梁桩基溶洞处理方法分析

赵晓博

(上海市政工程设计研究总院集团广东有限公司， 广东 佛山 528000)

0 前言

在桥梁结构当中，撞击是负责承载桥梁的重要基础结构。在桥梁建设过程中，桩基的承载力设计必须符合相关要求，由此才能在地下施工过程中，有效应对复杂的施工环境。尤其是溶洞这类特殊地质结构，会影响施工难度大幅度提升，对此，一些针对桥梁桩基的常规处理方法，难以获得理想的处理效果，成桩质量不易难以达到相关工程标准。因此，应深入挖掘创新方法与技术，这对促进桥梁建设水平与质量的提升，具有重要意义。

1 项目概况

项目为某高架桥建设工程，设有98根φ2 m的嵌岩钻孔桩，桩的长度范围在42±18 m之间；桩基础结构的上表面为1-2 m的粉质粘土层；下层为3-5 m的软土层。在前期实地考察过程中发现，施工场地的岩溶发育良好，桩基下有大量的溶洞，为施工工作带来了极大的难度。

在施工初期阶段，尝试利用抛填法来对溶洞进行填补处理，并由此实现穿越溶洞。经过研讨之后发现，由于岩溶结构过于复杂，溶洞不仅多，且排布方面没有规律，形状大小也各部相同，若对其进行钻孔施工，既有可能出现坍塌等问题，影响工程的顺利进行。针对此种情况，最终决定采用如下技术流程，来处理桩基溶洞。

2 梁桩基溶洞处理技术流程

2.1 注浆方案设计

考虑到施工场地的复杂地质问题，且基础桩径为2 m；加之注浆加固孔距填充的一般值为1.5 m，纯水泥浆充填范围加压能够达到2-3 m，所以在实际施工过程中，应保证圆径2 m范围内有3孔，如此才能实现全面覆盖：既无盲区又能相互交叉重叠。最终制定的注浆方案当中，各孔之间相互交叉重叠，结合纯水泥浆浆液的渗透性特点，按照间距1.73 m的等边三角形进行布置，能够综合实现施工质量控制目的与经济目的。

2.2 施工准备

计划施工顺序为先外后内，外侧施工部分，采用地质钻机成孔，三重管高压旋喷注浆；而内侧施工部分相对较为复杂，采用地质钻机成孔，然后依次进行高压清水喷射切割循环清查、注浆管预埋、静压充填注浆[1]。在正式施工之前，对现场的土样进行了分析，对浆液配方进行了优化处理，并进行了喷射成桩试验，最终确定了旋喷管的注浆喷射压力、转速、提升速度与注浆量等重要参数，通过对试验桩的直径与桩体强度进行检查，有效验证注浆方案的可行性。

钻孔施工期间，应采用跳孔施钻由外向内先进行高喷注浆，最后进行中部钻孔。外侧注浆施工，应采用间隔注浆法，能够提升注浆效果。

2.3 高压清水喷射切割循环清查

进行高压清水喷射切割循环清查，如果是以砂砾填充为主的溶洞，可采用直接喷浆的方式展开施工。从钻孔中分别下入高压喷射器，对溶洞进行全范围、反复地高压喷射切割清洗，清洗切割长度即为溶洞顶、底各延长0.5m之后的数值。清孔一般会进行 2次操作，第一次即在内护筒切割施工结束后，清孔时的孔内泥浆比重应该在1.1以下，此时可以进行钢筋笼吊装操作；无论采用双面帮条焊还是闪光对焊的方式，其接头面积都应在50%以下，而接头距离应大于1 m。

第二次清孔，则在早下导管之后，通过对孔底沉淀层进行有效观察，判断其泥浆比重的实际状况，若相应的参数未达到施工要求，则要进行二次清孔。二次清孔期间，应重复检查施工钻孔；清孔完成后，需要对清孔质量进行有效核查，确保孔内泥浆比重在1.1以下，且沉淀层的厚度在9 cm以下，则清孔施工完成，可继续进行下一步注浆施工。

2.4 高压旋喷注浆

高压旋喷注浆的浆液使用，严格遵循着“能用单液不用双液”的原则，这主要是因为双液浆的强度相对较低，难以满足桥梁桩基的高承载力施工需求。浆液配置过程中，将水、水泥、速凝剂按照适合的配比拌和在一起；水泥的规格为P.042.5水泥，水灰比为0.41:1；在施工前试验过程中发现，这种配比方式并不能够得到最佳注浆效果，需在此基础上，向浆液当中掺入早强剂，掺入量为水泥重量的2%，这种配比方式，能够保证浆液能够在短时间内凝固，从而降低其流失量。

在进行高压旋喷注浆的过程中，部分土粒会随着浆液逐渐冒出地面，在施工过程中，应重点观察这类土粒的冒出量，若小于注浆量的 20%，则可认为是正常现象，不必对其进行相应处理；但如果冒出量远大于注浆量的 20%，则应对造成这一现象的原因进行重点分析，并采取相应的措施[2]。另外，施工期间还应重点关注大量冒浆的问题，若由于地层存在大孔隙，进而造成这种现象，则应及时调整注浆参数：减少注浆量、加快提升速度、加快回转速度、缩小喷嘴直径、提高喷射压力，其中的任意一种或几种调整方式，都可达到相应的抑制效果。

完成高压旋喷注浆之后，可采用回浆对各孔进行回填处理。

2.5 静压注浆填充

静压注浆施工，可自下而上循环注浆方式，事先尽量准确的预估注浆深度，并由此确定注浆量与溶隙的空间位置。注浆之前，下完注浆管之后，应及时采用止浆塞，在注浆孔内上缘位置，进行有效封口。

由于岩层当中拥有十分丰富的孔隙，且相互连通，形成了串浆通路，这导致施工过程中，极有可能出现串浆的问题，对此，可在施工时，同时对串浆孔与灌浆孔进行注浆，由此避免串浆现象的发生，保证注浆施工质量。

3 梁桩基溶洞处理效果

完成注浆施工之后，检查岩溶填充质量，可采用钻孔抽芯法完成检测。检测过程中，应合理布置检测点，布置密度应为注浆钻孔的 50%，通过检测获得评价指标，即溶洞填充的致密性与灌浆体强度。通过取出的芯样能够发现，桥梁桩基溶洞区域均为水泥主体，且固结体表面致密，不存在明显的夹沙、夹泥、空隙等问题，符合相关工程技术与质量标准。

结束语：综上所述，探究梁桩基溶洞处理方法，对促进桥梁桩基建设水平与建设质量的整体提升，具有重要意义。通过相关分析，有效的桩基溶洞处理方法，能够解决以往施工过程中，一旦遭遇溶洞就会出现漏浆、卡钻、垮孔问题的技术难题，有效提升注浆质量，进而提升桥梁桩基的承载能力，使其达到相关设计要求，保证桩基及桥梁整体的使用安全。

[1]董伟,彭博.赣粤高速同南河大桥桩基溶洞处理[J].山东交通科技,2015(05):58-60.

[2]黄硕峰.滨海大桥桩基溶洞处理研究[J].交通建设与管理,2015(06):173-175.