论岩溶地质钻孔桩的施工技术

涂成江

【摘要】 随着我国交通运输行业的快速发展，钻孔灌注桩技术应用的越来越加广泛，已经成为交通运输施工的重要技术。在钻孔灌注桩技术当中，对于不同地质条件有着不同的使用方法，本文就以岩溶地质钻孔灌注桩施工技术的流程、常见问题和处理措施进行分析。

【关键词】 岩溶地质；钻孔桩技术，流程；常见问题；处理措施

选择某一岩溶地质为例，其地质特点为岩溶为主，有膨胀土和松软土等特殊土，其中，岩溶按照发育程度不同可分为弱中等发育地层和中等强烈发育地层两段，其岩体主要为泥质白云岩、泥岩和白云质灰岩、灰岩等，岩层发育属于覆盖型；膨胀土是盐酸盐岩地表残积层，包含膨胀土和粘土，其中粘土厚度0-2m、局部深度超過10m，特点为天然密度小、孔隙率大，会给桥基础开挖形成影响；松软土主要是淤泥和淤泥质粘土，厚度为0-3m，但也有局部较厚情况，成软流塑状，力学性能较差，也对桥基础施工有影响。

一、岩溶地质钻孔桩施工技术的基本流程

（一）定位钻孔位置

桩基础的定位主要是通过联测和复测的方法来实现的，在实际定位过程中，先根据设计方案要求，测量并确定桩孔的中心点，用木桩钉在此位置上，并在木桩的顶部插入铁钉，确定孔位的中心点，再使用“十字线”方法，分别向四个方向得到相应的点钉“骑马桩”，记录下其与中心点之间的距离，以便于在钻孔施工中心桩挖掉后，能够通过这四个点与记录的数据，准确确定钻孔的孔位中心点。

（二）埋设钻机护筒

护筒能够对钻机施工起到保护作用，在岩溶地质钻孔过程中，护筒通常采用钢护筒，或者也可以使用钢筋混凝土结构的护筒。

护筒的埋设深度需要超过200mm，且必须为岩溶地质的原土层，在回填砂土过程中，要采取对称回填的方式，以免护筒发生跑位现象，影响护筒垂直度，给钻机施工造成妨碍；同时，在埋设过程中，还要对桩位下部进行探测，避免有障碍物存在，给护筒埋设造成影响[1]。

护筒的功能主要包括：辅助孔位的定位，对孔口进行保护以免在钻孔过程中地面石块进入到钻孔中，保持泥浆水位的正常，防止钻孔过程中发生孔壁塌陷或沉渣回流等问题。

（三）做好钻机准备

钻机的准确是钻机施工准确的重要保证，钻机准备的基本原则是：钻机基础稳固、铅锤的位置吊对、水平尺保持水平，同时，冲击钻的钻头在护筒的中心点上，偏差要控制在20mm以内，在完成钻机准备工作后，还需要进行复测，确定孔位中心准确无误后才能开始施工。

（四）钻机钻孔施工

在施工之前，需要在护筒内先加入一些粒径在15cm以下的片石和粘土，先钻进0.5-1m，用粘土或注泥浆回填，再行低程钻孔施工操作，如此反复操作2-3次，必要时可以多重复几次。当钻机钻进深度到护筒下3-4m后，开始转为正常冲击模式，并根据得到的碴样来分析土层地质，根据地质的不同采用合适的冲程，比如砂卵石的土质，应采取中等冲程，而漂石和密实坚硬的卵石层，以高冲程为宜。在钻孔施工过程中，要严格控制钻孔的质量，通常而言，其钻孔质量指标为：孔径和孔深都不能小于设计值，孔位中心偏差控制在50mm以内，倾斜度不能超过0.5%，混凝土灌注前孔底沉渣厚度要小于20cm。

（五）钻孔的清理

钻孔的清理是与钻孔施工过程同步进行的，其目的是防止泥浆沉淀，避免钻孔坍塌，清理方法有换浆法、抽浆法和掏渣法。在清理泥浆时，在不会造成塌孔的条件下，需要尽可能的降低泥浆的黏度和密度，合理控制泥浆密度，以1.15-1.2为宜，以防止泥浆比重过大，影响孔壁安全。钻孔最终泥浆清理的指标为：比重不超过1.25kg/L、粘度大于28s，含沙量<8%。

