CN117888519A - 一种桥梁桩溶洞段的纺锥型半柔性支护结构及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种桥梁桩溶洞段的纺锥型半柔性支护结构及施工方法，包括施工准备和精准地质勘察，施工测量放样，埋设护筒，钻孔施工，成孔检查，第一次清孔，土工膜袋安装，钢筋笼吊装，导管安装，第二次清孔，水下混凝土灌注。本发明采用上述的一种桥梁桩溶洞段的纺锥型半柔性支护结构及施工方法，保证工程的安全性和可靠性，降低施工难度和施工成本，提高工程质量和可持续性。

Description

一种桥梁桩溶洞段的纺锥型半柔性支护结构及施工方法

技术领域

本发明涉及建筑技术领域，尤其是涉及一种桥梁桩溶洞段的纺锥型半柔性支护结构及施工方法。

背景技术

岩溶地区地下水沿岩石裂隙或落水洞发生溶蚀，形成相互贯通或合并的管道和洞穴。不良地质主要为溶洞和土洞。其主要工程地质特征包括：地质条件隐蔽复杂，地下水系统发育，岩溶地基处理难度大，桩基承载力、稳定性差，易造成浆料流失，产生沉降、位移和变形等不良影响。因此需要设置便于安装且又安全可靠的支护架保证工程的安全性和可靠性。

发明内容

本发明的目的是提供一种桥梁桩溶洞段的纺锥型半柔性支护结构及施工方法，保证工程的安全性和可靠性，降低施工难度和施工成本，提高工程质量和可持续性。

为实现上述目的，本发明提供了一种桥梁桩溶洞段的纺锥型半柔性支护结构及施工方法，包括以下步骤：

(1)施工准备和精准地质勘察

为了确保土工膜袋有效覆盖溶洞、土洞位置，应使用跨孔CT成像法、跨孔雷达探测法、管波检测法精确测定桩基处溶洞、土洞位置和尺寸，跨孔CT成像法通常使用2个钻孔，采用一发多收的扇形接收方式，经过数点激发后，在观测区域内形成致密的射线网络，管波法采用单发单收、收发距固定的单孔探测装置，跨孔探测法是在两个钻孔中分别放入发射天线和接收天线进行探测，在跨孔模式下，发射天线和接收天线布置在不同钻孔中，为了减少几何位置造成的影响，两个钻孔最好在相同的二维平面内，要调查的介质也介于两个钻孔之间，这样具有较高的精度和准确性；

(2)施工测量放样

施工放样测量前按规定布设测量控制网，补充施工中需要的桥涵中线桩及水准点，在场地平整后对桩位坐标点进行准确放样，放样后对各桩中心的相对位置进行复核测量，复核无误后及时测放护桩，护桩采用4根直径12mm的钢筋，插入地面不小于0.5m，露出地面高度以满足复核桩位要求为宜，钢筋头上喷红漆或者系红布条，引起施工人员的注意，防止破坏；

(3)埋设护筒

当表层土松软时，宜将护筒埋置到较坚硬密实的土层中至少0.5m，并将护筒四周回填粘土分层夯实，也可用锤击、加压、振动下沉护筒，护筒顶面中心与设计桩位中心偏差不得大于5cm，倾斜度不得大于1％；护筒内径比桩径大20cm，护筒项面高出施工地面50cm，护筒理置深度应保证黏性土不小于1m，砂类土不小于2m，当表层土松软时将护简埋置到较坚硬密实的土层中至少0.5m，在护简四周回填黏土并分层务实；

(4)钻孔施工

试验桩基采用旋挖钻机开挖方式成桩，旋挖钻机钻头根据土层情况和钻进方式进行选用，黏性土、粉土、填土、中等密实以上的砂土地层可选用回旋钻头；碎石土、中等硬度的岩石及风化岩层可选用嵌岩钻头，旋挖钻机钻进成孔过程中，当护壁不能保持孔壁稳定时及时采用钢护筒护壁或回填低标号混凝土回填处理，钻进过程中经常检查钻孔的地质情况并记录土层变化情况，并与地质剖面图核对，定时定人记录观测数据，如地质情况、钻进速度，如发现地质情况与设计不符，及时与监理、设计单位联系，对不同的土层采用不同的钻速、钻压，注意地层的变化，在地层的变化处均捞取渣样，判断地质的类型，记入记录表，并与设计提供的地质剖面图相对照，钻渣样要编号保存，以便分析备存；

