岩溶地质桩基施工技术措施概述

柳娟

中铁二十局集团第五工程有限公司 云南 昆明 650000

1 工程概况

利福双线特大桥，位于南宁市邕宁区蒲庙镇，该桥全长813.59m，为上跨地方市政主干道——五象大道而设。桥梁基础按端承桩群桩基础设计，桩基直径为1.25m，大部分桩基穿越溶洞，最长桩长为57m。

2 施工顺序

对于岩溶地质群桩基础，施工时先施工溶洞较大桩长最长桩基；同时同一个墩位智能一台钻机施工，若多台钻机施工则容易出现串孔漏浆现象[2]。

3 施工机械选择

目前国内桩基主流施工机械主要有冲击钻、旋挖钻等施工机械，对于岩溶地质桩基，根据各个桩位溶洞发育情况，对于溶洞多且相对较大的桩基宜采用冲击钻施工，其施工时便于溶洞处理，对于场地条件要求低，且能适应各种地质；对于无溶洞或溶洞较小的桩基可采用旋挖钻施工，其施工速度快，成桩情况好[3]。

4 施工前准备工作

对于穿越溶洞的桩基施工过程中主要有钢护筒跟进或回填重钻两种处理措施。钢护筒跟进施工成本高，难度稍大，但是施工进度快；回填处理成本低、难度小、施工进度慢。一般而言，在不赶工期时，尽量采用冲击钻施工，溶洞采用回填处理，当回填无效、成本过高或工期紧张时，采用钢护筒跟进。

桩基开工前，墩位附近修筑施工便道，并根据设计图纸确定桩基施工顺序，提前准备溶洞处理的材料，主要有片石、黄土、钢护筒、水泥、膨润土等。

5 易出现的问题及采取的技术措施

5.1 漏浆

岩溶地质桩基最易出现、最常见问题是漏浆。施工过程中严格观察护壁泥浆浆液面高程，当浆液面出现明显下降时及时停钻，分析溶洞情况，采取措施，并做好施工记录及地质柱状图，以便于与施工图地质核对。

对于冲击钻漏浆处理技术措施如下：

浆液持续下降，无骤然下降：为裂隙，采用水泥回填堵缝，并及时补浆继续钻进。

浆液骤然下降，下降后不持续下降：浆液下降高度较小时，为单一且较小溶洞，及时补浆继续钻进，不处理；浆液下降高度较大时为较大溶洞，采用普通黄泥夹片石回填后再钻进。

浆液骤然下降，下降后持续下降：为单一且较小溶洞，且存在较小裂缝，采用普通黄泥夹片石回填，当普通黄泥夹片石回填不能止浆时底部采用水泥回填，上部再采用黄泥夹片石回填。

浆液骤然下降，直接漏光：为较大溶洞或溶洞内有较大缝隙，立即采用普通黄泥夹片石回填，确保不塌孔，再次冲钻至原钻进标高，再根据漏浆情况处理；若处理无效，可采用低标号素混凝土回填漏浆段。

旋挖钻钻进漏浆处理技术措施如下：

浆液持续下降，无骤然下降：若持续漏浆，浆液下降速度不快时持续补浆，采用水泥回填堵漏后继续钻进。

浆液骤然下降，下降后不持续下降：补浆后继续钻进。

浆液骤然下降，下降后持续下降：根据下降速度，采用水泥回填或素混凝土回填。

浆液骤然下降，直接漏光：采用素混凝土回填24小时后继续钻进。

5.2 卡钻

在岩溶地区桩基施工时，钻机钻进过程中，在用钻头击穿溶洞顶板时用力过猛或者是突然进入不圆顺的孔型溶洞时，易造成卡钻的现象。

处理措施：维持浆液面标高，防止塌孔造成埋钻；先调整方向，小幅度晃动钻头，将钻头提出；若无法提出钻头，则采用小冲程冲砸较大溶洞的顶部，将溶洞顶部扩大后提出钻头；也可采用小药卷对卡钻位置进行振动爆破；当以上措施均无法取出钻头时，采用钢护筒跟进，抽干泥浆后处理。

预防措施：根据桩基地质情况，当钻进接近溶洞时，放慢钻机速度，减小冲程，或更换小钻头钻穿溶洞，遇到漏浆情况首先将钻头提出，再进行处理。

5.3 埋钻

在岩溶地区桩基施工时，钻机钻进过程中，当钻头击穿溶洞时，浆液面骤然下降，导致孔壁塌方，埋住钻头。

处理措施：埋钻事件发生后，持续往孔内注入泥浆，并利用钻机尝试将钻头提起；若无效则先处理漏浆，采取回填措施进行止浆，在采用钻机进行小冲程冲孔，采取换浆法将钻渣清理，至钻头顶部，再尝试提起钻头；当以上措施均无法取出钻头时，采用钢护筒跟进，抽干泥浆后处理。

预防措施：根据桩基地质详图，如实做好钻孔记录表，并核对地质情况，当钻进接近溶洞时，放慢钻机速度，减小冲程，或更换小钻头钻穿溶洞。当遇到漏浆情况时，首先将钻头提出，确保钻机安全，再进行漏浆处理。

5.4 塌孔

塌孔主要是因为漏浆或穿越砂层、透水层而泥浆无法维持内外平衡压力造成。

发生塌孔后及时回填桩孔，确保桩基不扩大塌孔范围。再次钻进时，根据塌孔原因，调整泥浆比重，减缓钻进速度，采取堵漏措施等，确保成孔。

预防措施：当穿越透水地层时，采用加大泥浆比重，维持泥浆护壁内外水头压力差。遇到溶洞时，放慢钻进速度，减小冲程，并做好补浆准备，做好漏浆回填准备，必要时及时补浆回填，防止塌孔。

6 混凝土灌注技术措施

由于地质勘探的局限性，桩孔周围或许会存在其它溶洞，为了防止混凝土冲击力对已经穿越的溶洞裂隙再一次扰动，造成混凝土从裂缝灌入其他溶腔。

对于岩溶地区桩基，混凝土灌注时除了应满足国家验收标准及常规施工技术外，应尽量减缓灌注速度。

岩溶地区桩基一般桩长较长，灌注时间也较长，由于灌注期间泥浆静止，灌注过程中排出的泥浆将注浆变稠，混凝土顶面标高测量时不准确，且灌注难度增大。

为了确保灌注期间桩孔不塌孔，防止泥浆过于黏稠造成混凝土灌注难度增大，混凝土顶面标高测量准确，灌注期间应对桩孔排出泥浆随时监测，当泥浆过于黏稠时，灌入新制作泥浆，将泥浆稀释，以便于混凝土灌注顺利，确保成桩质量。

7 结束语

随着国家建设的高速发展，钻孔桩在工程中应用越来越广，我国西南地区多为卡斯特地质，溶洞发育。桩基施工之前应加强地质钻探，对各个桩位地质情况进行勘察，然后根据其溶洞大小以及其他情况，合理选择施工机械及溶洞处理措施，并做好预防措施，确保工程工期、质量、安全、成本目标的实现。

[1] 王连玉,王浩.析岩溶地质对桩基施工的影响及应对措施[J].科技信息,2009,(5):86-87.

[2] 张月.岩溶地区桩基础施工技术应用[J].黑龙江科学,2014,5(1):150-150.

[3] 陈红兵.岩溶发育地区桥梁钻孔桩施工技术[J].铁道建筑,2007,(3):18-20.