高速公路桥梁桩基穿越超大及多层溶洞施工工艺制造技术

本申请涉及高速公路桥梁桩基穿越超大及多层溶洞施工工艺，属于建筑工程的技术领域，其包括以下施工步骤：步骤一、超前探测：采用地质雷达检测溶洞的位置、大小，并根据检测数据确定桩位；步骤二、钻机就位钻孔，根据地质雷达检测的溶洞状况采取适当施工方法如下：超前注浆凝结法、回填片石加黏土反复冲孔法、钢护筒跟进法；步骤三、置入钢筋笼：将钢筋笼竖直吊入桩孔内部；步骤四、桩孔注浆形成桩基：采用浇筑导管伸入桩孔内部注浆。本申请采用地质雷达在施工前检测溶洞状况，掌握溶洞的大小，根据溶洞状况选择施工方式，降低桩基施工过程中出现卡钻、掉钻、埋钻、塌陷等施工现象，减轻岩溶危害、保证岩溶地区的桩基工程顺利进行。

【技术实现步骤摘要】
高速公路桥梁桩基穿越超大及多层溶洞施工工艺
本申请涉及建筑工程的领域，尤其是涉及高速公路桥梁桩基穿越超大及多层溶洞施工工艺。
技术介绍
岩溶主要是地下水和地表水对可溶性岩石产生溶蚀作用，岩溶形态特征主要有石芽、溶沟（槽）、溶孔、溶隙、地下暗河、溶洞等，在国际上又称喀斯特地貌。我国有70%为山区，地理条件复杂，是世界上岩溶分布最广的国家，主要分布在贵州、四川、广西、云南等地，随着我国中西部地区崛起与开发，基础设施在这些地区不断建设。喀斯特地貌广泛存在道路桥梁工程建设中，桥梁建筑需要采用桩基础，部分桩基需穿越溶洞，溶洞对桥梁桩基施工造成极大的危害，如施工处理不当，往往会发生卡钻、掉钻、埋钻、塌陷等施工现象，导致桩基础施工周期长、成本高、事故频发，不仅会造成巨大的经济损失，甚至还会危及现场作业人员的生命安全。如何有效减轻岩溶危害、保证岩溶地区的桩基工程顺利进行，成为亟待解决的关键技术难题。
技术实现思路
为了减轻岩溶危害、保证岩溶地区的桩基工程顺利进行，本申请提供高速公路桥梁桩基穿越超大及多层溶洞施工工艺，采用如下的技术方案：高速公路桥梁桩基穿越超大及多层溶洞施工工艺，包括以下施工步骤：步骤一、超前探测：采用地质雷达检测溶洞的位置、大小，并根据检测数据确定桩位；步骤二、钻机就位钻孔，根据地质雷达检测的溶洞状况采取适当施工方法如下：（1）超前注浆凝结法：针对裂缝、小洞、小溶槽，采取注浆固结填补，针对溶度高度小于2m，采取碎石或干砂填充；（2）回填片石加黏土反复冲孔法：针对溶洞高度在2m-5m或溶洞漏浆状况时，采用黏土和片石的混合掺杂物填补，利用冲捶反复冲击钻孔，根据实际情况选择冲击和回填次数；（3）钢护筒跟进法：针对溶洞高度大于5m状况，采取钢护筒跟进的方法，每冲进6m沉放一节钢护筒；步骤三、置入钢筋笼：将钢筋笼竖直吊入桩孔内部；步骤四、桩孔注浆形成桩基：采用浇筑导管伸入桩孔内部注浆。通过采用上述技术方案，采用地质雷达在施工前检测溶洞状况，掌握溶洞的大小，针对裂缝、小洞、小溶槽的地质，采用直接注浆方式保证桩基周围环境，若发生溶洞漏浆状况时，采用黏土和片石混合填补，并结合冲捶冲击，反复填充加冲孔，使桩基的护壁更加坚固，针对特殊溶洞发育规模大、溶洞内充填物不密实、地下水丰富、洞高大于5m的地质，采用钢护筒跟进的方式，防止泥浆流失造成塌孔或地面塌陷，便于钻孔成型，降低桩基施工过程中出现卡钻、掉钻、埋钻、塌陷等施工现象，减轻岩溶危害、保证岩溶地区的桩基工程顺利进行。优选的，在所述步骤二中的施工方法还包括有旋喷桩加固法：针对粉砂层、圆砾层塌孔的状况，采用瑞雷波检测并记录施桩点，相邻施桩点的纵横间距为2m-3m，钻杆钻进至粉砂层、圆砾层以下2m后停止，喷浆并旋转提升，待浆面不再下沉转移到下一施桩点。通过采用上述技术方案，针对粉砂层、圆砾层存在塌孔的状况，采用旋喷桩在桩基周围环境加固，保证桩基周围环境的稳定性，减少塌孔、漏沙、漏浆的现象。优选的，在所述步骤三中，所述钢筋笼包括若干钢圈和若干条筋，若干所述条筋环向排布设置，所述钢筋套设且固定于若干条筋的外侧，所述钢筋笼的外径与钢护筒的内径相差15cm-20cm。通过采用上述技术方案，钢筋笼安装时，钢筋笼与钢护筒之间的间距，可以保证钢筋笼顺利滑入桩孔内部，避免钢筋笼对钢护筒造成碰撞，从而使桩基侧壁发生松散。优选的，所述钢筋笼的内侧设置有若干环向排布的立筋，所述立筋沿长度方向转动设置有若干插条，所述插条的中部与相对应钢圈转动连接，所述插条的长度为20cm-30cm，所述钢筋笼设置有对立筋进行上下限位的定位组件。