某特大桥钻孔桩施工严重塌孔扩孔问题的处理办法

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　XXX高速公路－XXX特大桥主桥7＃墩基础采用φ1.8米的钻孔灌注桩，左右幅桥共18根钻孔桩，设计桩底标高-80.0米,桩顶标高为1.8米，采用摩擦桩。

　　墩位处水文、地质情况为：桥址水文特征既受迳流作用，也受潮流影响，灵江潮汐为不规则半日潮，涨潮流速1.8～3.6m/s，落潮流速1.5～2.3 m/s，最高潮位6.45 m，最低潮位-2.83m，一般潮位4.32m，一般低潮位-1.90m，一般高潮位5.00m。X#墩上部土层主要为淤泥质土，下部以卵、碎石土为主，含漂石或块石，底部为风化凝灰岩，基岩面标高可达-91.1m。河床面至-13.4m为粉砂，-13.40m至-28.20m为淤泥质粘土，-28.20m至-87.00m为含量50～80%的卵碎石层，部分卵石粒径大于30cm。

　　根据地质勘察报告提供的地质资料和实际施工情况，认为该墩位处的地质特征属超深厚、大粒径、高含量卵碎石地层，钻孔过程中极易造成坍孔，且成孔后扩孔率非常大。

　　虽然我单位采取了一系列严格的技术措施，采用CJF-20和KPG-3000型钻机联合钻孔施工，但由于地层中卵石含量太高，粒径超大，层厚超深。在成孔过程中无法形成有规则的孔壁，扩孔很大，泥浆无法起到护壁作用，在最初开钻的9个孔中成桩4根，有三根桩冲击钻钻至-40m至-50m左右坍孔，一根至-72.3m坍孔，一根钢筋笼安装完准备清孔时坍孔，在成孔过程中每根桩均出现严重漏浆，大卵石难以破碎而堵钻杆、孔壁坍塌等严重问题不断发生，成孔概率很低，施工风险很大。

　　后来，为了解决漏浆严重、易坍孔现象，对该特殊地质问题专门成立技术小组，进行深入细致的研究，发现采取对地层进行钻小孔注水泥浆加固效果较好。

　　注浆孔布置：在钻孔桩中心位置布置一根钻至-70.0至-80.0m高程的注浆孔，另在钢护筒外侧约0.5m处对称布置两根钻至-50.0高程的注浆孔。

　　钻小孔钻机的选择：根据注浆孔要穿透含大块石、漂石易坍孔的高含量卵石地层，必须选择大扭矩、超钻深的大型工程地质钻机，选用钻岩深度可达1000米的JY-1000型的地质钻机进行注浆孔的钻探。

　　注浆孔钻孔施工：首先插打内径10cm、壁厚6mm以上的钢套管至-25m左右，保证钢管垂直度在5‰以内，起钻小孔导向作用及避免泥水进入钢护筒，利用JY-1000型工程地质钻机配置金刚石钻头和加强钻杆（钻头直径大于钻杆直径5-10cm），在钢管内钻小孔，当钻机扭矩达到最大时，停止钻进，利用钻杆先注浆待水泥浆终凝后再继续钻进（注浆后，卵石层不易坍孔、分层注浆可以减少上部已注浆的卵石层对钻杆的阻力）直至达到需要的深度，一般钻至-80米需分二次完成，钻孔的全过程均利用注浆机向钻杆内注入江水循环以防止钻头钻进中堵管。

　　注浆施工：首先选用具有3.0～5.0Mpa压力的双液压注浆机和3～5m3/h搅拌量的搅拌机，根据试验配制水泥浆，水灰比为0.6，为方便施工，降低水泥浆注入卵石后的强度，加入适量的膨润土，掺量为水泥的30%，7天强度为10Mpa左右，注浆时利用钻杆从下往上注入水泥浆，水泥浆由钻头的出浆口喷出，注浆量一般为2.0～3.0m3/m。

　　注浆效果：卵石层注入水泥浆后，使卵石层形成具有一定强度的固结层，在具体钻孔过程中，克服了漏浆、坍孔现象，卵石破碎比例增大，堵管现象大为减少，扩孔率降低30%左右。

　　参考文献：XXX特大桥设计、施工及地质资料

　　 《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）

　　 《桥涵》（铁道部第三工程局主编）