侯俊宏
(广东省高速公路有限公司,广州)
摘要：岩溶地区曾被称做建桥“禁区”，主要有两方面原因：一是成桩质量难以保证；二是桩基础施工过程易发生塌孔事故，施工安全难以保证。
关键词：桩基 溶洞 注浆
Abstract: The karst area has been called "the bridge area", There are two main reasons: It is difficult to guarantee the quality of pile; the two is easy to occur during the construction of pile foundation hole collapse accident, it is difficult to guarantee the construction safety.
Kew words: Pile foundation Limestone cave coruting
一、概述
广乐高速T5标武江大桥跨越武江主航道，桥位处武江为Ⅶ航道。本桥起、终点桩号为AK0+425.2和AK0+820.8，桥跨布置为4×20m现浇连续箱梁+4×20m现浇连续箱梁+（40+70+40）m现浇连续箱梁+4×20m现浇连续箱梁，桥全长395.6m；其中主桥（40+70+40）m采用变截面预应力混泥土连续箱梁，两岸引桥采用预应力现浇连续箱梁。
主墩墩身采用等截面圆端形实心墩，墩身横向最长处11.5m，顺桥方向壁厚2.0m。主墩承台厚3.5m，基础采用1.8m的钻孔灌注桩，基桩按梅花形布置，每墩6根桩。过度墩采用双柱墩桩基础，桩基2.0m。
二、分析
此桥处于岩溶特别发达地区，前期钻探已发现溶洞规模大数量多、呈串珠、多层、漏斗状。桩基覆盖层卵石土层厚度较大，卵石粒径也大，一般3～6cm，较大达到10cm以上。采用高压旋喷注浆，因粒径较大，会对喷射浆液形成阻挡作用，浆液扩散范围有限；采用静压注浆，因其本身固有的注浆不均匀性和不易操控性，注浆影响范围较小；为摸索成功经验，选取水中8#-1桩基位处溶洞为试验对象，覆盖层采用袖阀管注浆，溶洞采取静压注浆。
三、施工工艺与过程控制
㈠第一阶段为覆盖层加固注浆：
1.钻孔前先在钢护筒内外的河床上回填粘土包，形成人工压盖层，以确保注浆浆液水平向渗透或扩散到卵石层起到加固作用。回填范围为护筒周边2m左右，高度3m左右。
2.以桩中心为原点，在直径为2.5m的圆周上均匀布置10个钻孔作为卵石层注浆加固孔，编号为1～10号。采用两台XY-1A地质钻机对称钻进，Ф127mm套管和Ф108mm钻具跟管钻进至岩面，Ф127mm套管钻进至岩面，Ф108mm钻具钻至入基岩面；钻孔垂直度误差应小于1%。
3.钻孔完成后，将袖阀管（袖阀管一般用内径Ф50mm的PVC塑料管制作而成，每隔33cm设一组射浆孔，外包起单向封闭橡皮套）插入钻孔孔底，管底端封闭，为防止管上浮，管内应充满清水。同时袖阀管管口应高出平台10～20cm，为防止露出河床面以上的袖阀管在施工期间发生折断而无法进行注浆施工。
4.在拔出Ф127mm套管后，应采用直径Ф75mm的PVC管套住袖阀管，PVC管插入深度为入土不少于3m，完成上述工序后，开始往Ф75mm管内环状空间内注满套壳料，注浆材料为：水泥：粘土：水（重量比）=1:1.5:1.9。
5.在注完套壳料达到一定强度后开始在袖阀管内插入双向密封注浆芯管（也称注浆枪头），自下而上分段注浆；每段注浆时应先加大注浆压力使浆液顶开橡皮套，挤破套壳料，后压入地层。注浆步距为33cm，注浆材料采用32.5R的水泥和水配制，浆液水灰比为（重量比） 0.5～0.6。
6.过程控制：
⑴在正式注浆前，现场应做注浆试验，根据试验结果，调整及确定正式的注浆施工参数。
⑵套壳料要求收缩性、脆性较高，低强度，粘度约26s，3天龄期抗压强度在0.3～0.5MPa。
⑶袖阀管注浆过程中注浆压力控制为0.5～1.0MPa左右，注浆次数2～3次，或根据施工压力及吸浆量采取多次注浆。
⑷停止注浆标准（注浆终灌标准采用饱和灌注法）：
①注浆压力超过设计值或稳定压力超过20min且吃浆量少于10L/min。
②浆液从孔口、地面或其他部位冒出。
图2袖阀管法施工程序
㈡第二阶段为桩基溶洞注浆：
1.溶洞注浆孔为4个（A～D，如个别钻孔未钻遇溶洞，应调整孔位或现场决定是否增加钻孔），呈十字型对称布置，采用两台XY-1A地质钻机对称钻孔，Ф127mm金刚石钻头对袖阀管注浆形成的砂浆及卵石固结体进行抽芯钻进，钻至基岩面之后下入4〞(DN100)刚套管（注浆后不能拔起），再改为Ф89mm金刚石钻头钻进至溶洞底板。
2.钻孔自上而下分层进行，首先钻至第一层溶洞底板，注浆完成后重新钻孔加深至第二层、对第二层注浆，依次循环直至最后一层溶洞。在过程中也可通过对下一层溶洞钻孔施工检验上一层溶洞的注浆质量，对存充填不满的溶洞则继续补充注浆处理。
3.注浆时从套管内下钻杆（注浆管）溶洞底部并上提约50cm，直接注压入水泥浆，同时把孔内清水及泥浆替换出孔外，直至孔口返出水泥浆为止。注浆材料采用32.5R的水泥和水配制，水灰比（重量比）为 0.4～0.5。
4.过程控制：
⑴在正式注浆前，现场应做注浆试验，根据试验结果，调整及确定正式的注浆施工参数。
⑵溶洞注浆过程中注浆压力控制为0～1.0MPa。
⑶溶洞注浆过程中若注浆无法长时间提升压力或孔口不返浆，则可采取降低流量、降低压力、间歇灌注等方法进行注浆。
⑷停止注浆标准（注浆终灌标准采用饱和灌注法）：
①注浆压力超过设计值或稳定压力超过20min且吃浆量少于10L/min。
②浆液从孔口、地面或其他部位冒出。
图3溶洞注浆施工流程图
四、结论
本次试验总耗时近两个月，采用了“超前钻”技术、全护筒、静力注浆、覆盖层注浆等技术措施克服了岩溶地区存在的关键技术问题；通过对覆盖层注浆及溶洞注浆抽芯芯样检测，芯样均为比较完整的水泥固结体，施工效果达到加固处理的目的；为下一步桩基础正常、安全施工（不发生漏浆或者少漏浆、不发生塌孔）打下坚实基础。
参考文献：
1、王梦恕，宋廷坤，王潜主编•《工程机械施工手册》•中国铁道出版社•1992
2、《地基处理手册》第三版
3、《锚固与注浆技术手册》第二版
论文作者:侯俊宏
论文发表刊物:《基层建设》2015年5期供稿
论文发表时间:2015/9/1
标签：注浆论文; 溶洞论文; 钻孔论文; 浆液论文; 桩基论文; 压力论文; 卵石论文; 《基层建设》2015年5期供稿论文;