1、广乐高速武江大桥大溶洞桩基注浆施工探讨摘要：岩溶地区桥梁桩基施工一直以来是公路工程建设中的难点，本文以广乐高速公路乐昌段乐昌互通立交连接线武江大桥 8#-1 溶洞桩基施工为例，重点对溶洞桩基注浆施工工艺进行介绍。 关键词：广乐高速，岩溶地区 ， 大溶洞桩基，注浆施工 Abstract: the karst area bridge pile foundation construction had been the difficulty in the road construction, this paper to wide highway for music thickness thicknes
2、s interchange bridge connecting communication WuJiang 8 # 1 cave pile foundation construction as an example, the grouting pile foundation of melt construction process is introduced. Key words: guang le high-speed, karst areas, large water-eroded cave pile foundation, grouting construction 中图分类号：TU74
3、 文献标识码：A 文章编号： 1.工程概况 广乐高速公路乐昌互通连接线武江大桥跨越武江主航道，起点桩号为 AK0+425.2，终点桩号为 AK0+820.8，为连续箱梁结构，桥长为 395.6米。 2.地质情况 本桥设计为钻孔嵌岩灌注桩，属岩溶特别发育地段，基岩溶洞发育规模较大，洞高较大，且呈多层或串珠状发育，洞内多为半充填或无充填。溶洞顶板微风化灰岩裂隙、溶蚀、溶槽、溶沟极为发育，且第四系卵石覆盖层与下伏溶洞有较强的连通性。 3.注浆工艺确定 为了确保桩基施工的安全和正常进行，在桩基础冲桩施工前，需对溶洞洞高较大（8.0m）的桩基础不良地质地段进行预加固处理，需要预处理的桩基为 5#墩、8#
4、、9#、10#主墩、11#副墩桩基，并选择 8#-1 桩基为第一根预加固处理桩。现以该桩基预加固处理为列对溶洞桩基注浆施工工艺进行详细的叙述。8#-1 桩基溶洞情况见表 1： 8#-1 桩基溶洞发育统计一览表 表 1 根据地质条件及以往类似桩基溶洞处理经验，决定采用两阶段注浆加固方案，第一阶段对岩面以上至护筒底的卵石层进行加固，第二阶段对基岩溶洞进行注浆加固。并经各方面专家决定，对卵石层采用袖阀管注浆法、基岩溶洞采用静压注浆法进行加固处治。 4.注浆施工 4.1、卵石层注浆加固工艺流程及步骤 （1）袖阀管注浆施工工艺流程为：注浆孔布置、钻机就位（对位） 、127 钻具钻至岩面、插入袖阀管、孔内
5、注满套壳料、套壳料侯凝、注浆施工。 （2）回填土 因卵石层之上无一定厚度的粘性土作为注浆压盖层，注浆时浆液易沿孔壁或卵石孔隙上串至河床面，因此，8-1#桩基在沉好钢护筒后，钻孔之前先在钢护筒内外的河床上回填粘土包，形成人工压盖层，以确保注浆浆液水平向渗透或扩散到卵石层起到加固作用，回填范围约为护筒周边 2 米，高度约为 3 米。 （3）注浆孔布设 桩直径为 2000mm，钢护筒直径为 2200mm，沿钢护筒外侧边以桩中心为原点，在直径为 2500mm 的圆上以间距约 700800mm 均匀布置 10个钻孔为注浆加固孔，编号 110 号，见图 1。 图 1 注浆孔布置图 （4）注浆孔钻孔 采用两
6、台 XY-1A 地质钻机对称钻进，127mm 套管和 108mm 钻具跟管钻进，127 套管跟管钻进至岩面，108mm 钻至入基岩面。钻孔垂直度误差应小于 1%，在钻孔过程中发现基岩面起伏较大，高差达到 11 米，地质情况复杂。 （5）插入袖套管 袖阀管用内径 50mm 的 PVC 塑料管制作而成，每隔 33cm 设一组射浆孔，外包单向封闭橡皮套。钻孔后将袖阀管插入钻孔孔底，管底端封闭，管内充满清水防止管上浮。管口高出平台 1020cm，为防止露出河床面上的袖阀管在施工期间发生折断，在拔出 127mm 套管后，采用直径75mm 的 PVC 塑料管套住袖阀管，其入土深度为 3.0m，且管内环状空