通过采用上述技术方案，安装钢筋笼时，将立筋向上移动到最大限度，使插条翻转到竖直状态，插条不伸出钢筋笼，使钢筋笼可以顺利滑入桩孔内部；由于钢筋笼与钢护筒之间的间隙较大，为了加强钢筋笼与桩基混凝土的结合强度，采用立筋上下位移以推动插条绕钢圈做翻转运动，使插条可以翻转到水平状态，从而使插条可以伸出钢筋笼，利用定位组件将立筋与钢筋笼固定，插条可以加强钢筋笼外侧与混凝土的结合强度，加强桩基强度，避免桩基发生断桩的风险。优选的，所述定位组件包括上挡环和下挡环，所述下挡环设置于钢筋笼的底部，所述上挡环通过抵紧组件可拆卸设置于钢筋笼的顶部，当所述插条水平设置时，所述立筋的顶部和底部分别抵接于上挡环和下挡环。通过采用上述技术方案，将钢筋笼置入桩孔内部后，将立筋调整到指定位置使插条翻转到处于水平状态，此时插条可以伸出钢筋笼，插条可以加强钢筋笼外侧与桩基混凝土结合的强度，立筋的底部通过与下挡环相抵接实现限位，利用抵紧组件将上挡环移动到与立筋顶部相抵的位置，使上挡环对立筋的顶部进行限位。优选的，所述抵紧组件包括若干环向连接于上挡环外侧边的连接筋、设置于连接筋远离上挡环的套环和螺纹穿设于套环的螺栓，所述套环套设于相对应的条筋，所述螺栓的端部与条筋相抵紧。通过采用上述技术方案，将上挡环与钢筋笼相固定时，将套环套接在相对应的条筋外侧，将上挡环移动到指定位置后，将螺栓拧紧，利用螺栓抵紧在条筋的侧壁，从而将上挡环与钢筋圈相固定。优选的，当所述插条处于竖直状态且立筋向上移动到最大限度时，若干所述立筋围合形成的内径与上挡环的外径相等。通过采用上述技术方案，将钢筋圈放入桩孔的过程中，为了避免插条阻碍钢筋笼的安装，将立筋向上推动到最大限度，随后将上挡环移动到若干立筋之间，使上挡环可以限制立筋向下位移，从而使插条可以保持竖直状态，便于钢筋笼的安装。优选的，在所述步骤一中，超前探测采用一桩一探。通过采用上述技术方案，采取一桩一探的探测方式，可以提高对溶洞位置、大小、分布和漏浆状况判断的准确性，同时可以节省施工时间。综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：1.采用地质雷达在施工前检测溶洞状况，掌握溶洞的大小，针对裂缝、小洞、小溶槽的地质，采用直接注浆方式保证桩基周围环境，若发生溶洞漏浆状况时，采用黏土和片石混合填补，并结合冲捶冲击，反复填充加冲孔，使桩基的护壁更加坚固，针对特殊溶洞发育规模大、溶洞内充填物不密实、地下水丰富、洞高大于5m的地质，采用钢护筒跟进的方式，防止泥浆流失造成塌孔或地面塌陷，便于钻孔成型，降低桩基施工过程中出现卡钻、掉钻、埋钻、塌陷等施工现象，减轻岩溶危害、保证岩溶地区的桩基工程顺利进行；2.钢筋笼安装时，钢筋笼与钢护筒之间的间距，可以保证钢筋笼顺利滑入桩孔内部，避免钢筋笼对钢护筒造成碰撞，从而使桩基侧壁发生松散；3.安装钢筋笼时，将立筋向上移动到最大限度，使插条翻转到竖直状态，插条不伸出钢筋笼，使钢筋笼可以顺利滑入桩孔内部；由于钢筋笼与钢护筒之间的间隙较大，为了加强钢筋笼与桩基混凝土的结合强度，采用立筋上下位移以推动插条绕钢圈做翻转运动，使插条可以翻转到水平状态，从而使插条可以伸出钢筋笼，利用定位组件将立筋与钢筋笼固定，插条可以加强钢筋笼外侧与混凝土的结合强度，加强桩基强度，避免桩基发生断桩的风险。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.高速公路桥梁桩基穿越超大及多层溶洞施工工艺，其特征在于，包括以下施工步骤：/n步骤一、超前探测：采用地质雷达检测溶洞的位置、大小，并根据检测数据确定桩位；/n步骤二、钻机就位钻孔，根据地质雷达检测的溶洞状况采取适当施工方法如下：/n（1）超前注浆凝结法：针对裂缝、小洞、小溶槽，采取注浆固结填补，针对溶度高度小于2m，采取碎石或干砂填充；/n（2）回填片石加黏土反复冲孔法：针对溶洞高度在2m-5m或溶洞漏浆状况时，采用黏土和片石的混合掺杂物填补，利用冲捶反复冲击钻孔，根据实际情况选择冲击和回填次数；/n（3）钢护筒跟进法：针对溶洞高度大于5m状况，采取钢护筒跟进的方法，每冲进6m沉放一节钢护筒；/n步骤三、置入钢筋笼(1)：将钢筋笼(1)竖直吊入桩孔内部；/n步骤四、桩孔注浆形成桩基：采用浇筑导管伸入桩孔内部注浆。/n