(5)成孔检查

当钻孔深度达到设计要求时，对孔深、孔径、孔位中心和孔形进行检查，检查方法采用检孔器，确认满足设计要求后，方可进行后续工作，利用护桩检查吊钻头钢丝绳或钻头中心是否与桩位一致，采用测锤法检测，绳具采用刻度精度为2cm的无收缩测绳悬挂圆锥形测锤，测绳每次使用前均用钢尺进行标定，采用超声波探孔器进行桩径、倾斜度检测满足设计及规范要求进行下一步工序施工；

(6)第一次清孔

钻至设计孔深后，旋挖筒取渣时间相对延长，但不加压，既保证取尽钻渣，又避免超钻，如泥浆相对密度过大，采用高压水管插入孔底射水，直到泥浆性能指标满足要求为止，第一次清孔泥浆性能指标及沉渣厚度要求：比重不大于1.1，含砂率小于2％，黏度17s～20s；沉渣厚度要求端承桩不大于5cm，严禁采用加深钻孔深度的方法代替清孔；

(7)土工膜袋安装

确定好方案后在钢筋笼相应的位置安装固定土工膜袋的钢筋套环，钢筋套环采用钢筋焊接制成，钢筋套环尺寸应预留足够的桩身混凝土保护层成桩间隙，进行局部安装时，钢筋套环位置应为钢筋笼对应溶洞位置上下各0.5-1m位置处进行焊接，以防止土工膜袋移位或变形影响布袋桩成桩效果，钢筋笼焊接钢筋套环后，采用钢丝将土工膜袋与钢筋套环连接固定在钢筋笼上；

(8)钢筋笼吊装

钢筋笼入孔时，钢筋笼吊装时采用扁担式吊架进行吊装，防止高低不平衡和打系受形，任钢肋龙顶部汉直用担式巾点，开任距钢肋龙底部三分之一处设置另一吊点，钢筋笼下放过程中，若遇阻碍时停止下放，查明原因进行处理，严禁高提猛落和强制下放，钢筋笼整体吊装入孔，吊装过程中避免触碰孔壁，防止孔壁塌或刺破土工膜袋，钢筋笼安装完成后采用拉线方法进行桩位中心定位，在桩基钢筋笼上每隔2m对称设置4根定位筋，均匀布置于桩基加强筋四周；

每根桩基均布三根外径Φ53*1.8超声波检测管，测管连接采用卡扣连接，声测管下端用钢板封头，上端露出桩顶不低于50cm，首根桩考虑尽快检测，计划声测管外露出原地面，钢筋笼加工阶段，应当按检测单位要求安装钢筋应变计，并检测合格后方可进行下一道工序；

(9)导管安装

把导管安放于钻孔中央，在灌注混凝土前，进行升降试验，导管吊装升降设备能力，与全部导管充满混凝土后的总重量和摩阻力相适应，并有一定的安全储备，导管底端距孔底的距离控制在40cm，并且能保证隔水球塞或其他隔水物沿导管下落至导管底口后，能顺利排出管外，混凝土灌注支架用型钢制作，用于支撑悬吊导管，上部放置灌注混凝土的漏斗；

(10)第二次清孔

导管安装完成后，再次对孔底沉渣进行测量，若沉渣厚度不满足要求时，需进行二次清孔，泥浆护壁成孔在导管安装完毕后用泥浆泵把泥浆压入孔底，将孔内含有悬浮钻渣的泥浆换出，清孔过程中经常检查泥浆指标，持续循环净化至孔内排出的泥浆指标符合孔内排出或抽出的泥浆手摸无2～3mm颗粒，泥浆比重不大于1.1，含砂率小于2％，黏度17s～20s；孔底沉渣厚度柱桩不大于5cm，摩擦桩不大于20cm时报监理工程师检查合格后方可进行下道工序，二次清孔完成后立即灌注水下混凝土，避免泥渣再次沉淀，干挖成孔在钢筋笼整体吊出，采用旋挖钻机套渣桶对桩底沉渣重新清理，复测合格后重新吊装装钢筋笼安装；

