钻孔灌注桩溶洞与软弱夹层处理方法在秋湖里大桥应用

2014-08-15江西中昌工程咨询监理有限公司江西南昌330038

江西建材 2014年24期

■闵平 ■江西中昌工程咨询监理有限公司，江西南昌 330038

桥梁钻孔灌注桩基础施工随着桥梁建设的发展，技术已相当成熟，施工过程中遇溶洞等不良地层亦较为常见，处理的方法也较多，但是在处理方法的选择上却不尽相同，主要是从技术、经济、工期上考虑，但不管采用那种技术方法，必须保证质量，下面根据修水县秋湖里大桥的实际情况，谈谈钻孔灌注桩遇溶洞与软弱夹层的处理方法。

1 工程简介

秋湖里大桥全长482.5m，主桥桥面宽29.5m，引桥桥面宽27.5m，主桥采用45+160+45m中承式钢管砼系杆拱桥，东西引桥分部为3×25m和6×25m先简支后连续小箱梁，钻孔灌注桩基础，桩径为1.5m、2.0m，桩长15－39m。

秋湖里大桥钻孔灌注桩为嵌岩桩，采用冲击钻成孔，地质勘察资料显示约有50%的钻孔灌注桩有溶洞与软弱夹层(实际施工时更多)，溶洞为半填充与无填充状态、根据地质勘察单位对本工程软弱夹层的解释，其成因与溶洞不同，但物理性状与溶洞类似，可与溶洞处理方法一致。在钻探深度范围内溶洞与软弱夹层(以下简称溶洞)最小高度0.8m，最大高度达6.5m，个别为串珠溶洞。

2 溶洞与软弱夹层处理方法的确定

2．1 溶洞对钻孔灌注桩施工的主要影响

钻孔灌注桩施工遇溶洞主要的危害为漏浆、塌孔、掉锤、卡锤、埋锤等，其直接的影响是使得成孔难度增加，并对施工的安全、进度造成影响。遇该类地质首先产生的影响是漏浆，并可能伴随掉锤、卡锤，施工处置不当或情况发展过快时，极易造成塌孔、埋锤等更严重后果。

2．2 处理方法选择

溶洞的处理方法主要有注浆法、钢护筒跟进法、片石粘土筑壁法等，一般而言注浆法、钢护筒跟进法处理的效果较好，在施工安全等方面较有保障，同时不易造成塌孔、埋锤等严重后果，但处理成本较高，本项目应建设单位的要求，尽量使用较经济的方案，同时采取措施保证施工安全。最终决定主要采用片石粘土筑壁法对溶洞与软弱夹层进行处理，个别采用钢护筒跟进辅助，局部采用砼筑壁。

以下所说的处理方法，是在工程实施前期不断改进后才定型的。

(1)钢护筒跟进辅助。针对溶洞顶部地层为砂砾层等易塌陷地层的预先采用钢护筒跟进至溶洞所处岩层顶面，以防止漏浆后情况发展过快造成严重的塌孔(塌至地面)，甚至危及钻孔设备的安全。对于在实施过程中已经塌孔到地面的，重新钻孔前也加设钢护筒跟进。

(2)预处理。当钻孔至溶洞时，孔内泥浆急剧下降，极易塌孔，为了延迟塌孔的时间，当钻孔至溶洞顶高程1m处时(按地勘资料)，停止钻进，抛填4m深的粘土加片石材料，粘土与片石体积比为1∶1(下同)，并用小冲程的方式重新钻进，直至首次发现漏浆现象，发现漏浆视为已实际达到溶洞位置。

(3)预处理之后，出现漏浆的处理。预处理之后，首次出现漏浆，视为实际达到溶洞位置的高程，记录下此高程，做为实际的溶洞顶高程。出现漏浆后，应立即补浆(泥浆用完可补水)，保持孔内泥浆高程，防止造成塌孔等严重后果，同步抛填粘土与片石至溶洞顶高程以上3m处，再用小冲程的方式重新钻进，直至再次出现漏浆。再次出现漏浆后，应立即补浆，保持孔内泥浆高程，同步抛填粘土与片石至溶洞顶高程以上3m处(当连续两次漏浆的高程相差超过6m时，应重新确定新的溶洞顶高程，以节省造价)，即每次抛填均需加固已处理的地层，否则极易造成严重事故，再用小冲程的方式重新钻进，如次反复，直至通过溶洞区域，开始正常钻孔、成孔。

(4)溶洞提前出现或地勘资料未显示有溶洞的处理。钻孔过程中发现部分桩基实际地质与地勘提供的资料不符，即钻孔深度未达到地勘资料显示的溶洞顶面1m处时就出现漏浆，或地勘资料未显示有溶洞但出现漏浆(视为有溶洞)，此时已无法进行预处理，记录下此高程，做为实际的溶洞顶高程，首次出现漏浆后，应立即补浆，保持孔内泥浆高程，防止造成塌孔等严重后果，同步抛填粘土与片石6m厚，再用小冲程的方式重新钻进，直至再次出现漏浆。再次出现漏浆后，应立即补浆，保持孔内泥浆高程，同步抛填粘土与片石至溶洞顶高程以上3m处(当连续两次漏浆的高程相差超过6m时，应重新确定新的溶洞顶高程，以节省造价)，即每次抛填均需加固已处理的地层，否则极易造成严重事故，再用小冲程的方式重新钻进，如次反复，直至通过溶洞区域，开始正常钻孔、成孔。

(5)多次处理无效的处理。当在同一漏浆高程多次抛填粘土与片石处理仍然无效的情况下，采取加抛整包的水泥的方式，按3m3片石+3m3粘土+1T水泥的比例执行。若效果不佳，采取灌注C25混凝土至溶洞顶面高程3m处的方式处理，待混凝土强度达到75%后，再重新钻进，直至通过溶洞区域，开始正常钻孔、成孔。这种方式在实际处理过程中极少出现，一般按1－4的方式处理后即可成孔。