桥梁在厚覆砂层岩溶地区的钻孔桩基础施工工艺探讨

摘 要：近年来，随着我国道路交通网络的日益完善，在经济性的前提下，岩溶地区的工程量不可避免的逐步增加，对于路网体系中桥梁的建设而言，厚覆砂层岩溶地区以其复杂的地形特征给桥梁施工带来较大的困难，对桩基的稳定、工程质量及后期的使用都产生了一定的影响，因此探讨岩溶地区的桩基施工工艺具有积极的现实意义。本文结合厚覆砂层岩溶地区特征，总结概括了桥梁钻孔桩基础施工中常出现的问题，探讨了相应的工艺优化措施。

关键词：桥梁；厚覆砂层；岩溶地区；钻孔桩；施工工艺

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.05.082

0 引言

岩溶，又被称为喀斯特，是水对碳酸盐岩、石膏、岩盐等可溶性岩石进行化学溶蚀作用为主，流水的冲蚀、潜蚀和崩塌等机械作用为辅的地质作用，以及由这些作用所产生的现象的总称，主要分布于我国的西南地区。岩溶是一种不良地质现象，地质构成比较复杂，不同情况下岩溶非常发育，给桥梁工程施工带来较大的困难。在桥梁基础施工的设计选择方面，钻孔桩被广泛应用，该技术适用面较为广泛，施工技术要求相对简单，成孔快、质量高、安全保障性强。在岩溶地区，地质环境的连续性被破坏，钻孔桩施工难度较之普通地质要更为复杂，伴生危害较多，常会发生坍孔、卡钻、埋钻、漏浆、漏混凝土及难处理的大孤石等施工危害，面对常见的并发现象，优化钻孔桩的基础施工工艺是提升工程质量的必然选择。

1 常见的钻孔桩施工故障及预防措施

（1）坍孔。坍孔多是由于钢护筒过短，在钻孔桩施工中没有穿透厚覆砂层，卵石层落在不透水层面上，当孔位进一步前进冲击到溶洞后造成漏浆，水头高度急剧降低，砂砾及卵石层失去稳定而形成漏斗状的坍孔。常见的坍孔预防措施：在地下水处于可控状态下，优先选用人工挖孔桩混泥土护壁，穿透透水层落在不透水层面上。如广东横石水大桥，采用该方法在溶洞漏水情况严重、回填片石及粘土反复冲击的情况下，依然没有出现坍孔现象。如果是在施工过程中出现坍孔现象，应当全孔回填粘土及片石，挤实后深埋钢护筒至不透水层方可继续作业。

（2）卡钻。在桥梁钻孔桩施工中，由于钻头的抖动，常会伴随孔壁破损、不圆，梅花孔等现象。加之钻头磨损过大，焊接不及时，钻头直径逐渐变小或者补焊的钻头直径偏大，在冲程加大的情况下，造成钻孔击穿溶洞顶板，钻头旋转而不能提钻的卡钻现象。此施工故障的常见预防措施为：钻孔作业中，先使用小冲程作业，桩孔中及时回填片石，逐步加大到大冲程作业，再转入正常钻孔施工。同时及时补焊钻头，确保钻头尺寸的前后一致。

（3）埋钻。埋钻是钻孔桩施工中常见的、棘手的问题之一。在岩溶地区钻孔作业中，如果溶洞顶板偏薄、埋深较浅，在钻孔时由于冲程的加大，容易造成溶洞坍塌、地表下陷，施工不仔细便会发生掩埋钻头的现象。此施工故障的常见预防措施为：穿孔溶洞是，要先选用小冲程，逐步加大以防止溶洞顶板的突然击穿，同时用好滑车钢丝绳，做好拖拉备用设施。施工中发现漏浆，及时提起钻头，向孔内补水注浆，保持水压的平稳，采取应急措施堵住漏浆。

（4）漏浆。漏浆是钻孔桩施工中极为常见的现象，主要的原因是岩溶地层地隙间漏水、溶洞顶板的突然击穿、钢护筒底部漏浆等。该施工故障的常见预防措施为：在溶洞钻孔时，应当密切关注钢护筒内的泥浆面的变化，如果出现泥浆面明显下降，要及时提出钻头，向桩孔内补填泥浆、片石、粘土，保持水头压力的同时及时填堵漏浆；钢护筒底部漏浆时，可将钢护筒继续下沉，用粘土封堵钢护筒周边的间隙，防止地表水的渗透，同时向钢护筒内填充片石，片石要高出钢护筒的高度，继而用小冲程反复冲砸，加固钢护筒底部孔壁，及时堵住漏浆；如果水压失去控制，极有可能是因为溶洞体积较大或者与周边溶洞相互贯通，此时要停止钻孔，形成预案，填充大的片石或者混合物，再依照钢护筒底部漏浆处理措施进行控制。

（5）漏混凝土。混凝土漏出通常是由于混凝土密度大于泥浆密度，在灌注水下混凝土时孔壁侧压力增大，冲破已成型的粘土孔壁封层而泄露。常见的预防措施为：对于高度比较小的溶洞，应当多次填充片石、粘土，超过溶洞顶板一定的高度，重新成孔以加厚孔壁的厚度；对于高度较大且填充物不足的溶洞，要将不小于孔桩直径设计宽度的钢护筒跟进至溶洞底部，到达下层坚硬地层时，继续钻孔作业至设计的标准高度。

（6）孤石。在厚覆砂层的岩溶地区大且坚硬的孤石并不是常遇到，若是施工中遇到孤石，可优先填充高硬度的填充物，将钻头稍作偏移，以高冲程或者高小冲程交替的方式，击碎孤石挤入孔壁。如果孤石较为坚硬，可考虑孤石表面爆破，震裂孤石以方便作业，炸药的用量要严格要求，防止对桩孔造成不必要的破坏。

2 厚覆砂层岩溶地区钻孔转施工方案

厚覆砂层岩溶地区钻孔桩是施工关键点在于保障厚覆砂层及桩孔的稳定，尽量规避掉可能出现的施工故障。施工人员应当预先清楚了解工程点地质状况，根据工程实际，制订具体的解决造壁、护壁、斜面开孔、穿越顶板和空洞的施工方案，综合运用泥浆造壁法、钢护筒跟进法、封闭压浆法，确保施工的有序性。对于厚覆砂层区域的钻孔桩施工，可对岩面以上的厚覆砂层地段实施水泥搅拌桩形成止水格栅，使地基下高灵敏度的软卧层在桩锤冲击和动载作用下保持稳定，同时防止钻孔施工中坍孔的发生，充分保证既有地表的稳定和钻孔桩施工过程的安全。

3 结语

在既有路网的完善中，不可避免的要在厚覆砂层岩溶地区进行桥梁桩基施工，施工情况也不尽相同，施工单位应当预设详细的工艺方案，既考虑常规的施工流程，更要对可能的突发情况进行切实有效的预案构建，双管齐下才有助于钻孔桩基础施工保持科学合理的前提下，提高经济效益性。

参考文献：

[1]魏晓江.厚覆砂层岩溶坍陷地区桥梁钻孔桩基础施工[J].筑路机械与施工机械化，2010（10）.

[2]袁龙星.岩溶地区桥梁钻孔桩施工技术[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2011（02）.

[3]姜文敏.岩溶地区桥梁钻孔桩施工技术分析[J].黑龙江交通科技，2014（10）.

作者简介：范光满（1987-），男，河南内乡人，本科，助理工程师，研究方向：桥梁工程，主要从事路桥现场施工工作。