摘要：由于地质自身的复杂性，在工程建设中经常会遇到溶岩这种地质现象。本文简要阐述了溶岩地质钻孔灌注桩施工工艺及工程质量控制的措施，最后简要分析了溶岩地质常见问题及处理措施。
关键词：溶岩地区；钻孔灌注桩；施工
前言：随着我国经济的快速发展，城市化的进程也越来越快。钻孔灌注桩作为一种基础形式以其适应性强、成本适中、施工简便等特点被广泛应用于公路桥梁及其他工程领域。灌注桩属于隐蔽工程，但由于影响灌注桩施工质量的因素很多，对其施工过程每一环节都必须严格要求,对各种影响因素都必须有详细的考虑,如地质因素、钻孔工艺、护壁、钢筋笼的上浮、混凝土的配制、灌注等。若稍有不慎或措施不严,就会在灌注中产生质量事故，小到塌孔松散、缩颈大到断桩报废,给国家财产造成重大损失，直至影响工期并对整个工程质量产生不利影响。
1概述
1.1溶岩地质
溶岩地质的特点：具有由于溶洞形状复杂，洞内填充物多为软塑或松散物等，在钻孔施工中容易卡钻、护壁泥浆流失，造成坍孔等困难。
1.2钻孔灌注桩
钻孔灌注桩具有抗震性好、承载力大、施工噪音小、可以解决特殊地基沉载力等诸多优点，在公路桥梁基础工程领域中广泛应用，但由于钻孔灌注桩的施工环节较多,无法直观的对质量进行控制,人为因素的影响较大,很容易出现一些质量病害,尤其在广西桂北地区，普遍是溶岩地质，地下溶洞暗河纵横，地质情况复杂，不可预计因素多，施工工程质量较难控制，稍有不慎就会造成病桩、断桩等重大质量事故,危及桩基工程的安全。
2溶岩地质中钻孔灌注桩施工工艺
2.1钻（冲）孔桩施工
（1）排除障碍物
施工开始之前，需要将工程地下影响施工范围内的障碍物清除，例如：旧建筑物拆除时留下的砖块、砼块、建筑垃圾、旧地板、垫层、砖基础、地梁及块石基础还有排水管等；地上有砼路面、砖墙、污水处理站旁边的旧建筑拆除物等。不排除这些障碍物，钻（冲）桩很难施工。因此在钻（冲）孔桩施工前，必须清除这些障碍物。
（2）工艺流程
桩位校正→钻孔机桩就位→安放钢护筒→钻（冲）孔→注泥浆→排碴→清孔→吊放钢筋→下砼导管→浇筑→拔出导管。
钻孔机就位：钻孔机就位时,必须保持平稳,不发生倾斜、位移,为准确控制钻孔深度,应在机架上或机管上作出控制的标尺,以便在施工中进行观测、记录。
钻孔：调直机架挺杆,对好桩位(用对位圈),开动机器钻进、出土,达到控制深度后停钻、提钻。
清孔排碴：钻(冲)到设计深度后,可采用空钻(冲)方法循环排碴,清孔后距孔底0.2～1m处的泥浆比重控制在1.1左右；对于土质较差,容易塌孔的土层,泥浆比重宜控制在1.15～1.25左右。清孔后的孔底沉渣厚度不大于50mm。
（3）钢筋笼制作安装
①钢筋笼主筋的焊接接头应互相错开,35倍钢筋直径范围内的接头数不得超过钢筋总数的50%；
②钢筋笼外径应比钻(冲)孔设计值小140mm,其内径应比导管接头处的外径大100mm以上；钢筋笼的主筋保护层不小于70mm。
③分段制作的钢筋笼,其长度控制在5～8m,两段钢筋笼连接时可用单面搭接焊或绑扎加点焊。
④筋笼不到孔底时,为防止浇灌砼时上浮,可将钢筋笼与孔口扩筒临时焊接。
⑤保证钢筋的保护层厚度,设置砼垫块定位。
2.2浇筑砼的施工
（1）浇筑砼的工艺流程
移盖板测孔深、垂直度→放钢筋笼→通过导管或溜筒放砼→浇筑砼(随浇随振)→插桩顶钢筋
（2）浇筑砼
