广西八桂工程监理咨询有限公司
摘要：随着经济和交通的快速发展，桥梁的修建越来越多。岩溶地质条件下桥梁桩基施工是桥梁施工中的重点和难点。本文分析了岩溶地质条件下桥梁桩基施工的问题，阐述了常见问题的处理措施，为解决强岩溶地段桥梁桩基施工积累的技术资料。
关键词：岩溶地质；桥梁；桩基；施工
1.工程概况
广西梧州至柳州高速公路No.A01-2合同段K21+603天堂四号大桥，该桥梁为6×20m 钢筋混凝土空心板桥，桩基础，桩柱式桥台，基础为φ1.5m 钻孔桩基础，工程地质条件如下：
覆盖层10～20m 深，由上而下分为：①填土1.0～ 1.5m 厚，②亚粘土，黄褐色，5～10m 厚③亚粘土，黄褐色，厚 6～8m，下伏为石灰岩，灰白色，桩基嵌岩深度要求1.5m。
2.岩溶地质条件下桥梁桩基施工的问题
2.1溶洞、漏浆问题
岩溶地区的基岩以石灰岩为主，石灰岩强度高，适宜作为桥梁桩基础持力层，但是由于岩溶地区的特殊性，容易遇到沟槽或溶洞，或者遇到不平岩面以及溶洞底板。岩溶地质条件下桥梁桩基施工时经常会遇到漏浆现象，这是该地区的一个显著特点，该地区灌浆时一旦遇到溶洞就会快速流进溶洞空间。漏浆问题的发生主要是因为岩层节理以及裂隙，原生的节理无法避免，而次生节理是钻进对于岩扰动后产生的裂隙。漏浆不严重时需要及时采取补浆措施，漏浆严重的情况主要是溶隙、溶缝变为溶槽或已穿过溶洞地段的护壁墙体崩塌造成的。
2.2偏孔和斜孔等问题
在钻机钻孔的过程中由于选择钻孔的地点不适宜，或者选择钻孔的方式不正确，又或者岩石的软硬不均等都会造成钻孔偏斜。而且钻进较为困难，容易出现偏孔将会导致桩的垂直度超标、钢筋笼下放困难、插打护筒不到位等质量问题。
2.3卡钻、掉钻、埋钻等问题
（1）卡钻事故的引发原因很多，其中主要原因是对溶洞分布情况不明确，在钻到离溶洞顶板很近时采用高落程冲击，使钻头冲破溶洞顶板岩石，钻头倾斜，卡在溶洞顶板岩石的不同部位。（2）埋钻分两种情况：一是沉渣埋钻，二是塌孔埋钻。（3）掉钻主要是因埋钻或卡钻后在提钻头时用力过猛，钢丝绳破断或正常钻进时钢丝绳磨损严重未及时更换而引起。
2.4断桩问题
在岩溶地区，断桩的原因是因为溶洞相互之间沟通，在灌注的过程中无法将混凝土数量测出来，所以在通过溶洞段时，很容易发生由于混凝土压力过大导致的孔壁坍塌，进而造成混凝土流失严重，导致断桩。断桩是一种危害比较严重的事故，需要做好预防工作。
3.岩溶地质条件下桥梁桩基施工问题的处理措施
3.1漏浆及溶洞的处理
在溶蚀带的岩溶地质，往往裂隙发育，溶沟、溶槽、溶洞错纵复杂，本桥在 3#-1 钻进至 20m 时，突然发生漏浆，在15min 内，孔内水位下降了1.8m，由于孔内水位骤降，钻孔周围约2m范围内地面出现了裂缝，有可能造成大的塌孔。在这种情况下，本人根据以往经验，立即组织施工人员向孔内投放水泥，这一措施效果显著，30分钟后，水位下降得以控制，水位完全稳定后再加大泥浆浓度，在控制钻进速度的措施下，继续缓慢钻进。如果存在较大的溶洞可按如下方法处理，参见图1：
⑴在孔口附近准备足够的小片石和粘土，最好配备 一台 ZL50 型装载机，当遇到溶洞漏浆时，迅速铲起片石 和粘土填孔，同时大量补水。
⑵当钻至离溶洞顶部附近时，采用小冲程，逐渐将洞顶击穿，比例回填粘土和片石，仍采用小冲程轻砸，让粘土和片石充分挤入溶洞内壁。待粘土和片石充分挤入溶洞内形成稳定护壁后，并且泥浆漏失现象全部消失后正常钻进。
