1前言
随着国民经济的发展，交通量的增大，高速铁路建设事业正兴兴向荣。长期以来，在桥梁桩基钻孔施工溶洞地质处理方面，一般采用抛填片石加黏土、下钢护筒、注浆等处理措施。然而，由于地质本身的复杂性，随机性和区域差异性：如果采用上述处理方法中的某一种往往不足以有效解决复杂地质溶洞问题，尤其是上层为淤泥质黏土，下层为灰岩地质的溶洞地质状况。本论述专门针对此种地质情况进行研究处理施工。
钻孔桩在钻孔过程中采用下钢护简和抛填片石、黏土相结合的方式堵塞溶洞，稳固孔壁保证成孔。
2论述的特点
（1）采用串联钢护筒护壁的方案，可保证钻孔护壁的稳定，在钻孔至溶洞区间时不会造成坍孔事故。
（2）采用投放片石和水泥的填充溶洞缝隙区间工艺，可保证桩周岩土对桩身的桩端承载力和摩阻力。
（3）经济性好。采用科学的配合比设计方法，获得最佳和较少的水泥用量，保证了质量，带来良好的经济效益。
3适用范围
本论述适用于岩溶段桥梁钻孔桩的施工
4工艺原理
利用钢护筒做受力结构对溶洞钻孔桩土层孔壁区间进行护壁，利用片石能快速填充溶洞大空间的优势及片石和水泥遇水凝固的原理对水下溶洞空间的进行堵塞和固结，使钻孔施工能保证成孔和成孔后桩身的质量。
5施工工艺流程及操作要点
.png)
图1 施工工艺流程图
5.2操作要点
5.2.1钢护筒加工
钢护筒材质采用Q235钢材，每节护简长1.5m，护筒壁厚1cm.内径1.2m、呈圆状型，由专业模板厂家加工制作。护筒上下口直径大小务必一致，护筒两端口齐平。在护筒的一端距端口往下10cm左右用切割机切割直径为8cm的圆孔2个，在护筒直径方向对称分布设置。
5.2.2 钢护筒连接
溶洞钻孔桩自孔口往下至软质土层，都需下放钢护筒护壁，钢护筒连接采用串联焊接的方式，使上下护筒焊接连接成一个整体。当第一节钢护筒下放后，用外径为6cm的圆钢棒或钢管从8cm的护简内穿入担置在孔口护筒周边所铺垫的枕木或钢轨上，以便该护筒与下一节护筒焊接垂直对应密实。
5.2.3钢护筒插打
钢护筒需进行机械插打才能下放入钻孔内。插打钢护筒前对护筒中心位置与垂直度进行校正，符合规范要求后，再在钢护筒上安放一块1.5m*1.5m厚2cm的钢板。插打钢护筒采用钢板打桩机插打，每焊接安装一个钢护筒就往下插打一次，钢护筒安装下打的具体个数根据各孔的地质情况决定，钢护简插打深度一直到深入到岩层为宜。插打过程中对护筒的位置及垂直度随时进行校核。当最后一个护筒下放孔内，插打钢护筒已至岩层或不能再往下打，而此时护筒尚有一定长度未进入孔内时，当超过部分影响后期混凝土灌注时可对多余长度部分切割掉。
5.2.4岩溶区间填充
溶洞区域填充材料为水泥与片石为主，水泥可用PO.42.5水泥，片石结构尺寸不宜太小亦不能太大，片石颜色与桩内岩层颜色尽可能不要一样以便地质确认，片石不得用风化岩须有定的强度。水泥与片石的投放比例控制在1：3（按重量计）为宜。
溶洞钻孔内出现溶洞后泥浆会急剧下涌，此时应立即向孔内投放片石与水泥，先投放片石再投放水泥再投放片石，如此循环投放。水泥为袋装投放，片石采用装载机装运与投放，直至孔内泥浆不再下涌基本稳定为止，投放完后向孔内补充泥浆。
投入孔内的水泥与片石与溶洞区域需有一个填充的阶段与发生化学固结的过程，从而达到溶洞区域物理结构的稳定。因此投放水泥与片石后不得立即开钻施工，需静置一段时间，约6~12h后才可恢复钻扎施工。