(11)水下混凝土灌注

清孔完成符合要求后立即灌注桩身混凝土，对于泥浆护壁成孔灌注水下混凝土前检测孔底泥浆沉淀厚度，如大于设计的清孔要求，则再次清孔直至符合要求，确保清孔及成孔质量，桩底沉渣厚度必须符合要求，根据室内试验结果，确定混凝土合理水灰比，混凝土采用拌和站集中拌制，混凝土运输车运输到位，用导管灌注，在灌注水下混凝土前，应先检测混凝土的落度、扩展度、含气量、温度，并现场制作试件，试验人员按规定留取标养试块，填写检查钻孔桩桩孔和钢筋笼情况的“检验批质量验收记录”，在灌注水下混凝土过程中，填写“水下混凝土灌注记录”，专人进行记录有关混凝土灌注情况、灌注时间、混凝土面的深度、导管理深、导管拆除以及发生的异常现象，混凝土的储存储量满足首批混凝土入孔后，导管埋入混凝土的深度不得小于1m并不大于3m，漏斗底口处必须设置严密的隔水装置，并能顺利地排出导管底部，按最大桩径1.5m计算试验桩首盘封地混凝土方量不得低于4方，混凝土灌注过程中，随时测量混凝土面的高度，正确计算导管埋入混凝土的深度，首批混凝土下落后，混凝土连续灌注，剪球、拨栓或开阀，将首批混凝土灌入孔底后，立即测探孔内混凝土面高度，计算出导管内埋置深度，如符合要求，即可正常灌注；

灌注中，采用测锤准确测量孔内混凝土顶面标高，保持导管埋深在2～6m范围，最小埋深任何时候不得小于1m，当灌注速度较快、导管较坚固并有足够的起重能力时，可适当加大埋深，但不超过8m灌注混凝土时，要保持孔内泥浆高度，防止出现坍孔，水下混凝土连续灌注，中途不得停顿，并尽量缩短拆除导管的间断时间，每根桩的灌注时间不应太长，在灌注过程中，经常探测孔内混凝土顶面的位置，及时调整导管埋深，灌注过程中，防止混凝土拌和物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔底，使泥浆内含有水泥而变稠凝结，致使测探不准确。

优选的，在钻孔桩施工前，进行细致的施工调查，全面掌握现场实际情况，严格做好各项技术准备工作，主要包括：施工图现场核对，桩位坐标及高程计算，泥浆箱摆放、泥浆排放的详细规划，钻孔桩施工前应先按管线迁移方案，妥善安置现有管线；现场需平整施工场地，场地地基承载力要满足钻机的施工要求。

优选的，此外，在进行工程勘察时，应在钻孔桩桩位直径范围内设置3个以上勘察孔位，以准确确定溶洞、土洞位置和尺寸，确保土工膜袋有效覆盖溶洞、土洞。

优选的，土工膜袋的安装应结合跨孔CT扫描确定的试验桩处溶洞、土洞装方案时，应在土层底部高度以下，持力层高度以上的其他部分岩层安装土工膜袋，持力层应预留至少3m的入岩深度，以满足桩基抗压、抗拔、承载力指标的要求，采用全包覆安装方案时，应适当对溶洞附近膜袋进行加固处理，同时在膜袋套筒底部进行开孔或者使用土工布作为底部，以防止浮力过大导致膜袋无法下放。

优选的，导管采用Φ0.3m的钢导管，导管内壁光滑、圆顺，内径一致，接口严密，导管中节为3m等长，底节可为4m，漏斗下用1m或0.5m长导管，导管使用前进行试拼和水密试验，按自下而上顺序编号和标示尺度，导管组装后轴线偏差，不超过钻孔深的0.5％并不大于10cm；试压压力为孔底静水压力的1.5倍，导管长度按孔深和工作平台高度决定，导管采用螺旋丝扣型接头，设防松脱装置，首次使用前对导管进行水密试验，试验合格后的导管才能使用，并对导管按照试验时的拼接顺序自下而上进行编号，现场拼装时按照试压试验的拼接顺序逐节进行拼装。

优选的，灌注过程中，注意观察管内混凝土下降和孔内水位升降情况，及时测量孔内混凝土面高度，正确指挥导管的提升和拆除，导管提升时保持轴线竖直和位置居中，逐步缓慢提升，如导管丝扣挂钢筋骨架，可转动导管，使其脱开钢筋骨架后，再移到钻孔中心，当混凝土灌注面接近设计高程时，采用取样盒直接取样确定混凝土的顶面位置，保证混凝土顶面灌注到桩顶设计高程以上0.5m～1m，以保证桩身质量。

