摘 要：溶洞斜岩等是阻碍钻孔桩施工的难题，既影响施工进度，在安全与质量上也没有完全的把握，本文通过采取注浆、回填填充物、钢护筒跟进及采用填卵石、地质钻处理斜岩等措施，探讨了岩溶地区钻孔桩施工工艺及施工过程中需控制的各项参数。
关键词： 岩溶地区，溶洞，斜岩，钻孔桩，施工技术 一、工程概况 某地大桥是客运专线重、难点工程，该地段地质条件复杂，地表沉陷大，根据野外测绘及勘探成果表明，全部桥位处于盆地边缘的冲积平原区，上部为砾砂、卵石层，下部为强风化~弱风化石灰岩，由于石灰岩节理呈网状，裂隙发育，方解石脉充填，经长期溶蚀导致岩溶发育，地下溶洞发育，溶洞最小不到1 m，最大达到40 m，单桩最多穿过23层溶洞，且溶洞上面覆盖层多为砂类土、粉类土、砂卵石、淤泥层等，有些溶洞与地下水地下河连通。 二、工艺原理 根据地质资料，对有填充物的溶洞采取注浆，对无填充物、半填充物的溶洞采取填筑黏土、片石和低标号混凝土，或采用钢护筒跟进使溶洞与钻孔完全隔离，保证在钻孔时不漏浆导致孔内水头下降而塌孔，以及水下混凝土灌注时跑灌导致超灌或断桩，确保快速成桩。溶洞内斜岩光滑、硬度大，与钻锤接触面小，施工时钻锤易滑动造成偏位、扩孔，采取回填卵石打碎斜岩达到纠偏，或用地质钻在斜岩上先钻孔，再用钻锤打碎斜岩达到纠偏，确保快速成桩。 三、溶洞处理方法 3.1双液注浆法 压双液浆是钻孔前溶洞预处理方法之一，目的是为了加固溶洞填充物和填满溶洞空间并达到一定的强度(20 MPa以上)，为确保施工效果，浆材配比需符合要求(现场配制试验)，防止钻孔桩施工时泥浆流失、流砂及塌孔等情况的发生，保障成孔及水下混凝土浇筑等一系列施工工序的顺利完成。溶洞预处理施工，在钻孔桩施工之前进行，相当于在桩基础施工过程中，于钻孔桩施工工序之前加入一道预处理工序，与桩基施工的各工序一起形成流水作业。 3.2 灌砂、压浆法 灌砂、压浆也是溶洞预处理方案之一，施工前，根据地质资料确定溶洞大小、位置等情况，确定采用先灌砂，后压浆法(浆液一般采用水泥净浆)。灌砂可分几次进行，第一次灌砂时高度4 m~5 m，然后将注浆管插入灌入的砂中一定深度进行注浆，待水泥浆初凝后，进行下一次灌砂、压浆，直至溶洞充满。 3.3 填充黏土和片石法 填黏土块和片石处理方法，在钻孔进入岩溶地层时，孔内投入大量潮湿的黏土块和片石并立即补水，利用钻头冲击将黏土块和片石挤入溶洞及其裂缝中，堵住溶洞和岩溶裂缝，形成一个封闭的环形壁，完成钻孔桩成孔。岩溶地区的钻孔桩施工易发生漏浆，因此要备足黏土块和片石，出现漏浆要马上补充，保持孔内水头高于地下水位1.5 m。采用填充黏土、片石处理多层溶洞时，钢护筒必须穿透砂砾、卵石等透水层，坐落在不透水层上，以防止溶洞漏水、钻孔内水头急剧下降而造成塌孔。 3.4 灌注低标号混凝土法 对于较大溶洞，一般采用填黏土块和片石的方法难以成孔，即使成孔后，在灌注水下混凝土时也可能被压垮致使超灌混凝土，此时可采用灌低标号混凝土的方法处理。施工准备和开孔方法同填黏土块和片石方法，当击穿溶洞顶壳发生漏浆时，为节约混凝土灌注量，可先填黏土块和片石，反复冲挤，待溶洞填筑基本饱满时，再灌低标号混凝土，混凝土灌至溶洞顶1 m以上，待混凝土达到一定强度后再继续钻孔。 3.5 钢护筒跟进法 根据超前地质钻孔资料，如果溶洞特别大(洞高大于10 m)，且为漏水溶洞，则采用钢护筒跟进法施工。根据桩孔穿过大溶洞的数量，确定内护筒级数，每增加一级，内护筒内径增加0.25 m，最小一级内护筒直径要大于桩径0.2 m。为保证钢护筒刚度，防止受压变形，钢护筒采用8 mm~10 mm的钢板卷制。下沉内护筒时，由大到小，分级根据钻进位置逐次下沉。 四、钻孔桩施工 4.1 施工准备 根据地质资料，制定钻孔施工方案，进行技术交底；平整墩、台处场地，挖泥浆池，备足黏土、片石；按设计图纸正确测定桩孔中心线，并设置护桩。 4.2 埋设护筒 护筒选用6 mm~10 mm厚钢板卷制焊接成圆形，直径比桩径大40 cm ，长度2 m。单节护筒采用人工挖孔埋设，护筒底部50 cm采用黏土、水泥、碎石混合物换填并夯实，护筒四周分层填筑夯实黏土，埋设完毕后的护筒倾斜度不大于1%，顶面高出地面50 cm。多节钢护筒第一节人工埋设，钻孔达一定深度后，焊接第二节，在护筒顶放置护帽，将钢护筒冲击下沉，再焊接第三节，反复循环，直至达到需要深度。 4.3 钻孔 冲击钻孔采用钻头冲击造浆。为防止塌孔，开孔时采用小冲程钻孔，低捶轻打，同时加入小于15 cm的片石、卵石、黏土(也可加入一定散水泥)加强造壁，反复冲击2次~4次后，孔深达3 m后加大冲程，正常进行钻进。根据地质柱状图，在接近溶洞时勤观察、检查钻头冲击岩层的响声，接近溶洞时低捶轻打，钢丝绳放长量控制在1 cm~2 cm，防止击穿岩壳时卡钻。 4.4 清孔 为防止塌孔和泥浆沉淀，桩孔钻至设计标高后及时采用滤砂器和掏渣筒进行清孔，同时邀请监理、设计人员对孔深、孔径、孔的倾斜及孔位偏差进行实测检查，当各项指标符合规范要求后，即可停止清孔，吊装钢筋笼。 4.5 灌注混凝土 混凝土在拌合站拌和，搅拌运输车运输，导管法灌注水下混凝土。灌注混凝土前，为减少孔底沉渣，采用滤砂器二次清孔。灌注开始后应连续进行，经常测量孔内混凝土顶面标高，保证导管埋深1 m~3 m。 五、结语 针对多层溶洞、斜岩等特殊地质复杂结构，采用上述处理方法的施工技术是成功的，该施工技术在类似岩溶地区钻孔桩施工中值得推广应用。 参考文献： [1]陈文珍.岩溶路基整治施工技术[J].铁道标准设计,2009,(8) [2]Xue Junfeng.龙麟宫隧道岩溶处理施工技术[J].铁道标准设计,2008,(9)
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