（六）钢筋笼的吊放

钢筋笼是混凝土灌注桩的主体，其安装的质量会直接影响到最终成桩质量。在吊放钢筋笼时，对于长度过大的，可以采取分段吊装的方式，先将下段挂入孔内，焊接则需先吊高第二段，在焊接完成后放入；同时，为确保钢筋笼沉到底部，需要在骨架外侧帮助水泥垫块，为避免下放过程中伤及保护层需要在主筋上焊接加筋环[2]。

二、岩溶地质钻孔桩施工技术的常见问题与处理措施

在岩溶地质钻孔桩施工过程中，容易发生的问题主要有塌孔、漏浆、卡钻、掉钻和偏孔等，为保证灌注桩的可用性，必须对这些问题进行适当处理。

（一）塌孔与漏浆问题的处理措施

塌孔与漏浆问题发生的主要主要有：（1）溶洞顶板被击穿，孔内的泥浆流入到没有填充物的溶洞中，引起水头的下降，进而发生孔壁坍塌；（2）溶洞被击穿区域附近有较高的地下水压，当此压力值超过孔内泥浆压力时，就会在压力作用下冲破孔壁，形成坍塌；反之，孔内泥浆压力过高，也会使孔壁发生坍塌。

坍塌与漏浆最为有效、快速的处理方法是回填，因此，在钻孔施工过程中，要准备足够的黏土、片石等，以确保在问题发生时能够第一时间内回填。

首先，做好钢护筒的跟进工作。钢护筒能够对孔壁起到良好的保护作用，要尽量保持全程跟进的措施，直到岩溶底部岩层，在跟进过程中，由于不同地质层分布的差异，极容易发生偏位，影响护筒效果，所以在出现倾斜时，要及时查明原因，及时纠正，如果溶洞和护筒之间有缝隙，应该通过抛填碎石和黏土，经钻头冲击压实，防止漏浆问题的产生。

其次，使用片石和黏土回填。当发生塌孔时，要及时将钻头提出，然后向孔内抛填黏土、片石和水的混合物，直到不再出现漏浆为止，再利用钻头冲击，将混合物挤入到附近的溶洞和裂缝中，形成浆护壁，保证钻孔施工的顺利进行。

（二）卡钻与掉钻问题的处理措施

卡钻与掉钻主要发生于穿过溶洞附近区域或岩溶层的沟槽时，由于压力差的问题，导致石块掉落孔内挤压钻头或者塌孔埋住钻头，进而引起卡钻、掉钻。

卡钻与掉钻的处理措施主要有钻孔工艺改进和提钻捞钻，具体内容为：首先，改进钻孔工艺，掉钻是由于钻头穿过溶洞顶板后，由于其后方没有岩体，钻头在此时会有较快的冲击速度和较大的冲击力，导致钢丝绳断裂，形成掉钻，对此，在钻孔过程中，需要根据锤击的声音变化和岩溶地质勘查情况，在钻孔到溶洞顶板附近区域时，适当调整冲程冲孔，或者换用小钻头，在完成顶板钻孔后换回大钻头。

其次，提钻和捞钻处理。提钻主要是针对卡钻问题，当钻头被卡但仍能活动时，可以通过上下提动钻头的方式，将锤头提出；但对于钻头被塌孔埋住引起的卡钻，不能使用提钻方式，可以通过使用小冲击锤结合泥浆泵的方式，来将沉渣和泥浆处理后，把锤头提出；捞钻针对的是掉锤问题，在掉锤较浅时，可以直接使用锤钩结合小冲击锤、泥浆泵来实现，如果掉锤较深，则需要先进行清孔，然后请专业潜水员来捞锤[3]。

结语

随着我国各种基础设施建设的不断发展，岩溶地质的施工不可避免，加强对岩溶地质钻孔桩施工技术的研究有着重要意义。在岩溶地质钻孔桩施工中，要严格按照施工流程进行，做好相关技术指标控制，并掌握其容易发生的问题和处理措施，以提高岩溶地质钻孔桩施工技术水平。

参考文献

[1]代勇.岩溶地质钻孔桩施工技术[J].黑龙江交通科技，2013，10：101+103.

[2]王秋懿.复杂岩溶地质钻孔桩施工技术探讨[J].山西建筑，2012，12：66-68.

[3]钱洪燕.岩溶发育地质钻孔桩施工关键技术[J].中国水运（下半月），2012，09：259-260+97.