摘要：岩溶地区桩基施工能否顺利进行是桥梁工程建设的关键，此地质状况区域桩基施工需周密组织，合理施工，如果施工不当易造成严重漏浆、塌孔、埋锤甚至地面大面积坍塌。溶洞桩基施工过程中一旦出现上述意外情况，将给施工带来巨大的安全、质量、进度的风险，甚至引发事故。岩溶地区桩基施工通常采用冲机钻进行施工，本文主要根据项目实际情况，在没有条件采用冲机钻施工的地段，通过周密研究讨论及实际运用，利用旋挖钻成功顺利完成该岩溶地区大直径桩基施工，为同类型桥梁施工建设提供借鉴参考。
关键词：岩溶地区；大直径桩基；旋挖钻施工
1 工程概况
广东某高速公路项目主要工程部分高架桥，全线贯穿小镇居民集中区。根据勘测结果，桥址区的不良地质条件为岩溶，表现形式主要为溶洞、少量溶槽及土洞。大多为泥砂质全充填、少量半充填或无充填，勘测揭露溶洞的洞高、埋深、顶板位置、顶板厚度等无规律性差异较大。
桥梁基础为钻孔灌注桩基础，结合地质资料，以及周边环境情况，为避免桩基施工过程中噪音扰民，在居民密集居住地段采用旋挖钻施工，第一期该段桩基全部为Φ250cm的嵌岩桩。设计时桩端要求全断面穿过溶洞，进入底板完整基岩深度不小于3.0m。
2 岩溶地区大直径桩基旋挖钻施工关键技术
2.1 桩基成孔施工工艺
在桩位处，先埋设直径3.0m开孔护筒，钻机就位后，调整钻杆垂直度，对准桩位坐标即开孔，采用直径2.7m钻头开钻，采用泥浆护壁，钻至岩面后，下放直径2.7m永久钢护筒。入岩后根据不同强度的基岩，分两阶段或三阶段进行，分别采用1.8m、2.2m、2.5m钻斗进尺，根据不同地质先用不同形式的钻斗，直至挖至桩底标高。
钻进过程中，当钻头下降到预定深度后，旋转钻斗通过液压杆及本身自重施加压力，将土挤入钻斗内，仪表自动显示筒满时，钻斗底部关闭，提升钻斗将土卸于堆放地点。钻机施工过程中保证泥浆面始终不得低于护筒底部，保证孔壁稳定性。通过钻斗的旋转、削土、提升、卸土和泥浆撑护孔壁，反复循环直至成孔。
2.2 桩基成孔过程关键控制措施
⑴ 控制钻斗钻进、提升速度
www.Ｅxamda.CoM考试就到考试① 旋挖钻机成孔过程中应严格控制钻进速度，避免钻进尺度较大，造成埋钻事故。
② 若钻机升降钻斗时速度过快，钻斗外壁和孔壁之间的泥浆冲刷孔壁，再加上钻斗下部产生较大负压作用，造成孔壁颈缩、坍塌现象。所以钻斗提升时应严格控制其速度，经现场实践，钻斗升降速度保持在0.75－0.80m/s较为合理。当钻进粉砂层或亚砂土层时，其升降速度应更加缓慢。
⑵ 钻进施工时出现卡埋钻的控制措施
卡埋钻是旋挖钻机最易发生的施工事故，因此，施工过程中应采取积极主动的措施加以预防。当钻机施工时出现卡埋钻现象时，处理卡埋钻的方法如下：
① 直接起吊法：采用吊车直接向上起吊即可。
② 钻斗周围疏通法：即用水下切割或反循环等方法，清理钻筒周围沉渣，然后起吊即可。
⑶ 泥浆制备
旋挖钻机开孔后采用采用泥浆护壁，钻斗在慢速旋挖过程中自造的泥浆对孔壁起到一定稳定作用，在旋挖钻进过程中，钻斗往返于孔底与地表之间，所形成的孔壁比较粗糙。遇砂层等易坍塌地层时需适当加入膨润土、纤维和添加剂提高泥浆比重。
2.3 施工过程出现的问题及方案优化措施
施工方案设计初步拟定钻机筒钻完覆盖层后，采用直径2.7m的钢护筒下放至岩面，第一，可以较好保护覆盖层砂层，避免塌孔；第二，后续岩层钻进过程中可以降低对泥浆性能的要求。实际施工时钢护筒下放至岩面后，在钻机继续钻进岩层过程中，由于岩层存在斜岩或者岩层强度的不均匀，导致钻机在钻进过程中钻杆发生倾斜，2.5m螺旋钻钻头在钻进过程打烂钢护筒刃脚，卡钻现象严重。
方案优化措施：根据螺旋钻头和筒钻的长度（1.8m），减小钢护筒的下放深度，使得下放后钢护筒的底脚脚距离岩面3m高度，并且筒钻在钻进覆盖层过程中，预留4-5m覆盖层，在钢护筒下放后利用大型液压振动锤再将钢护筒振人1-2m，使钢护筒底脚到达距离岩面3m的既定位置。完成后再采用直径2.5m螺旋钻钻头继续钻进施工。第一，解决了钻头打烂钢护筒底部刃脚的问题；第二，在下放钢护筒过程中，留下1-2m深度需振动锤进行振设进入覆盖层，确保了钢护筒的稳定性以及垂直度。
2.4 清孔
一次清孔：采用正循环换浆法清孔，终孔后，保持泥浆正常循环，把孔内悬浮钻渣较多的泥浆换出，使清孔后泥浆的含砂率降到2%左右，粘度为17s～20s，相对密度为1.3左右时，即可终止清孔。
二次清孔：采用气举反循环清孔。高压气体在喷出风管后，分散在导管内形成气泡，气泡受到泥浆向上的浮力并带动泥浆向上运动，在上升过程中气压减小，体积增大。因此，在气液混合段形成负压，由该段下部泥浆不断补充，孔底沉渣在泥浆运动下进入导管，随泥浆排除孔外，形成一个连续稳定的运动过程。
导管底部距离孔底0.5-1m，风苞位置出浆口距离护筒顶面不小于30m，在保证压力情况下，风苞与导管口距离不小于5m，避免压力空气直接从导管口吹出。空压机进气量控制在每小时20立方米，反循环过程中，需保证有足够的泥浆补充至孔内，并时刻观察孔内水头无下降，防止塌孔。由于桩基为大直径桩，导管要经常上下前后左右摆动，确保清孔彻底高效。
3 结语
本文以广东某高速公路工程为背景，结合项目实际情况，提出一种岩溶地区桥梁桩基旋挖钻施工技术。通过本项目实际实践，本施工技术科学合理、安全可靠，可很好的保证施工质量及工期要求，可为同类型桥梁施工建设提供借鉴参考。
参考文献：
[1]中交公路规划设计院有限公司.公路桥涵设计通用规范：JTG D60-2004.北京：人民交通出版社，2004.
[2]中交第一公路工程局有限公司.公路桥涵施工技术规范：JTG/T F50-2011.北京：人民交通出版社，2011.
[3]黎中银，焦生杰，吴方晓.旋挖钻机与施工技术.北京：人民交通出版社，2010.
论文作者:李春宏
论文发表刊物:《基层建设》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/13
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