①移走钻孔盖板,再次复查孔深、孔径、孔壁、垂直度及孔底虚土厚度。有不符合质量标准要求的,应处理合格后,再进入下道工序。
②吊放钢筋笼:钢筋笼放入前应先绑好砂浆块(或塑料卡),吊放钢筋笼时,要对准孔位,吊直扶稳,缓慢下沉,避免碰撞孔壁。钢筋笼放到设计位置时,应立即固定。遇有两段钢筋笼连接时,就采取焊接,以确保钢筋的位置正确,保护层厚度符合要求。
③浇筑砼。浇筑砼时应连续进行,分层振捣密实。分层高度以捣固的工具而定,一般不得大于1.5m。
④砼浇筑到桩顶时,应适当超过桩顶设计标高,以保证在凿除浮浆后,桩顶标高符合设计要求。
⑤撤导管或溜筒和桩顶插钢筋。砼浇到距桩顶1.5m时,可拔出导管或溜筒,直接浇灌砼。桩顶上的钢筋插铁一定要保持垂直插入,有足够的保护层和锚固长度,防止插偏和插斜。
⑥砼的坍落度一般宜为8~10cm;为保证其和易性及坍落度,应注意调整砂率和掺入减水剂、粉煤灰等。
⑦同一配合比的砼试块,每班不得少于一组。
2.3灌注砼操作技术
首批砼灌注：砼灌注量与泥浆到砼面高度、砼面至孔底高度、泥浆的密度、导管内径及桩孔直径有关。孔径越大,首批灌注的砼量越多。由于砼量大,搅拌时间长,因此可能出现离析现象。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆首批砼在下落过程中,由于和易性变差,受的阻力变大,常出现导管中堵满砼,甚至漏斗内还有部分砼,此时应加大设备的起重能力,以便迅速向漏斗晃动,这样能使砼顺利下滑至孔底,下灌后,继续向漏斗加入砼,进行后续灌注。
后续砼灌注：后续砼灌注中,当出现非连续性灌注时,漏斗中的砼下落后,应当牵动导管,并观察孔口返浆情况,直至孔口不再返浆,再向漏斗中加入砼。
后期砼的灌注：在砼灌注后期,由于孔内压力较小,往往上部砼不如下部密实,这时应稍提漏斗增大落差,以提高其密实度。
砼灌注速度：在控制砼初凝时间的同时,必须合理地加快灌注速度,这时提高砼的灌注质量十分重要,因此应做好灌注前的各项准备工作。
3溶岩地质中钻孔灌注桩施工质量控制
3.1成孔质量的控制
（1）确保护壁泥浆性能指标
泥浆质量是成孔质量及桩的最终承载力的重要因素，必须引起高度重视。泥浆太稀就形成不了护壁泥膜，导致孔壁稳定性差，易于塌孔或缩孔；太稠则引起泥皮质量差、厚度大，减低桩的侧摩阻力。施工时应根据不同的钻孔方法和不同的地质情况，采用不同的性能指标。
（2）确保桩身成孔垂直精度
确保成孔垂直精度满足设计要求，应采取扩大桩机支承面积使桩机稳固，同时检查机架枕木基础是否稳定，经常校核钻架及钻杆的垂直度等措施，并于成孔后下放钢筋前作井径、井斜超声波测试，对偏差要及时调整。在溶岩地质情况下，经常会碰到倾斜的岩石，造成钻头跑偏，侧滑的现象，这时应做好施工记录，并采取抛填片石平衡持力层，反复冲孔，逐渐纠偏，直到调整到垂直状态。
（3）钻孔
钻孔是一道关键工序，在施工中必须严格按照操作要求进行，才能保证成孔质量，首先要注意开孔质量，为此必须对好中线及垂直度，并压好护筒。在施工中要注意不断添加泥浆和抽渣(冲击式用)，还要随时检查成孔是否有偏斜现象。采用冲击式或冲抓式钻机施工时，附近土层因受到震动而影响邻孔的稳固。所以钻好的孔应及时清孔，下放钢筋笼和灌注水下混凝土。钻孔的顺序也应该事先规划好，既要保证下一个桩孔的施工不影响上一个桩孔，又要使钻机的移动距离不要过远和相互干扰。