一种桥梁桩溶洞段的纺锥型半柔性支护结构的施工方法制得的支护结构。

因此，本发明采用上述一种桥梁桩溶洞段的纺锥型半柔性支护结构及施工方法，保证工程的安全性和可靠性，降低施工难度和施工成本，提高工程质量和可持续性。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1是本发明一种桥梁桩溶洞段的纺锥型半柔性支护结构的切面图。

具体实施方式

以下通过附图和实施例对本发明的技术方案作进一步说明。

除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

如图所示，

包括以下步骤：

(1)施工准备和精准地质勘察

为了确保土工膜袋有效覆盖溶洞、土洞位置，应使用跨孔CT成像法、跨孔雷达探测法、管波检测法精确测定桩基处溶洞、土洞位置和尺寸，跨孔CT成像法通常使用2个钻孔，采用一发多收的扇形接收方式，经过数点激发后，在观测区域内形成致密的射线网络，管波法采用单发单收、收发距固定的单孔探测装置，跨孔探测法是在两个钻孔中分别放入发射天线和接收天线进行探测，在跨孔模式下，发射天线和接收天线布置在不同钻孔中，为了减少几何位置造成的影响，两个钻孔最好在相同的二维平面内，要调查的介质也介于两个钻孔之间，这样具有较高的精度和准确性；

(2)施工测量放样

施工放样测量前按规定布设测量控制网，补充施工中需要的桥涵中线桩及水准点，在场地平整后对桩位坐标点进行准确放样，放样后对各桩中心的相对位置进行复核测量，复核无误后及时测放护桩，护桩采用4根直径12mm的钢筋，插入地面不小于0.5m，露出地面高度以满足复核桩位要求为宜，钢筋头上喷红漆或者系红布条，引起施工人员的注意，防止破坏；

(3)埋设护筒

当表层土松软时，宜将护筒埋置到较坚硬密实的土层中至少0.5m，并将护筒四周回填粘土分层夯实，也可用锤击、加压、振动下沉护筒，护筒顶面中心与设计桩位中心偏差不得大于5cm，倾斜度不得大于1％；护筒内径比桩径大20cm，护筒项面高出施工地面50cm，护筒理置深度应保证黏性土不小于1m，砂类土不小于2m，当表层土松软时将护简埋置到较坚硬密实的土层中至少0.5m，在护简四周回填黏土并分层务实；

(4)钻孔施工

试验桩基采用旋挖钻机开挖方式成桩，旋挖钻机钻头根据土层情况和钻进方式进行选用，黏性土、粉土、填土、中等密实以上的砂土地层可选用回旋钻头；碎石土、中等硬度的岩石及风化岩层可选用嵌岩钻头，旋挖钻机钻进成孔过程中，当护壁不能保持孔壁稳定时及时采用钢护筒护壁或回填低标号混凝土回填处理，钻进过程中经常检查钻孔的地质情况并记录土层变化情况，并与地质剖面图核对，定时定人记录观测数据，如地质情况、钻进速度，如发现地质情况与设计不符，及时与监理、设计单位联系，对不同的土层采用不同的钻速、钻压，注意地层的变化，在地层的变化处均捞取渣样，判断地质的类型，记入记录表，并与设计提供的地质剖面图相对照，钻渣样要编号保存，以便分析备存；

(5)成孔检查

当钻孔深度达到设计要求时，对孔深、孔径、孔位中心和孔形进行检查，检查方法采用检孔器，确认满足设计要求后，方可进行后续工作，利用护桩检查吊钻头钢丝绳或钻头中心是否与桩位一致，采用测锤法检测，绳具采用刻度精度为2cm的无收缩测绳悬挂圆锥形测锤，测绳每次使用前均用钢尺进行标定，采用超声波探孔器进行桩径、倾斜度检测满足设计及规范要求进行下一步工序施工；

(6)第一次清孔

钻至设计孔深后，旋挖筒取渣时间相对延长，但不加压，既保证取尽钻渣，又避免超钻，如泥浆相对密度过大，采用高压水管插入孔底射水，直到泥浆性能指标满足要求为止，第一次清孔泥浆性能指标及沉渣厚度要求：比重不大于1.1，含砂率小于2％，黏度17s～20s；沉渣厚度要求端承桩不大于5cm，严禁采用加深钻孔深度的方法代替清孔；