6材料与设备
施工主要机械设备见表1。
表1 主要施工机械表
.png)
7质量控制
（1）合理布置控制桩并定期进行检查和联测。
（2）严格控制钢护筒锤打施工，保证钢护筒的垂直度。
（3）钻孔桩附近提前储备好片石和水泥，做到上盖，下垫。
（4）溶洞出现后及时进行拋填片石和水泥。
（5）让片石和水泥与溶洞缝隙有一定的化学固结时间。
8安全措施
（1）严格执行国家有关安全生产的方针、政策、法令和安全生产职责及安全技术操作规程。
（2）所有特种作业施工人员，持证上岗，非特殊工种不得从事特种作业。
（3）对于使用的电缆要定期检查，接头必须绑托牢固，确保不透水、不漏电：对经常处于水、泥浆浸泡处应架空搭设。
（4）定期检查设备部件润滑油、高压油管路及其连接情况。
（5）施工现场设安全标志，危险作业区悬挂“危险”或者“禁止通行”、夜间设红灯示警。
9 环保措施
（1）严格执行国家、地方及建设单位有关环保的规定，贯彻“预防为主、保护优先，开发与保护并重“的原则，做好施工的环境保护工作。
（2）采取有效措施降低施工噪声和废气污水对周围环境影响。
（3）含有害物质的建材不堆放在水体附近，并设篷盖，必要时设围栏，防止被雨水冲入水体。
（4）废弃泥浆采用泥浆车外运拉至弃土场，不得随意排放。
10效益分析
（1）效率高、进度快。本工法采用先进的护壁工艺，护壁效果好，从根本上保证了钻孔的连续施工，缩短了工期。同时节约了劳动力，降低了劳动强度，便于管理。
（2）采用片石和水泥的填充溶洞缝隙工艺显著降低了工程成本。
（3）社会效益显著。采用本工法施工的桥梁溶洞钻孔桩，经实体检测桩基各项性能指标优良，工后沉降满足要求。
11 应用实例
扬美左江大桥位于广西壮族自治区南宁市境内，桥梁主跨孔跨布置为80+168+80连续梁，本桥溶洞钻孔桩孔位主要分布在跨江范围内。52号墩单根桩长42.43m，共计24根，为支承桩，桩顶往下钻孔30m深后开始出现溶洞，桩顶往下35m后溶洞消失，桩底进入持力岩层。溶洞区间厚度达5m。53号墩单根桩长45.5m，共计24根为支承桩，桩顶往下钻孔35m深后开始出现溶洞，桩顶往下39m后溶洞消失，桩底进入持力岩层。溶洞区间厚度达4m.溶洞出现时症状为孔内泥浆突然下涌。2010年8月至12月，该工程溶洞钻孔桩全部采用本工法施工，顺利完成钻孔桩的施工，得到各项铁路、设计桥梁专家的首肯，被公司评为优秀项目经理部，取得良好的经济和社会效益。
结束语
总的来说，铁路建设桥梁工程对我国的经济社会发展起着非常重要的意义，这就要求企业和有关部门做好铁路桥梁工程的相关工作，加快施工的进度等，更快地完善当今现代化各标准铁路的交通网络，提升铁路桥梁桩基质量及安全性。对此就需要企业和有关部门做好桥梁施工方面的各项工作，制定科学合理的方案，在实际工作中企业也要积极引进先进的设备和技术手段，提高施工的技术水平。本文论述结束，希望能够对我国铁路桥梁钻孔桩遇岩溶地段施工有一定的借鉴意义。
论文作者:李勇虎
论文发表刊物:《基层建设》2020年第2期
论文发表时间:2020/4/29
标签：溶洞论文; 钻孔论文; 水泥论文; 泥浆论文; 往下论文; 地质论文; 岩层论文; 《基层建设》2020年第2期论文;