摘要：广西南宁溶岩地区溶沟、溶槽、溶蚀裂隙发育，在冲孔灌注桩施工过程中，采取有效措施，较好预防和处理了岩溶地质引起的漏浆、塌孔现象。
关键词：岩溶地质 冲孔灌注桩 施工
3主要施工方法措施
3.1 施工工艺流程
3.2 主要施工方法
3.2.1施工准备
（1）施工前认真分析地质剖面、各桩位地质柱状图，特别关注各地层分界线、不良地质分布起止位置、埋藏深度（高程）。开钻前的技术交底时将柱状图一并下发钻孔机组负责人，以指导钻孔期间提前做好预防预警措施。
（2）依据对各桩不良地质分布情况的分析判断，备足黏土、块石、袋装水泥等用于漏浆、塌孔的回填材料，分类储备在施工场区内。
（3）合理编排孔位开钻施工顺序。将桩身溶洞分布埋藏较深、不良地质少（小）的桩位先施工，跳桩施工的原则安排钻孔顺序。避免先钻孔位不良地质诱发塌孔影响临近桩孔正常施工。
3.2.2钢护筒埋设
（1）护筒采用10mm钢板卷制，单节长度1.5m，护筒内径不大于设计桩径200mm。
（2）钢护筒采用挖埋法施工，护筒埋深以3m为宜，顶部高出施工水位1.5～2.0m左右，并高出地面0.3m~0.5m，护筒四周对称分层填土挤压密实。
（3）护筒顶部外壁与地面接触部位焊接一定数量的限位型钢，避免钻孔期间护筒刃脚被掏空突然下沉。
3.2.3泥浆护壁措施
（1）利用天然回填土造浆护壁，正循环冲击钻进排渣。就近选取粘土含量大、含砂率小的土料，集中堆放以备应急使用。
（2）泥浆性能控制指标，主要控制泥浆比重，兼顾含砂率及粘度等参数。根据众多施工经验，冲击成孔阶段，泥浆比重控制在1.15~1.25为宜，清孔后泥浆比重1.05~1.15，可保障安全正常成孔，比重过大使泥浆粘稠反而导致冲锤被粘糊，影响钻进效率。
（3）在钻孔附近开挖泥浆池，孔内泥浆通过孔口隔离筛网自流进入泥浆池。经常打捞钻渣，适时补充粘土或适度加入清水，保持泥浆性能指标在最佳控制范围。
3.2.4钻进成孔
（1）开孔前，调平钻机底座，在护筒顶面拉“十字”线对位方式确定冲锤钢丝绳与桩位中心，对位误差小于2cm后，将钻机底座固定，钻孔期间经常校核检查冲击锤的中心是否发生偏位。
（2）开钻时，以低冲程无进尺钻孔造浆。当检查基座水平度和钢丝绳中心位置的偏差无误后，适当加大冲击频率小冲程冲孔直到锤头顺利穿过护筒刃脚，然后按正常冲程冲击成孔。
（3）冲孔期间，随时检查控制泥浆性能指标、孔内泥浆液面是否正常，定期打捞排除钻渣，做好钻孔台班记录。
（4）通过观察冲锤起升的难易程度、孔口泥浆流动及粘稠度，调整泥浆浓度。泥浆排泄缓慢时，需要集中打捞钻渣和稀释泥浆，只能向泥浆池加水稀释泥浆，严禁直接向孔内冲水稀释泥浆。
（5）正常冲孔即将接近设计孔深时，需要适当降低冲程和冲击频率，加大孔口捞渣频次；必要时，提出冲击锤，换用捞渣筒反复打捞孔内钻渣，逐渐降低护壁泥浆比重。但严禁采用加水的办法降低泥浆比重，这样反而不利于排渣且容易导致塌孔事故的发生。
（6）钻孔深度达到设计要求后，小冲程低频次无进尺原位冲孔，采用上述方法降低泥浆比重和孔底沉渣，经检查符合要求后终孔验收。
3.2.5清孔
清孔需进行两次，终孔后第一次清孔，在钢筋笼和导管吊装就位后，砼浇筑前进行第二次清孔。
（1）第一次清孔
终孔检查后，要立即清孔，不得停歇过久，清孔初期可每隔30min左右连续低冲程无进尺冲击10min，正循环排渣降低泥浆指标。
清孔过程中及时捞渣，控制循环泥浆的各项指标。存在溶洞或溶槽的桩孔，特别是成孔过程发生漏浆的桩孔，清孔时泥浆比重应缓慢调低，泥浆比重控制在1.15~1.2；若在清孔过程中发生漏浆，应立即投放粘土，直到漏浆现象消失，同时加快后续工序实施措施。
（2）第二次清孔
此阶段泥浆比重控制在1.1~1.15为宜，避免发生塌孔事故。如清孔过程中发生严重漏浆，而孔底沉渣厚度仍较大时，必须尽快吊出导管和钢筋笼，再回填粘土静止24h后重新冲孔。
3.2.6钢筋笼安装
（1）钢筋笼在后场专用模具上定型分节制作、堆放。桩底一节钢筋笼的端部需向内稍微收缩呈锥状，避免下放钢筋笼时擦刮孔壁；沿钢筋笼外周间隔2m梅花型焊接“π型”钢筋保护层垫块，若采用固定圆形砂浆滚轮保护层垫块，可以在孔口下放钢筋笼时在绑扎固定。
（2）钢筋笼应垂直、缓慢下放，避免刮塌孔壁。
（3）加工制作钢筋笼时，每节顶部接头部位必须焊接加强钢箍，且与主筋加焊牢固。钢筋笼下放时，在加强钢箍下方水平穿入型钢，临时将钢筋笼悬挂在护筒口，逐节起吊钢筋笼对位，完成相邻钢筋笼间的连接下放。