(7)土工膜袋安装

确定好方案后在钢筋笼相应的位置安装固定土工膜袋的钢筋套环，钢筋套环采用钢筋焊接制成，钢筋套环尺寸应预留足够的桩身混凝土保护层成桩间隙，进行局部安装时，钢筋套环位置应为钢筋笼对应溶洞位置上下各0.5-1m位置处进行焊接，以防止土工膜袋移位或变形影响布袋桩成桩效果，钢筋笼焊接钢筋套环后，采用钢丝将土工膜袋与钢筋套环连接固定在钢筋笼上；

(8)钢筋笼吊装

钢筋笼入孔时，钢筋笼吊装时采用扁担式吊架进行吊装，防止高低不平衡和打系受形，任钢肋龙顶部汉直用担式巾点，开任距钢肋龙底部三分之一处设置另一吊点，钢筋笼下放过程中，若遇阻碍时停止下放，查明原因进行处理，严禁高提猛落和强制下放，钢筋笼整体吊装入孔，吊装过程中避免触碰孔壁，防止孔壁塌或刺破土工膜袋，钢筋笼安装完成后采用拉线方法进行桩位中心定位，在桩基钢筋笼上每隔2m对称设置4根定位筋，均匀布置于桩基加强筋四周；

每根桩基均布三根外径Φ53*1.8超声波检测管，测管连接采用卡扣连接，声测管下端用钢板封头，上端露出桩顶不低于50cm，首根桩考虑尽快检测，计划声测管外露出原地面，钢筋笼加工阶段，应当按检测单位要求安装钢筋应变计，并检测合格后方可进行下一道工序；

(9)导管安装

把导管安放于钻孔中央，在灌注混凝土前，进行升降试验，导管吊装升降设备能力，与全部导管充满混凝土后的总重量和摩阻力相适应，并有一定的安全储备，导管底端距孔底的距离控制在40cm，并且能保证隔水球塞或其他隔水物沿导管下落至导管底口后，能顺利排出管外，混凝土灌注支架用型钢制作，用于支撑悬吊导管，上部放置灌注混凝土的漏斗；

(10)第二次清孔

导管安装完成后，再次对孔底沉渣进行测量，若沉渣厚度不满足要求时，需进行二次清孔，泥浆护壁成孔在导管安装完毕后用泥浆泵把泥浆压入孔底，将孔内含有悬浮钻渣的泥浆换出，清孔过程中经常检查泥浆指标，持续循环净化至孔内排出的泥浆指标符合孔内排出或抽出的泥浆手摸无2～3mm颗粒，泥浆比重不大于1.1，含砂率小于2％，黏度17s～20s；孔底沉渣厚度柱桩不大于5cm，摩擦桩不大于20cm时报监理工程师检查合格后方可进行下道工序，二次清孔完成后立即灌注水下混凝土，避免泥渣再次沉淀，干挖成孔在钢筋笼整体吊出，采用旋挖钻机套渣桶对桩底沉渣重新清理，复测合格后重新吊装装钢筋笼安装；

(11)水下混凝土灌注

清孔完成符合要求后立即灌注桩身混凝土，对于泥浆护壁成孔灌注水下混凝土前检测孔底泥浆沉淀厚度，如大于设计的清孔要求，则再次清孔直至符合要求，确保清孔及成孔质量，桩底沉渣厚度必须符合要求，根据室内试验结果，确定混凝土合理水灰比，混凝土采用拌和站集中拌制，混凝土运输车运输到位，用导管灌注，在灌注水下混凝土前，应先检测混凝土的落度、扩展度、含气量、温度，并现场制作试件，试验人员按规定留取标养试块，填写检查钻孔桩桩孔和钢筋笼情况的“检验批质量验收记录”，在灌注水下混凝土过程中，填写“水下混凝土灌注记录”，专人进行记录有关混凝土灌注情况、灌注时间、混凝土面的深度、导管理深、导管拆除以及发生的异常现象，混凝土的储存储量满足首批混凝土入孔后，导管埋入混凝土的深度不得小于1m并不大于3m，漏斗底口处必须设置严密的隔水装置，并能顺利地排出导管底部，按最大桩径1.5m计算试验桩首盘封地混凝土方量不得低于4方，混凝土灌注过程中，随时测量混凝土面的高度，正确计算导管埋入混凝土的深度，首批混凝土下落后，混凝土连续灌注，剪球、拨栓或开阀，将首批混凝土灌入孔底后，立即测探孔内混凝土面高度，计算出导管内埋置深度，如符合要求，即可正常灌注；