（4）清孔
钻孔的深度、直径、位置和孔形直接关系到成桩质量与桩身曲直。为此，除了钻孔过程中密切观测监督外，在钻孔达到设计要求深度后，应对孔深、孔位、孔形、孔径等进行检查。在终孔检查完全符合设计要求时，应立即进行孔底清理，避免隔时过长以致泥浆沉淀，引起钻孔坍塌。对于摩擦桩当孔壁容易坍塌时，要求在灌注水下混凝土前沉渣厚度不大于30cm；当孔壁不易坍塌时，不大于20cm。对于柱桩，要求在射水或射风前，沉渣厚度不大于5cm。
3.2成桩质量的控制
首先应确保进入施工场地的材料符合相关规定。其次在地下水活动较大的地段，事先要用套管或水泥进行处理，止水成功后方可灌注混凝土。灌注混凝土应从导管内灌入，要求灌注过程连续、快速，抽动导管使混凝土面上升的力度要适中，保证有程序的拔管和连续灌注，升降的幅度不能过大。由于溶岩地质下存在地下溶洞，溶洞周围的空隙不好计算，因为需要预备充足的混凝土。绑扎水泥隔水塞的铁丝，应根据首次混凝土灌入量的多少而定，严防断裂。确保导管的密封性，导管的拆卸长度应根据导管内外混凝土的上升高度而定，切勿起拔过多，在灌注过程中必须每灌注2m3左右测一次混凝土面上升的高度，同时要认真进行记录，这对日后发现有问题的桩或评价桩的质量有很大作用。
4溶岩地质常见问题的处理措施
溶岩地质条件下冲击钻冲孔施工时，由于溶洞顶部岩层平斜不一，强度也不一定相同，容易发生卡锤、掉锤等现象，以及会发生由于溶洞的处理不当，在浇筑水下混凝土时漏浆等情况。
4.1卡锤
（1）原因分析:①回填的片石等因震动或泥浆比重下降而掉落;②溶洞底板不规则或者半边岩层半边溶洞;③钢丝绳冲放过多，导致桩锤倾倒顶住孔壁。
（2）处理措施:①钻锤卡在中间任何部位时，将主绳徐放-收紧-徐放-收紧，多次进行使钻头旋转从原位槽道提出;②测准钻头被卡高度后，迅速将乳化防水炸药捆成两组，加配重对称放入钻锤刃脚部位，之后将钻机主绳紧提，采用电雷管起爆。
4.2掉锤
（1）原因分析:①长时间无进尺，导致钢丝绳在钻机滑轮同一地方反复摩擦而疲劳断裂;②卡锤时，用力过大导致钢丝绳断裂。
（2）处理措施:①选用打捞钩、冲抓锥等合适的打捞工具将锤体捞起;②抽干浆回填土，下钢护筒人工挖至埋锤地点。
4.3灌筑混凝土时漏浆
（1）原因分析:随着混凝土灌筑至溶洞标高，较大混凝土侧压力导致孔内压力和溶洞内压力失去平衡，溶洞通道贯通而漏浆。
（2）处理措施:灌筑水下混凝土漏浆时，混凝土面也随之下降，为保证导管埋深达到2～6m，应迅速加接导管，并向孔内补浆以保证灌筑混凝土密实性。
5结语
钻孔灌注桩可穿越各种土质复杂或软硬变化较大的土层，对地基进行加固处理。其对承载力的适应范围广，施工机具简单，且施工过程具有噪音低，对相邻楼宇影响小，施工安全性好等诸多优点，因而在基础加固工程中得到广泛应用
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论文作者:许齐杰
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年11期
论文发表时间:2019/9/30
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