关键词：岩溶地区；桥梁工程；冲孔灌注桩；施工技术
引言
在我国，高速公路建设已取得突飞猛进的发展，但是，在国家政策的大力支持下，正在不断加大投入，高速公路建设正全面展开。在高速公路建设中，卡斯特岩溶地质分布较广，给公路桥梁桩基施工带来一定的难度，由于广东省广州市花都区大部分地质处于岩溶地区，而高速公路大型桥梁较多，不利的地形、地质因素导致大量的桥梁桩基采用冲孔灌注桩。虽然冲孔灌注已经成为桥梁施工比较成熟的施工工艺，但是，在施工中，仍然有很多问题经常不被重视。接下来以广东省广州市花都区红棉大道工程一期工业大道跨线桥梁为例进行详细叙述。
1工程实例
红棉大道工程一期工业大道跨线桥起点桩号为K0+385.120，终点桩号为K0+794.303，共四联，十三跨。跨线桥桥梁全长409.183m，桥宽29m，具体为：0.5m防撞墙+12.25m车行道+0.5m防撞墙+2.5m中央镂空带+0.5m防撞墙+12.25m车行道+0.5m防撞墙=29m，双向六车道。桥下净空：跨工业大道不小于5m。
该桥位于K0+618.670处与既有工业大道3号中桥在平面上重合，为合理利用既有桥梁，拆除红棉大道主线范围内既有桥，仅保留辅道范围部分。
跨线桥设计墩台处桩82根，桥墩采用花瓶式矩形桥墩，墩身宽2.8m（第三联7#、8#主墩宽3.2m），墩沿横向通过圆弧形式进行墩顶扩大，以便墩顶设置双支座，支座间距3.2m。墩身厚1.3m（第三联7#、8#主墩厚1.6m），基础为单排双桩，桩径1.5m，桩顶承台厚2.0m。由于4#、5#、6#轴左幅为避开旧工业大道3号桥的既有桩基，采用了偏心承台，桩径1.6m，承台厚2.2m；第三联7#、8#主墩桩径为1.8m，承台厚2.5m。
5#墩位于现状既有河涌内，现状河涌水深较浅，水流较小，采用围堰施工。
桥台均为双排桩一字台，桩径为1.2m。
跨线桥桥梁下部结构基础采用冲击钻机、泥浆护壁成孔，钢筋笼采用预制场预制的方案，且在施工现场分段接长；该桥处于岩溶地区，受东南侧岩脉断层不断入侵影响，岩体出现裂隙，岩体裂隙水十分丰富。
2工程地质情况
该岩溶地区受断层在东南侧岩脉，不断入侵影响下而岩体出现裂隙，岩体裂隙水十分丰富；这种现象在可溶性硬岩破裂带中；根据钻探结果，岩溶地区岩土层的结构组成依次为：素填土，粉质粘土，杂填土，淤泥，卵石，泥岩卵石次生红粘土，泥质砾石，砂岩残土，粉质粘土，灰岩。
3岩溶地区桥梁冲孔灌注桩施工技术
3.1钻孔前预注浆
对于部分溶洞特别大而且特别多的区域，冲孔灌注桩施工避免不了会出现偏孔问题，可以对其进行注浆处理，之后再充分利用泥浆本身具有的流动特质，来填充裂隙及溶洞。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其中关于注浆的注意事项有以下几个：①实施注浆施工时，通常是自上而下封闭分段注浆，之后由孔口进行注浆，浆液冷凝之后，再向下钻进，发现漏浆底层以后，再将以上步骤重复实施，一直到设计出孔底方可；②在钻孔压浆时，应先对深溶洞进行处理，之后才是浅溶洞，同时按照钻孔的中心位置以规定好的顺利对其进行处理；③布置注浆孔的时候，通常是在桩侧四周或者是围绕钻孔中心的范围，一旦发现地质异常的情况，应该及时增加注浆孔；④选择注浆设备或者是质量较好的注浆机，注浆压力通常都在0.2～0.7MPa之间；⑤注浆液大多数都是选用纯水泥浆或者是黏土水泥浆，具体按照实际情况来确定；⑥结合施工的实际地质情况，选取质量合适的地质钻机，每根压浆桩最多补钻四个探孔，以此来作为注浆孔，应结合详尽的地质资料来进行施工步骤。
3.2护筒跟进
