旋转钻机和冲击钻机成孔，其中在断层及裂隙发育地段采用冲击钻机。

二、施工质量的策略研究

1、钻孔中护筒问题的对策

护筒倾斜和移位，外壁冒水，严重的会引起地基下沉，造成钻孔偏斜，甚至无法施工。

原因：埋设护筒的周围土不密实；护筒水位差太大；钻头起落时碰撞护筒。

处理措施：下护筒时，护筒底与四周应选用黄土分层夯实。在护筒的适当高度开孔，使护筒内保持1.0～1.5m的水头高度。钻头起落时，应防止碰撞护筒。发现护筒冒水时，应立即停止钻孔，用黄土在四周填实加固，若护筒严重下沉或移位时，则应重新安设护筒。

2、灌注中卡管问题的对策

灌注混凝土过程中，无法继续进行。

造成原因：初灌时，隔水栓堵管；混凝土的离析原因，造成和易性、流动性差；混凝土中粗骨料粒径过大；各种机械故障引起混凝土浇筑不连续，在声测管中停留时间过长而卡管。处理办法：可用长杆冲捣管内混凝土，用吊绳抖动声测管，提升声测管迅速下落振冲，在声测管上安装附着式振捣器。若无效，应取出声测管，解决卡管后重新灌注混凝土。如在灌注初期取出的声测管，在有混凝土拌和物落入井孔时，需将散落在孔底的拌和物清除后再灌注。如在灌注初期以后取出的声测管，且原灌注混凝土表层尚未初凝时，可用新声测管插入原灌注的混凝土内2m深，用潜水泥浆泵下入声测管孔底，将底部水抽出，再用杆臂接长的小掏渣桶下入管底，将残余渣土掏除干净，然后在新声测管内继续灌注，但灌注结束后此桩应作为断桩予以补强。

3、断桩问题的对策

断桩是泥浆等杂质或离析的混凝土混合料形成强度低的薄弱层，把灌注的混凝土隔成上下两段，造成混凝土变质或截面积受损，极大

的

降低了灌注桩的承载能力，危害性极大。

其产生的主要原因有：由于灌注时间过长，首批混凝土已近初凝，形成硬壳，且随时间增长，泥浆中残渣不断沉淀，加厚了积聚在混凝土表面的沉淀物，使混凝土上面压力较大，灌注困难，造成堵管与声测管拔不上来，引发断桩事故；或因混凝土上表面流动性降低，继续灌注的混凝土顶破顶层而上升，在混凝土中夹有泥浆渣土层，甚至整桩夹有泥浆渣土形成断桩；当混凝土堵管、严重漏水、埋管拔出声测管处理事故后，未能将已灌注的混凝土彻底清除干净；对孔深及声测管的埋置深度量测不准，使声测管提出混凝土面；由于其他操作失误、设备不良及水文地质条件等的影响都是造成断桩的原因。

解决方法：可根据断桩的位置、地质条件、工程的重要性等具体情况选择处理办法

(1)原位复桩，对在施工过程中及时发现和超声波检测出的断桩，重新用专用钻机彻底清除原断桩后，在原位置重新浇筑一根新桩，这种方法处理的彻底、效果好，但难度大、周期长、费用高；

(2)接桩，对于断桩位置距离地面不太深的情况，首先准确测定断桩位置，采用挖孔至断桩位置，清除不合格混凝土后，在该断面采取增加钢筋等加强措施，用挖孔桩方法浇筑混凝土接桩施工；或在该断面边降水边用风镐在桩中心凿一直径为80cm,深至少超过一个桩径的井，然后封闭清洗泥沙，放置钢筋笼，用挖孔桩方法浇筑膨胀混凝土接桩施工。

(3)钻孔补强法，此法适应条件是桩基混凝土严重蜂窝，离析，松散，强度不足时，常用高压注浆法来处理，但此法施工质量控制及检测难度大，一般不宜采用。