【技术特征摘要】
1.高速公路桥梁桩基穿越超大及多层溶洞施工工艺，其特征在于，包括以下施工步骤：
步骤一、超前探测：采用地质雷达检测溶洞的位置、大小，并根据检测数据确定桩位；
步骤二、钻机就位钻孔，根据地质雷达检测的溶洞状况采取适当施工方法如下：
（1）超前注浆凝结法：针对裂缝、小洞、小溶槽，采取注浆固结填补，针对溶度高度小于2m，采取碎石或干砂填充；
（2）回填片石加黏土反复冲孔法：针对溶洞高度在2m-5m或溶洞漏浆状况时，采用黏土和片石的混合掺杂物填补，利用冲捶反复冲击钻孔，根据实际情况选择冲击和回填次数；
（3）钢护筒跟进法：针对溶洞高度大于5m状况，采取钢护筒跟进的方法，每冲进6m沉放一节钢护筒；
步骤三、置入钢筋笼(1)：将钢筋笼(1)竖直吊入桩孔内部；
步骤四、桩孔注浆形成桩基：采用浇筑导管伸入桩孔内部注浆。


2.根据权利要求1所述的高速公路桥梁桩基穿越超大及多层溶洞施工工艺，其特征在于：在所述步骤二中的施工方法还包括有旋喷桩加固法：针对粉砂层、圆砾层塌孔的状况，采用瑞雷波检测并记录施桩点，相邻施桩点的纵横间距为2m-3m，钻杆钻进至粉砂层、圆砾层以下2m后停止，喷浆并旋转提升，待浆面不再下沉转移到下一施桩点。


3.根据权利要求1所述的高速公路桥梁桩基穿越超大及多层溶洞施工工艺，其特征在于：在所述步骤三中，所述钢筋笼(1)包括若干钢圈(11)和若干条筋(12)，若干所述条筋(12)环向排布设置，所述钢圈(11)套设且固定于若干条筋(12)的外侧，所述钢筋笼(1)的外径与钢护筒的内径相差15cm-20cm。

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【专利技术属性】
技术研发人员：曹庆中，罗玉伟，蒋证全，李伟，许连松，黄兴江，杨茂平，
申请(专利权)人：中铁广州工程局集团有限公司，中铁广州工程局集团深圳工程有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44