（4）当护筒顶面高于桩顶高程时，适当加长顶节钢筋笼部分主筋长度，将钢筋笼固定或悬挂在护筒顶面。
3.2.7 水下混凝土浇注
（1）水下混凝土浇筑选用Φ275的快速接头导管，使用前按将导管拼装连接进行压水试验，检查导管的水密性。
（2）浇筑砼前合理编排并记录各节导管的拼装长度及次序。底部用长管节，顶部宜用短管节，其余可用3m长管节。为了解决浇筑砼过程出现紧急状态时拆除导管需要，建议在各标准管节之间间隔设置一节1~1.5m的短导管。
（3）砼坍落度控制在16~22cm为宜，保证和易性良好。采用大集料斗向浇筑漏斗供料方式浇筑水下砼，首批砼隔水阀采用“拔球法”解除。首批混凝土灌注量应能满足导管埋入砼中不少于1m为前提，浇筑过程中导管埋置深度控制在2~6m为宜。
（4）根据砼浇筑量及孔内砼面上升情况确定导管埋深。特别是在溶洞高程附近的桩身段，砼面上升速度与浇筑量并不相符，应用3kg以上的平底锥形测深锤反复量测砼面深度，避免导管出现“提空”和“埋管”事故发生。导管提升及拆除时，确保导管居中，避免导管挂靠钢筋笼出现意外。
（5）砼面浇筑高度应高于桩顶0.8~1.2m，保证桩顶砼完整性。
3.2.8溶洞桩基特殊施工措施
溶洞区域，存在各种不良地质，即使进行了“一桩一孔”的逐桩地质复勘，也很难准确探明岩溶的规模大小，使钻孔桩施工面临各种风险，需要制定相应预防措施。
（1）溶洞顶板坍塌预防措施
① 冲孔接近溶洞顶之前，对钻机底座平台进行加固，更换磨损严重的钢丝绳，以免锤头冲破溶洞顶板时，钢丝绳能安全承受强大的动力负荷。
② 根据地质柱状图的提示，待冲击至距溶洞顶板1m左右时，开始降低冲程及冲击频率，慢进尺冲击钻进，防止溶洞顶板被突然击穿时诱发钻机倾覆事故。
（2）溶洞漏浆、塌孔处理措施
①根据地质资料，冲孔至溶洞顶以上1m左右时，应加大泥浆比重，采用小冲程钻进，冲程宜为0.5m~1m，严格控制冲孔进尺。
② 冲锤穿破溶洞、溶槽顶或进入岩石裂隙发育段时，根据泥浆液面高度变化和漏浆情况，分别及时采取相应措施。
③发生轻微漏浆，循环泥浆缓慢减少，说明溶洞规模小、与周边贯通性差。可直接添加粘土和一定量的块石，调大泥浆比重，小冲程冲孔，待不漏浆后正常冲孔。
④ 孔内液面下降较快，则可判断溶洞规模较大、且存在大的漏浆通道。则需立即提锤并补充浓泥浆，大量回填粘土和片石，甚至投入水泥固壁堵漏。回填后0.5～0.8m小冲程冲击钻进，不循环泥浆原位冲击，使回填物密实且孔内泥浆面稳定后，恢复正常冲程钻进。
⑤ 若反复漏浆且连续回填粘土、片石和水泥仍发生漏浆，可采用两种方法处理。
第一种方法，下沉通长钢护筒穿越至溶洞底板。抛填片石及黏土保证护筒底平整以防止偏锤和卡锤，然后重新冲孔。
第二种方法为回填素混凝土。首先不断向孔内补充泥浆，维持液面高度，为节约砼灌注量，可先填粘土块和片石，反复冲挤，待溶洞填注基本饱满时，再灌低标号混凝土至溶洞顶1m以上，待混凝土达到一定强度后再继续钻孔。
（3）卡锤处理措施
① 成孔至溶洞和溶槽位置时应注意观察是否有偏锤现象，发现偏锤应立即回填片石，以免卡锤。
② 更换新锤或修复后的锤头时，外形尺寸会大于之前的孔壁内径，为了避免出现卡锤现象，必须向孔底投放1~2 m厚度的块石和适量粘土，重新冲孔（扫孔）钻进，基本可以预防卡锤现象发生。
4 结语
（1）施工中所采取的措施效果良好，保障了桩基质量。分流墩24根桩经小应变和大应变检测，其中II类桩3根，I类桩21根。
（2）详细掌握桩位不良地质分布情况，特别是溶洞、溶槽、裂隙发育段所在位置和基本情况，提前储备充足的粘土、片石和水泥应急材料，是溶洞桩基施工必不可少的保障措施。
（3）根据现场地质情况适时调整泥浆比重，成孔过程中发生漏浆，应立即选用合适材料及时回填处理，避免发生塌孔事故。
（4）岩溶桩基采用冲击成孔工艺，卡锤现象较普遍，换锤头后回填片石扫孔措施简单易行。
参考文献：
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[3]刘守明.溶洞地区钻孔灌注桩施工措施[j].中南公路工程．2000.
[4]林壮宏.李月勇.岩溶区钻孔灌注桩溶洞处理方案[j].珠江水运.2005.
论文作者:翁明智
论文发表刊物:《基层建设》2018年第3期
论文发表时间:2018/5/16
标签：泥浆论文; 溶洞论文; 冲孔论文; 钻孔论文; 导管论文; 钢筋论文; 冲程论文; 《基层建设》2018年第3期论文;