⑶当漏浆严重，回填粘土和片石没有作用时，可采 用直接灌注水下混凝土的措施。方法如下：按照灌注水 下混凝土的施工方法下导管至已钻孔底 0.3～0.5m，灌 注水下混凝土，至溶洞填充完毕，判断标准以灌注混凝 土面超过溶洞洞顶 1m 左右且混凝土不再下降为准，待 混凝土强度达到 30%～50%左右后，重新钻进。也可采用钢护筒穿过溶洞或采用帷幕防渗技术，以保证钻进的顺利进行，防止漏浆、塌孔。混凝土干料将采 用 425R 普通硅酸盐水泥拌制，如溶洞空间容积大、导水性强，则在混凝土干料中添加一定量水玻璃。
3.2偏孔和斜孔等问题的处理
在钻进的时候，需要对地质状况进行认真核对，及时对钻机以及孔位进行检查。对于一些敏感部位，比如入岩部位、溶洞处理部位等，应该时刻观察钢绳的摆动情况，保证钢绳和桩孔中心之间不出现偏差。在钻头能够活动的时候，要上下对钻头进行提动，转动一个角度后反复进行尝试，并和吊机进行配合提出，若是这种方法没有效果，需要利用水下小爆破的方法进行振动，将钻头振松之后提出。若是发生偏孔和斜孔的现象，需要利用片石进行回填，或者是利用素混凝土进行浇筑，对钻头偏斜进行纠正之后再进行钻孔。
3.3卡钻、掉钻、埋钻等问题的处理
（1）卡钻事故处理。遇到卡钻时不能慌张，严禁强行提拉，野蛮施工，以防塌孔、埋钻。卡钻后应该根据钻头所处位置采取不同措施，若顶板岩石中部，可缓缓上下活动钻头，待松动后慢慢提出；若斜卡在顶板岩石中，可自制简易正绳器，将钻头拉正，缓缓提起；若卡在顶板岩石下部，则可利用大钻头上下松动，由下向上顶撞的办法，轻打卡点的石头，将顶板岩石破掉后提出。
（2）埋钻事故处理。要避免沉渣埋钻就不能使钻头长时间停留在孔底不动，保持上下活动，使得泥浆不断地循环，这样就能防止沉渣埋钻的现象发生。若发生塌孔埋钻，最主要的是将主绳保住，利用回旋钻机扫孔和“反冲法”将钻头提起。
（3）掉钻事故处理。遇到钻头提不上来时，不要强行提拉。掉钻后要及时摸清情况，钻头上要事先安装保险绳，保险绳要牢固可靠。若泥浆太浓或泥渣太厚导致钻锤被沉淀物或塌孔土石覆盖，应首先清空吸泥，使打捞工具能接触到钻锤。先用侧锤探测钻锤在孔底的情况，用打捞钩放至孔底，钩住钻锤保险绳再提起。如果钻锤倾倒，可派潜水员带钢丝绳潜至孔底，将钢丝绳拴在钻锤顶上，再将钻锤提起，如果钻锤顶朝下，只能将钢丝绳捆绑在钻锤的爪山上，再将钻锤提起。在施工过程中掉钻以预防为主，经常检查，及时检修，消除隐患。
3.4断桩的处理
首先，在第一次进行灌注的时候需要保证漏斗中的混凝土充足；其次，在施工时需要认真分工，并及时做好记录，确保混凝土连续性。对混凝土面具体上升速度进行关注，确保埋管深度为两米，尽可能不要对下部混凝土造成扰动；再次，混凝土在穿过溶洞区的时候，需要结合具体地质状况，对浇筑速度和导管埋深进行严格控制。若是浇筑速度太快，便会冲击孔壁，导致穿孔现象发生。在满足导管埋深的要求的基础上要尽可能大，确保其底部处在溶洞区往下0.4米到1米的地方，防止由于护壁穿孔导致的断桩现象。
4.结语
在岩溶段桩基施工中，不定性因素较多，可能会出现很多问题。因此，我们应认真研究在钻孔桩在岩溶地区施工出现的各种问题的处理、控制和安全保证等等一系列的技术问题。对于不同地质条件采用适合的技术措施，才能使桩基施工安全、经济、有效地完成。
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[2]徐金福.浅谈桥梁施工中岩溶桩基施工技术[J].科技与企业，2012（04）.
[3]晏才彬，祝君，余涛.岩溶地区桥梁钻孔桩基础施工方案及质量控制[J].工程质量，2011（05）.
[4]刘剑.浅析岩溶地段桥梁桩基施工技术[J].科技风，2010（18）.
论文作者:覃岳巨
论文发表刊物:《基层建设》2015年25期供稿
论文发表时间:2016/3/21
标签：溶洞论文; 岩溶论文; 桩基论文; 钻头论文; 混凝土论文; 桥梁论文; 钻孔论文; 《基层建设》2015年25期供稿论文;