灌注中，采用测锤准确测量孔内混凝土顶面标高，保持导管埋深在2～6m范围，最小埋深任何时候不得小于1m，当灌注速度较快、导管较坚固并有足够的起重能力时，可适当加大埋深，但不超过8m灌注混凝土时，要保持孔内泥浆高度，防止出现坍孔，水下混凝土连续灌注，中途不得停顿，并尽量缩短拆除导管的间断时间，每根桩的灌注时间不应太长，在灌注过程中，经常探测孔内混凝土顶面的位置，及时调整导管埋深，灌注过程中，防止混凝土拌和物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔底，使泥浆内含有水泥而变稠凝结，致使测探不准确。

因此，本发明采用上述一种桥梁桩溶洞段的纺锥型半柔性支护结构及施工方法，保证工程的安全性和可靠性，降低施工难度和施工成本，提高工程质量和可持续性。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种桥梁桩溶洞段的纺锥型半柔性支护结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)施工准备和精准地质勘察

为了确保土工膜袋有效覆盖溶洞、土洞位置，应使用跨孔CT成像法、跨孔雷达探测法、管波检测法精确测定桩基处溶洞、土洞位置和尺寸，跨孔CT成像法通常使用2个钻孔，采用一发多收的扇形接收方式，经过数点激发后，在观测区域内形成致密的射线网络，管波法采用单发单收、收发距固定的单孔探测装置，跨孔探测法是在两个钻孔中分别放入发射天线和接收天线进行探测，在跨孔模式下，发射天线和接收天线布置在不同钻孔中，为了减少几何位置造成的影响，两个钻孔最好在相同的二维平面内，要调查的介质也介于两个钻孔之间，这样具有较高的精度和准确性；

(2)施工测量放样

施工放样测量前按规定布设测量控制网，补充施工中需要的桥涵中线桩及水准点，在场地平整后对桩位坐标点进行准确放样，放样后对各桩中心的相对位置进行复核测量，复核无误后及时测放护桩，护桩采用4根直径12mm的钢筋，插入地面不小于0.5m，露出地面高度以满足复核桩位要求为宜，钢筋头上喷红漆或者系红布条，引起施工人员的注意，防止破坏；

(3)埋设护筒

当表层土松软时，宜将护筒埋置到较坚硬密实的土层中至少0.5m，并将护筒四周回填粘土分层夯实，也可用锤击、加压、振动下沉护筒，护筒顶面中心与设计桩位中心偏差不得大于5cm，倾斜度不得大于1％；护筒内径比桩径大20cm，护筒项面高出施工地面50cm，护筒理置深度应保证黏性土不小于1m，砂类土不小于2m，当表层土松软时将护简埋置到较坚硬密实的土层中至少0.5m，在护简四周回填黏土并分层务实；

(4)钻孔施工

试验桩基采用旋挖钻机开挖方式成桩，旋挖钻机钻头根据土层情况和钻进方式进行选用，黏性土、粉土、填土、中等密实以上的砂土地层可选用回旋钻头；碎石土、中等硬度的岩石及风化岩层可选用嵌岩钻头，旋挖钻机钻进成孔过程中，当护壁不能保持孔壁稳定时及时采用钢护筒护壁或回填低标号混凝土回填处理，钻进过程中经常检查钻孔的地质情况并记录土层变化情况，并与地质剖面图核对，定时定人记录观测数据，如地质情况、钻进速度，如发现地质情况与设计不符，及时与监理、设计单位联系，对不同的土层采用不同的钻速、钻压，注意地层的变化，在地层的变化处均捞取渣样，判断地质的类型，记入记录表，并与设计提供的地质剖面图相对照，钻渣样要编号保存，以便分析备存；

(5)成孔检查

当钻孔深度达到设计要求时，对孔深、孔径、孔位中心和孔形进行检查，检查方法采用检孔器，确认满足设计要求后，方可进行后续工作，利用护桩检查吊钻头钢丝绳或钻头中心是否与桩位一致，采用测锤法检测，绳具采用刻度精度为2cm的无收缩测绳悬挂圆锥形测锤，测绳每次使用前均用钢尺进行标定，采用超声波探孔器进行桩径、倾斜度检测满足设计及规范要求进行下一步工序施工；