7、间填满套壳料。 （6）孔内注套壳料 套壳料为水泥浆与粘土浆形成的低强度泥浆，其作用是单向封闭袖阀管与钻孔壁之间的空隙。注浆材料采用强度等级为 32.5R 水泥、粘土和水配制的低强水泥粘土浆，浆液水灰比为 0.5,配比为水泥：粘土：水（重量比）1：1.5：1.9。泥浆性能要求收缩性小，脆性较高，低强度，粘度约 26s , 3 天龄期抗压强度 0.30.5(MPa)。 （7）注浆 注浆段为岩面以上卵石层至钢护筒底以上 2m，注浆步距为 33cm，注浆顺序自下而上，注浆压力为 0.501.0MPa，每延米水泥用量约计400kg/m。每孔注浆次数 23 次，或根据施工压力及吸浆量采取多次注浆，岩面及护
8、筒底部位采取多次多量进行注浆。 在注完套壳料一天侯凝到一定强度后，在袖阀管内插入双向密封注浆芯管自下而上进行分段注浆。注浆时，首先加大注浆压力使浆液顶开橡皮套，挤破套壳料，然后注入地层。每孔注浆次数为 3 次，注浆压力一般达到了 0.6 MPa 左右且压力较稳定，卵石层吸浆量良好，每孔注浆均达到饱和状态。 4.2、基岩溶洞注浆施工工艺及步骤 （1）溶洞注浆施工工艺流程为：溶洞注浆孔布置、钻机就位（对位）、127 钻具钻至基岩面、下 100 钢套管至岩面、89 钻具钻至溶洞底板、静压注浆施工、重新钻孔至第二及以下层溶洞并至设计桩底标高。（2）溶洞注浆孔布设 溶洞注浆孔为 4 个（A、B、C、D）
9、 ，呈十字型对称分布在 2500 圆上。 （3）注浆孔钻孔 采用用 XY-1 地质钻机，127mm 金刚石钻头对袖阀管注浆形成的砂浆及卵石固结体进行抽芯钻进，钻至基岩面，之后下入 4（DN100）钢套管（注浆后不能拔起） ，再改为 89mm 金刚石钻头钻进至溶洞底板。钻孔自上而下分层进行，首先钻至第一层溶洞底板，注浆完成后重新钻孔加深至第二层、对第二层进行注浆，依次循环直至最后一层溶洞，直至设计桩底深度为止。同时，也可以通过对下一层溶洞钻孔施工检验上一层溶洞的注浆质量，若仍充填不满的空洞则继续补充注浆处理。 （4）静压注浆施工 从套管内下入钻杆（注浆管）至溶洞底部并上提约 50cm，直接注压入
10、水泥浆，同时把孔内的清水及泥浆替换出孔外，直至孔口返出浓水泥浆为止。一般至设计桩底深度为止(由于原设计桩底位置存在 C-6 溶洞，将处治深度加深了 2m)。溶洞长时间注浆无法提升压力或孔口不返浆时，则采取降低流量、降低压力、间歇灌注等方法进行灌注。对于洞高不大、全充填的溶洞并层联合处治，其他洞高较大或无充填的溶洞则分层处治。注浆压力：01.00Mpa，注浆材料采用强度等级为 32.5R 水泥和水按比例配制，水灰比（重量比）为 0.5。各孔溶洞位置见下表 2（注：由于在 A 孔 A-5 溶洞钻孔注浆过程中出现卡钻事故，钻杆无法拔起，在 A孔旁补孔，编号为 E） 。 注浆孔溶洞位置（单位：米） 表
11、 2 A 孔、C 孔先行安排钻孔注浆，注浆量较大，B、D 孔后注浆，注浆用量明显下降，经统计，A 孔水泥用量为 393.05t，C 孔 369.75 t，B 孔 91.95 t，D 孔 93.25 t，E 孔 35.3 t，共用水泥 983.3t。 5、总结 在注浆期间及时记录、汇总分析相关数据，并召开现场办公会议进行总结，针对实际情况及时调整应对措施（如 A-1 溶洞分层注浆，A-5 溶洞充填物卡钻调整为先处理 B、D 孔再对 A 孔补钻注浆等） 。注浆基本按照预定方案进行，注浆参数无异常。各个溶洞注浆后所取芯样为较完整的水泥浆固结体，可以判定注浆效果较为明显，达到了溶洞注浆加固处理的目的。 参考书籍： 1、向中富.桥梁施工控制技术M.北京：人民交通出版社，2001. 2、刘雪峰.岩溶地区桥梁桩基设计与施工J.山西建筑，2006