对于那种规模相对而言比较大的溶洞，在溶洞的上面会有着非常厚的砂砾层或者是半填充的溶洞，为了能够防止因为泥浆的流失而导致孔壁坍塌，在实际的施工阶段，还融入了护筒跟进的补救方案，主要的施工步骤为：将不大于1m的钻头扩大到1.2m以内，钻至溶洞上部大约1m的地方，将钻头提起来，借助于钻洞锤将壁厚为8mm、内径为1.2mm的钢护筒锤砸在孔底，然后进行锤砸，待到将溶洞砸穿才可以停止。护筒跟进的具体措施需要结合填充物的实际情况、溶洞的具体层数与大小做出决定；在大护筒的内部还有一个小护筒，在进行开钻以前，必须要对实际情况有一个清晰的了解，进而再确定护筒的具体层数与护筒的壁厚以及直径。通常情况下，单护筒都是分层成孔的。
3.3充填砂石、注浆法
（1）对于空间较小，有封闭环境的溶洞，可采用注浆法进行作业；（2）当洞室充填少或没有填充物时，采用碎石或干砂填充，然后灌浆；（3）如果洞室填料为软塑体，可直接灌浆使填料固化；（4）如果洞室填料为硬塑状，外加泥浆护壁方案，可直接冲孔作业。
3.4斜面岩冲击成孔方法
1）在弱风化、全风化以及黏土交接带存在着斜面岩，斜面岩非常容易发生卡钻问题。防止卡钻的具体的操作流程为：钻机采用小冲程方式实施作业；应全过程监控检测导向钢丝绳的垂直状态；假如出现斜孔，必须采取科学合理的措施处置；2）在穿越溶洞的作业过程中，必须对导向钢丝绳的垂直状态进行仔细的检查，实时监督是否出现歪钻的问题，如出现歪钻需及时填充素混凝土，等凝固并达到强度要求后，重新补钻至合格状态。
4钢筋笼吊放施工要点
（1）在施工和运输过程中，容易发生钢骨架变形的问题，可采取在钢筋骨架的内侧设置加强箍，间隔为3m，且在钢筋下放时才能拆除加强箍，否则会影响混凝土结构体的施工质量；（2）在下降钢筋笼之前，需要在钢筋笼上安装砂浆垫，以确保钢筋笼下面有足够的保护层；（3）起吊后的钢筋笼要保证对齐桩孔且受力状态稳定，缓慢下放直至桩基底面设计标高；（4）钢筋笼达到施工设计的位置立即固定，以免浮起；（5）钢筋笼起吊时容易发生变形，应采用扁担梁的方式，在其两侧挂两根吊索，根部设置一根吊索，并且在吊点处安置吊垫与吊索捆绑；（6）起吊作业时，首先将顶部吊索吊起，然后再将根部吊索吊起；将平卧状态转变成斜吊状态，然后提升顶部吊点快速调整到90度，取下根部提升点的木垫，确保稳定而垂直地悬挂在空中进行安装；（7）为防止钢筋笼的位置偏斜，以及在混凝土浇筑过程中出现浮动现象，在顶面设置钢筋笼限位骨架并焊接于钢护筒壁。
5灌注施工要点
在岩溶地区采用冲击钻孔桩的方法普遍适用，在其它复杂地质情况下也有较强的适用性。其重点工序和施工要点是埋置导管，导管埋设深度必须充分考虑复杂的地质情况，一定要完全贯穿越过复杂地层。这是因为钻孔内部混凝土达到一定标高后形成压应力，打破了原裂缝与地层的自然平衡状态，造成混凝土下沉，便会出现断桩现象。
结语
总之，在岩溶区域进行钻孔灌注桩施工之前，要关注技术方案的预控，来保证方案的科学性、可实施性与合理性。在实际的施工阶段，要结合岩溶具体的填充状况与具体发育程度，选择使用回填黏土块夹片石、长钢护筒跟进以及提亲预注浆等方法进行，对于斜岩比较容易出现偏孔的地方，则应该尽量地选择硬度基本相同的片石来纠偏；在钻孔当中出现溶洞的情况下，就要回填黏土块来不断的冲砸，顶层覆盖层为砂土，比较容易形成塌孔，在这个时候就应该通过利用长钢护筒跟进的方法来加以处理。
参考文献：
［1］周庆，郑吉成，李君，赵继平，孙海松．钻孔灌注桩施工常见故障和处理对策［J］．施工技术，2012，42（1）：28－31，35．
［2］焦映辉，赵应朝．钻孔灌注桩常见事故原因分析及预防措施［J］．施工技术，2011，41（13）：51－53，68．
论文作者:欧阳杰能
论文发表刊物:《防护工程》2018年第32期
论文发表时间:2019/2/27
标签：岩溶论文; 冲孔论文; 溶洞论文; 钻孔论文; 钢筋论文; 桩基论文; 注浆论文; 《防护工程》2018年第32期论文;