关于岩溶岩溶地区桥梁桩基施工技术运用结论

摘要：本文通过分析彬宁高速公路施工中岩溶地区桥梁桩基遇到的问题，提出相应的施工方法及施工的技术，通过实践，总结岩溶地区桥梁桩基施工过程控制，提出施工技术的具体应用。
关键词：岩溶地区；桥梁桩基；施工技术应用

我国幅员辽阔,地质情况复杂多变,在西南、中南地区,岩溶现象普遍存在,给桥梁基础施工带来了较大的困难。岩溶根据其发育强度,可分为强烈发育,中等发育,弱发育,微弱发育4种,在岩溶强烈发育区,主要表现为大型暗河,廊道及较大规模的溶洞。因此在岩溶地区桥梁施工技术中,需要对这些高度重视。本文就其施工技术进行简要介绍。

一、岩溶地区桩基研究现状

岩溶地区桥梁工程建设，其设计理念主要通过现代化桩基础工程来实现，通过对岩溶地区特殊地质结构的了解，摸清影响岩溶地区桩基建设的问题与内容，掌握好桩基本身建设技术与建设理论，对施工方法与检测技术都做到有效运用，建立与完善一个较为整体的发展体系，实现理论与实际应用的互相结合，保证桩基稳定建设，提高岩溶地区桩基施工的可行性，降低风险，运用信息化技术科学运算结论结果，统计数据，以实际设计为重心，提高桩基施工水平。

二、岩溶区桥梁桩基施工技术注意问题

2.1对岩溶区域桥梁地理环境了解

对整体环境，岩溶地区区域地理情况的规律性了解，可以确定相对建设规划的岩溶分布，区域大小，区域岩溶形状，延伸方向等，岩石本身的性质与特点可以得到深入分析，深刻体会到岩溶区域桥梁地理环境建设的重要性，彻底勘查建设信息，在其中要特别注意建筑场所的岩溶地貌特征，要加强岩溶地区延伸路线的调查，针对裂隙石头地形与细节部分的承压动力做出分析，设计过程中要加大延伸路线的分析，对桩基建设路面与桩基承载能力做出分析，对成孔后的检查需要彻底，要详细了解岩溶发育情况。

2.2岩溶地区的建设前期设计分析

针对岩溶地区的建设详细内容，需要根据钻孔桩与人工挖凿的内部桩，以及孔内灌注材料时的具体建设状况做出详细的调查与分析，选择合适的桩径，增大岩溶地区的桩基承载力。岩溶地区桥梁桩基孔底施工检查过程中，需要加强成孔质量的验收，通过勘探具体的孔深，桩底的结构，了解与分析断层带、断裂带、岩石承载力与稳定性。

2.3桩顶端的应力设计

桩基顶端的应力设计需要从应力扩散角度去分析岩体凌空面的受力，还要彻底验算具体岩体空面滑动的结果，以及坍塌和承载受力过度的状况，对于桩底面积可以增加的部分，要符合国家增大20%以内的标准，保证桩基的稳定与高效运行。另外在采用人工挖孔过程中，桩体受力不均衡，需要采用混凝土材料的护壁来加强岩溶地貌的承载力，保证打孔风钻使用的稳定性，避免护壁坍塌。还要加强对桩体本身承载力的计算，打孔深度不能超过50cm，打孔高度不超过2m，有效的提高桩基本身的稳固性。

三、岩溶区桥梁桩基特殊施工技术

3.1钻孔桩常用处理溶洞的方法有： 向孔内抛填片石、粘土、水泥及回填混凝土、压力注浆及采取钢护筒跟进等方法。
3.

1.1抛填片石、粘土、水泥的施工

施工前根据地质柱状图溶洞位置及大小在孔位附近备好片石、粘土及水泥等。对于地质柱状图没有标明的溶洞，实际钻孔遇到后，要及时从附近调运片石、粘土、水泥等。当钻孔过程中遇到溶洞漏浆时，迅速用挖机铲起片石和粘土进行回填，回填高度一般高出溶洞顶标高2~3m，对于较深孔，为了保证漏浆后不塌孔，回填高度可以高出溶洞面10m左右，然后将粘土和水填至孔口，进行造浆护壁。为保证其稳定性根据漏浆情况可添加水泥，多次漏浆较难成孔的也需要加水泥进行回填，增加孔壁固结性能。对于回填的片石、粘土及水泥，需要进行二次冲击成孔，利用冲击钻头对石头和粘土进行冲击，使部分片石、粘土和

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水泥挤进溶洞内，对溶洞壁进行加固，形成稳固的护壁。重复冲击至上次冲击标高时，如果不漏浆则正常向下冲击，如果再漏浆，则重复2和3和步骤，进行多次处理，根据溶洞深度和大小，一般溶洞处理需要3至8次左右重复处理才能正常通过。
3.