(6)第一次清孔

钻至设计孔深后，旋挖筒取渣时间相对延长，但不加压，既保证取尽钻渣，又避免超钻，如泥浆相对密度过大，采用高压水管插入孔底射水，直到泥浆性能指标满足要求为止，第一次清孔泥浆性能指标及沉渣厚度要求：比重不大于1.1，含砂率小于2％，黏度17s～20s；沉渣厚度要求端承桩不大于5cm，严禁采用加深钻孔深度的方法代替清孔；

(7)土工膜袋安装

确定好方案后在钢筋笼相应的位置安装固定土工膜袋的钢筋套环，钢筋套环采用钢筋焊接制成，钢筋套环尺寸应预留足够的桩身混凝土保护层成桩间隙，进行局部安装时，钢筋套环位置应为钢筋笼对应溶洞位置上下各0.5-1m位置处进行焊接，以防止土工膜袋移位或变形影响布袋桩成桩效果，钢筋笼焊接钢筋套环后，采用钢丝将土工膜袋与钢筋套环连接固定在钢筋笼上；

(8)钢筋笼吊装

钢筋笼入孔时，钢筋笼吊装时采用扁担式吊架进行吊装，防止高低不平衡和打系受形，任钢肋龙顶部汉直用担式巾点，开任距钢肋龙底部三分之一处设置另一吊点，钢筋笼下放过程中，若遇阻碍时停止下放，查明原因进行处理，严禁高提猛落和强制下放，钢筋笼整体吊装入孔，吊装过程中避免触碰孔壁，防止孔壁塌或刺破土工膜袋，钢筋笼安装完成后采用拉线方法进行桩位中心定位，在桩基钢筋笼上每隔2m对称设置4根定位筋，均匀布置于桩基加强筋四周；

每根桩基均布三根外径Φ53*1.8超声波检测管，测管连接采用卡扣连接，声测管下端用钢板封头，上端露出桩顶不低于50cm，首根桩考虑尽快检测，计划声测管外露出原地面，钢筋笼加工阶段，应当按检测单位要求安装钢筋应变计，并检测合格后方可进行下一道工序；

(9)导管安装

把导管安放于钻孔中央，在灌注混凝土前，进行升降试验，导管吊装升降设备能力，与全部导管充满混凝土后的总重量和摩阻力相适应，并有一定的安全储备，导管底端距孔底的距离控制在40cm，并且能保证隔水球塞或其他隔水物沿导管下落至导管底口后，能顺利排出管外，混凝土灌注支架用型钢制作，用于支撑悬吊导管，上部放置灌注混凝土的漏斗；

(10)第二次清孔

导管安装完成后，再次对孔底沉渣进行测量，若沉渣厚度不满足要求时，需进行二次清孔，泥浆护壁成孔在导管安装完毕后用泥浆泵把泥浆压入孔底，将孔内含有悬浮钻渣的泥浆换出，清孔过程中经常检查泥浆指标，持续循环净化至孔内排出的泥浆指标符合孔内排出或抽出的泥浆手摸无2～3mm颗粒，泥浆比重不大于1.1，含砂率小于2％，黏度17s～20s；孔底沉渣厚度柱桩不大于5cm，摩擦桩不大于20cm时报监理工程师检查合格后方可进行下道工序，二次清孔完成后立即灌注水下混凝土，避免泥渣再次沉淀，干挖成孔在钢筋笼整体吊出，采用旋挖钻机套渣桶对桩底沉渣重新清理，复测合格后重新吊装装钢筋笼安装；

(11)水下混凝土灌注

清孔完成符合要求后立即灌注桩身混凝土，对于泥浆护壁成孔灌注水下混凝土前检测孔底泥浆沉淀厚度，如大于设计的清孔要求，则再次清孔直至符合要求，确保清孔及成孔质量，桩底沉渣厚度必须符合要求，根据室内试验结果，确定混凝土合理水灰比，混凝土采用拌和站集中拌制，混凝土运输车运输到位，用导管灌注，在灌注水下混凝土前，应先检测混凝土的落度、扩展度、含气量、温度，并现场制作试件，试验人员按规定留取标养试块，填写检查钻孔桩桩孔和钢筋笼情况的“检验批质量验收记录”，在灌注水下混凝土过程中，填写“水下混凝土灌注记录”，专人进行记录有关混凝土灌注情况、灌注时间、混凝土面的深度、导管理深、导管拆除以及发生的异常现象，混凝土的储存储量满足首批混凝土入孔后，导管埋入混凝土的深度不得小于1m并不大于3m，漏斗底口处必须设置严密的隔水装置，并能顺利地排出导管底部，按最大桩径1.5m计算试验桩首盘封地混凝土方量不得低于4方，混凝土灌注过程中，随时测量混凝土面的高度，正确计算导管埋入混凝土的深度，首批混凝土下落后，混凝土连续灌注，剪球、拨栓或开阀，将首批混凝土灌入孔底后，立即测探孔内混凝土面高度，计算出导管内埋置深度，如符合要求，即可正常灌注；

