浅谈桥梁工程中的岩溶桩基施工技术

关键词：复杂岩溶：常见问题：注意问题：施工技术 

　　1岩溶地区桩基常见问题及预防 

　　1.1漏浆及预防 

　　（1）泥浆面下降漏浆，需要注意护筒内泥浆面的下降变化情况，同时提出钻头，补充孔内泥浆或注水，孔内水头保持压力投入粘土和片石混合物。（2）裂隙较大时，观察是否透水性强发生漏浆，泥浆比重相应加大，以便泥浆稠度得到改善，减少钻进的速度等措施处理。（3）当钻头钻穿顶板并钻进在溶洞内部时，为了尽量使桩孔内保持水的压力，抛填封堵漏浆的混合料投入桩孔内，反复冲砸形成一个新的孔壁。（4）如果钢护筒的底部漏浆，把钢护筒下沉，在护筒的周围缝隙使用粘土封闭，以防止渗入地表水，用粘土以及碎石块填入孔内，直到高出钢护筒底一米的填筑高度为止，再使用小冲程重复冲砸加固钢护筒的底部孔壁以及防止漏水。 

　　1.2坍孔与处理措施 

　　（1）孔深度不大于回填粘土和片石入孔，观察一段时间后，重新钻孔再深埋钢护筒至不透水层。 

　　（2）孔深度较大在坍孔的喇叭口下缘的不透水层上，回填干粘土在护筒周围。挤实后，才能重新钻孔。但是坍孔由于回填土的密实度低于，适当增加摩擦桩长满足设计要求。往往溶洞发育的无规则性，溶洞顶板或穿过溶洞后，底板岩面常空实软硬兼备容易倾斜，常发生偏孔现象。处理偏孔需要较长时间，对桩基施工造成重大影响。 

　　1.3卡钻的预防措施 

　　（1）钻头作业出现异常，应及时补焊或更换钻头，回填片石在桩孔中，先使用小冲程工艺先钻里面，逐步钻深入后正常钻孔。 

　　（2）先使用小冲程工艺开孔钻溶洞顶板，钻头注意旋转，溶洞孔钻开口，要马上抛填小石块和粘土填孔，逐步进入后再正常的钻孔。 

　　1.4埋钻与处理措施 

　　（1）钻孔施工应边施工边观察泥浆情况，发现漏浆，提起钻头应及时，并补水注浆保持孔内水压力，采取相应处理措施，堵住孔的漏浆。 

　　（2）钻孔施工在钻穿溶洞时，改用小冲程工艺钻孔，避免抖动过大，冲破溶洞顶板，同时拖拉设施，滑车的钢丝绑好，做好撤离的准备。 

　　2注意问题 

　　2.1地质勘探的重要性 

　　施工场地岩溶构造、大小、分布、延伸方向的埋藏条件必须勘测清楚，基岩的完整性、风化程度、岩溶水情况和岩溶填充物等都要详细勘测，设计桩基施工才能比较清晰。尤其施工场地内是否有岩溶大型溶洞，延伸方向和路线是否有溶洞，石芽分布最多的裂隙，造成岩体的承载力偏低。只要摸清路线的特点，设计时各桩在这条路线的必须加大底面积，使桩的承载力提高。成孔后，检查要特别注意这条路线的桩底岩溶发育情况。 

　　2.2岩溶地区灵活应用桥梁桩基施工方法 

　　（1）常用钻孔桩或人工挖孔灌注桩作为岩溶地区的桩基。单桩在岩层埋深较浅时，荷载较大，可采用嵌岩桩口。 

　　（2）孔底施工检查时，布钻孔应增加，可布置两个桩径1.0m以下，布置3个1.0m以上，呈正三角形分布。在勘探孔深时，需在桩底以下3倍桩径至少不少于3.0m，确保施工场地承载力和稳定性。 

　　（3）由于岩溶地基溶蚀裂隙普遍存在，不完整基岩，以致岩石整体承载能力降低。 

　　（4）桩底面积依据国家规范公式计算，再增大10%～20%，使桩承载力稳定。 

　　（5）人工挖孔桩时，需要钢筋混凝土护壁，使护壁稳定不易垮壁，避免砖护壁在施工易垮壁现象。 

　　（6）嵌岩深度应根据岩石坚硬强度加以区别，在硬质岩石控制介于50cm左右，比较软的岩石，应在80cm左右。井孔过深，施工作业条件差，钻深十分困难。岩面较为平整上覆土层较厚时，嵌岩深度宜采用≤0.2d，岩溶区桩基承载力取决于：桩的材料强度、岩土层的支承能力、上部结构的容许变形值。 

　　3施工技术的应用 

　　3.1特殊施工技术——吊篮式结构 

　　岩溶区的施工现场持力层中存在较大溶洞，穿越溶洞的挖孔桩或钻孔桩显得困难，因此Sliwinski和Fleming等人提出的“吊篮式结构”可应用在桥梁桩基设计，在探明可能有岩溶空穴处，钻孔同时放入钢筋笼。但桩的坡脚段到600mm-800mm时，放下吊篮，吊篮内有直径300mm的管子二根，装上粗砂砾，作用起着灌浆成形和分配压力。浇筑混凝土后，抽去吊篮。管子位置至少在岩溶空穴下面1.00m深处，钻孔底部至桩坡脚以上1.00m处，应放置带帆布模套的圈梁，灌浆和浇筑混凝土。空腔内的模套充气至直径约为600mm。作用起了围封防止浆液漫流。 

　　3.2新施工技术压桨 

　　此施工技术应用桩底及桩侧后压浆，1994年开发出的桩基新技术。作用是弥补泥浆护壁灌注桩底沉渣或桩侧泥皮的缺陷，提高桩底承载力。对于桩端持力层岩溶存在局部溶隙处理有效，在桩基设计作法是：施工挖孔桩或灌注桩时，设置两根注浆钢管直径为20mm在桩身钢筋笼内，连通桩底，相通桩底径同径的隔离钢板，当桩底混凝土强度达到50%，通过注浆管把泥浆泵的水泥浆或水泥砂浆压入桩底。充填的钢板下的空间经过压浆，与桩周空隙形成桩底包裹式扩大头，这样扩大头抗压和抗剪切强度增强。压浆渗入岩溶裂隙，加固持力层基岩。 

　　3.3施工技术处理钢管桩 

　　岩溶现场桩基设计，是根据勘探地质资料而设计，实际上，了解桩底基岩中发育有成层溶洞是不明确的，因此桩基底部荷载传至溶洞底板坚实基岩上应用钢管桩是很有必要的。现场施工与当地地质条件密不可分，在覆盖层或无覆盖层很浅，可钢围堰成桩方案。在覆盖层较厚、较软、承载力较小，成桩在钢围堰方案。 

　　桥梁工程中的岩溶桩基施工技术是一项复杂而因地而施的方法，岩溶地区桥梁施工，应该根据现场的特定条件决定，预防措施为主的施工程序。同时执行施工技术的各种规程规范，勇于创新，开拓新思路，严把监督施工质量，把好施工技术关，才能有效安全抓好桩基施工技术。 

　　参考文献 

　　[1]谢义宝.探讨岩溶地基桥梁桩基施工技术[J].北京大学学报，2009. 

　　[2]戎伟，李建军.悬臂梁挂篮施工的探讨与分析[J].建筑设计管理，2010.