1.2回填混凝土的施工

对于漏浆严重的孔，多次漏浆，回填片石、粘土和水泥没有作用时，可直接灌注水下混凝土的方法堵漏。溶洞回填混凝土采用水下灌注混凝土的方法进行施工，需要灌注混凝土的溶洞，要事先准备好导管、料斗、吊车、砼运输车等水下混凝土灌注设备。按照灌注水下混凝土的施工方法下导管至已钻孔孔底0.3～0.5m，灌注水下混凝土，使混凝土挤进溶洞，至溶洞填充完毕，判断标准以灌注混凝土面超过溶洞顶3m～5m左右且混凝土不再下降为准，待混凝土强度达到50%～70%左右后，对灌注的混凝土重新冲击钻进。
3.

1.3下钢护筒的施工

对于特大型溶洞或半充填的溶洞或溶洞上方有较厚的砂砾层时，为防止泥浆突然流失，造成孔壁坍塌，采取护筒跟进法施工。需要下钢护筒的溶洞，在厂家写作好钢护筒，并准备好吊车、振动锤、电焊机后才能开孔开钻。工艺流程如下：
下钢护筒采用振动锤振动，施工工艺流程如下：


下钢护筒前，需要对孔口进行加固，以防下钢护筒时，在钢护筒压力下，孔口坍塌。孔口加固采用浇筑混凝土，孔口钢护筒四周2m范围进行清底、立模、浇C20混凝土。钢护筒一般先在地面焊接成4～6m一段，下钢护筒时，采用吊车起吊第一段钢护筒下放，并采用振动锤振动钢护筒，第一节下完后，采用I22工字钢焊在钢护筒上，卡在四周已浇筑混凝土墙上，松开吊车吊钩，吊下一段钢护筒，与前一节焊接，然后再采用振动锤振动钢护筒下放，如此循环，直至钢护筒全部下完。
3.

1.4注浆的施工

对溶洞较深、较大不能用回填混凝土的，可以采用注浆的输入法进行处理。要事先准备注浆设备，孔口封闭自上而下分段的循环式注浆，向设计的桩孔注浆形成帷幕，注浆至溶洞的底部。注浆压力控制：无压力注浆→注浆压力0.5～1Mpa→注浆压力1.5～2.0Mpa→注浆压力3.5～4Mpa。以孔口流出水泥浆为准。固结注浆浆液材料正常情况下采用水泥浆，在吸泵量大，不起压力时，可采用注水泥-水玻璃双浆液的方法处理，直至通道堵塞为止。双液可迅速堵注漏水通道，但双液浆液结石强度较低，且水玻璃组份不稳定，不宜做为长久支护手段。注浆结束后，把孔内析出的清水首先排出，随即用大稠度水泥浆充填，待稠水泥浆充满孔后，停一段时间用砼封闭。

3.2挖孔桩溶洞处理

挖孔桩溶洞处理主要方法是先掏空溶洞回填物，然后采用浆砌片石回填，四周孔壁采用钢筋混凝土加固。当遇到溶洞时先爆破炸碎岩石清出石渣，清理出溶洞内填充物，修正孔壁后，用水泥砂浆砌筑浆砌片石，然后，采用支模板的的方法，对孔壁进行浇注混凝土加强支护，待护壁混凝土凝结24小时后。按照同样方法施工下一节，直至孔底全部见岩后成孔。

四、彬宁高速公路万寿桥岩熔桩基施工应用实例

由于勘察钻探的钻孔孔径小，钻探孔位位于桩基中心。造成实际施工中发现，部分桩基溶洞的埋置深度、厚度与勘察资料有出入；部分桩基周边存在勘察资料未揭露的横向溶洞（溶洞未经过桩中心附近位置）；部分桩基更是实际与勘察资料完全不相符，资料明明是没有溶洞，但实际却存在或大或小的溶洞、溶槽。以上这些现象给现场施工带来了很大的设计外工程量及施工风险。
对于人工挖孔桩基施工中当挖孔进尺到溶洞顶面附近时，必须先确定溶洞的埋置深度，根据溶洞的埋深，确定开挖到溶洞顶面1m时，作业人员身上安全带要与井口上的挂梯或安全绳牢固联系，查看溶洞内是否有承压水，若有，人员则应迅速撤到地面等其自然排除，水位稳定后再进行抽水，然后继续开挖。挖穿溶洞顶盖后，首先用水泵抽掉洞内水，然后用毒气检测仪检测溶洞内是否存在有毒气体，若正常，作业人员方可进入溶洞中。先挖除洞内的稀浆类充填物；然后护壁布设钢筋网，环向φ10圆钢，间距10cm，竖向Φ25螺纹钢，间距20cm；再立模对护壁进行浇注C25砼，护壁后的溶洞用同标号砼进行填充。溶洞处理完成后，继续向下挖进。
对于钻孔灌注桩基施工中遇到的溶洞处理采用回填粘土，片石，重复冲击成孔，成孔难度大时投入一定水泥与片石重复冲击成孔。
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简介：
李英模，男，1978年10月，汉族，籍贯：湖南郴州，工程师，本科学历，毕业于湘潭工学院，研究方向：路桥施工管理