灌注中，采用测锤准确测量孔内混凝土顶面标高，保持导管埋深在2～6m范围，最小埋深任何时候不得小于1m，当灌注速度较快、导管较坚固并有足够的起重能力时，可适当加大埋深，但不超过8m灌注混凝土时，要保持孔内泥浆高度，防止出现坍孔，水下混凝土连续灌注，中途不得停顿，并尽量缩短拆除导管的间断时间，每根桩的灌注时间不应太长，在灌注过程中，经常探测孔内混凝土顶面的位置，及时调整导管埋深，灌注过程中，防止混凝土拌和物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔底，使泥浆内含有水泥而变稠凝结，致使测探不准确。

2.根据权利要求1所述的一种桥梁桩溶洞段的纺锥型半柔性支护结构的施工方法，其特征在于，在钻孔桩施工前，进行细致的施工调查，全面掌握现场实际情况，严格做好各项技术准备工作，主要包括：施工图现场核对，桩位坐标及高程计算，泥浆箱摆放、泥浆排放的详细规划，钻孔桩施工前应先按管线迁移方案，妥善安置现有管线；现场需平整施工场地，场地地基承载力要满足钻机的施工要求。

3.根据权利要求1所述的一种桥梁桩溶洞段的纺锥型半柔性支护结构的施工方法，其特征在于，此外，在进行工程勘察时，应在钻孔桩桩位直径范围内设置3个以上勘察孔位，以准确确定溶洞、土洞位置和尺寸，确保土工膜袋有效覆盖溶洞、土洞。

4.根据权利要求1所述的一种桥梁桩溶洞段的纺锥型半柔性支护结构的施工方法，其特征在于，土工膜袋的安装应结合跨孔CT扫描确定的试验桩处溶洞、土洞装方案时，应在土层底部高度以下，持力层高度以上的其他部分岩层安装土工膜袋，持力层应预留至少3m的入岩深度，以满足桩基抗压、抗拔、承载力指标的要求，采用全包覆安装方案时，应适当对溶洞附近膜袋进行加固处理，同时在膜袋套筒底部进行开孔或者使用土工布作为底部，以防止浮力过大导致膜袋无法下放。

5.根据权利要求1所述的一种桥梁桩溶洞段的纺锥型半柔性支护结构的施工方法，其特征在于，导管采用Φ0.3m的钢导管，导管内壁光滑、圆顺，内径一致，接口严密，导管中节为3m等长，底节可为4m，漏斗下用1m或0.5m长导管，导管使用前进行试拼和水密试验，按自下而上顺序编号和标示尺度，导管组装后轴线偏差，不超过钻孔深的0.5％并不大于10cm；试压压力为孔底静水压力的1.5倍，导管长度按孔深和工作平台高度决定，导管采用螺旋丝扣型接头，设防松脱装置，首次使用前对导管进行水密试验，试验合格后的导管才能使用，并对导管按照试验时的拼接顺序自下而上进行编号，现场拼装时按照试压试验的拼接顺序逐节进行拼装。

6.根据权利要求1所述的一种桥梁桩溶洞段的纺锥型半柔性支护结构的施工方法，其特征在于，灌注过程中，注意观察管内混凝土下降和孔内水位升降情况，及时测量孔内混凝土面高度，正确指挥导管的提升和拆除，导管提升时保持轴线竖直和位置居中，逐步缓慢提升，如导管丝扣挂钢筋骨架，可转动导管，使其脱开钢筋骨架后，再移到钻孔中心，当混凝土灌注面接近设计高程时，采用取样盒直接取样确定混凝土的顶面位置，保证混凝土顶面灌注到桩顶设计高程以上0.5m～1m，以保证桩身质量。

7.根据权利要去1-6任一项所述的一种桥梁桩溶洞段的纺锥型半柔性支护结构的施工方法制得的支护结构。