岩溶区钻孔灌注桩施工管理研究

黎育文

（萍乡市上栗公路事业发展中心，江西 萍乡 337001）

1 工程概况

某公路桥梁工程场地处在岩溶发育区中，现场地形条件较为复杂，但总体地势起伏较小，地面标高在91.96 ～94.95m 范围内。该公路桥梁地基基础设计等级与岩土工程勘察等级均为甲级。

结合前期勘察成果，该场地岩土层从上到下依次为：杂填土层、表层黏土层、黏土层、粉质黏土层、硬塑状红黏土层、可塑状红黏土层、微风化白云质灰岩层。从钻孔揭露成果来看，场地中岩层埋深在11.5 ～33.5m 范围内，相当于60.67 ～82.73m 的标高，根据剖面图可知，岩面有较大起伏，可见很多大小不同的岩溶沟槽，导致整个岩面不连续。

另外，局部地段溶洞发育，大部分溶洞被软塑状黏性土完全充填，岩溶有很高的复杂程度，发育等级强烈。该公路桥梁基础为旋挖钻孔灌注桩，以微风化白云质灰岩层作为持力层，施工中应先对每根桩的桩位实施预先钻孔，以探明桩身和桩底部的实际地质情况。岩溶区桩基施工的重点包括：地质勘探准确，一桩一孔，按照地质勘探确定溶洞情况，如填充溶洞、半填充溶洞、空填溶洞与地下流动暗河，针对不同情况做好施工过程质量控制。

2 施工工艺

2.1 施工流程

岩溶区灌注桩施工按照以下顺序进行：场地平整处理→桩位测量放线→钻机现场就位→埋设钢护筒→补充稳定液→成孔（若成孔过程中遇到溶洞，应适当减慢钻进速度）→清孔和孔深建设→钢筋笼与导管下放→二次清孔→水下灌注混凝土→成桩，将钢护筒拔出。

2.2 施工要点

该工程所用旋挖钻孔技术是一种近几年出现并取得快速发展的技术，因相关标准并未实现统一，必须强化施工组织管理，重点关注以下各项施工要点：

（1）对桩位进行的测量放线必须达到准确无误，以此为之后的成孔施工奠定良好基础；

（2）根据溶洞分布情况，在钻孔开始前确定溶洞处理措施，如桩基钻孔全护筒跟进、溶洞漏浆造浆防塌孔、溶洞回填等。

（3）在埋设钢护筒的过程中，使用直径应比桩径大300mm，且长度达到3m 以上的钢护筒，将钢护筒埋设完成后，其高度应比地面略高30cm，并对钢护筒中心和桩位中心之间的偏差进行严格控制，对钢护筒垂直度予以全程严格检查，保证埋设完成的钢护筒始终处于垂直状态[1]；

（4）钻进成孔时，应随时对钻头实际情况进行检查，当磨损较为严重，无法保证成孔施工质量时，应立即更换钻头；

（5）钻进成孔时，应及时清理孔口存在的积水，当出现缩孔与漏浆现象时，必须立即处理，尤其是在桩孔下部相对较深的位置存在葫芦串形溶洞情况下，极易产生漏浆或导致钻头被卡，此时要对钻进速度予以严格控制，以此平稳地从这一溶洞区域中通过；

（6）钻进成孔结束后，应及时进行清孔，确保清孔质量达到要求；

（7）旋挖成孔完成后，应尽快对钢筋笼与声测管进行下放，并在混凝土灌注开始前严格检查孔底沉渣厚度，若未能达到要求，应尽快实施二次清孔，直至孔底沉渣厚度合格；

（8）在混凝土灌注过程中，应注意以下要点：混凝土灌注速度要和导管起拔速度完全一致；混凝土密度应略大于泥浆密度。同时，在岩溶发育场地进行混凝土灌注的过程中，应先以地质报告为依据，对地质相对复杂的桩柱先行灌注，并结合相关经验，应多准备一定量的混凝土，在其快速下降的过程中可以及时补充；桩孔中混凝土初灌量必须充足，以保证导管的下端口可以处在混凝土液面下部；混凝土灌注时使用的导管应始终处在混凝土液面以下2 ～6m，灌注时必须对导管实际提升速度予以严格控制；考虑到桩顶容易产生混凝土不密实问题，故即将浇筑至桩顶时，应尽快进行充分振捣；混凝土灌注过程中应对灌注速度予以严格控制，以此减少钢筋笼受到的冲击，避免钢筋笼发生明显上浮[2]；混凝土供应必须连续，做好导管插拔时间与埋深控制，及时处置因遇溶洞造成的混凝土损失。

3 施工管理

现场施工中，5#与6#桥墩桩基施工人员自身技术水平相对一般，加之施工管理不够严格，导致成孔完成后的清孔等环节比较粗糙，将钢筋笼下放到位后未能和孔口固定，也没有对桩顶混凝土进行充分振捣，最重要的是未能充分考虑到桩基所在场地处在岩溶区，施工完全照搬处在地质良好场地桩基的施工工艺，导致经常发生漏浆、卡钻与掉钻。但在9#桥墩桩基施工中，相关施工人员有丰富的经验，对场地特殊性予以了充分考虑，严格按照以上技术要点进行施工，对包含成孔与灌注在内的任何一个施工环节都能做到认真对待。

经现场桩基检测，对以上桥墩桩基质量进行对比，检测方法为声波透射法和钻芯法，其中，声波透射法5#桥墩共检测142 根桩，检测结果为：I 类桩51 根，II 类桩80 根，III 类桩11根，IV 类桩0 根；6#桥墩共检测115 根桩，检测结果为：I 类桩44 根，II 类桩64 根，III 类桩7 根，IV 类桩0 根；9#桥墩共检测138 根桩，检测结果为：I 类桩71 根，II 类桩66 根，III类桩1 根，IV 类桩0 根。钻芯法5#桥墩共检测15 根桩，检测结果为：I 类桩2 根，II 类桩4 根，III 类桩9 根，IV 类桩0 根；6#桥墩共检测12 根桩，检测结果为：I 类桩3 根，II 类桩4 根，III 类桩9 根，IV 类桩0 根；9#桥墩共检测14 根桩，检测结果为：I 类桩6 根，II 类桩8 根，III 类桩与IV 类桩均为0 根。除此之外，由于5#桥墩和6#桥墩施工中未能做好施工控制与管理，导致钻芯结果产生缺陷，但9#桥墩施工管理到位，基本未出现有缺陷的桩基。

从以上检测结果可以看出，施工管理对保证成桩质量有重要作用和意义，为保证成桩质量，在施工中应注意以下管理要点：

（1）为避免护筒冒水，需在钢护筒埋设过程中对钢护筒周围的土层进行分层夯实处理，并在钻头起落过程中防止钻头和钢护筒发生碰撞；

（2）为避免桩孔孔壁发生坍塌，可适当增加钢护筒的埋深，并使用质量合格且性能良好的稳定液；

（3）及时进行清孔与钢筋笼及导管的下放，以此为之后的混凝土灌注奠定良好基础；

（4）清孔完成后及时用测绳对孔深进行复测，避免提钻过程造成塌孔；

（5）为避免混凝土灌注导致钢筋笼发生上浮，需做好钢筋笼固定；

（6）为避免断桩，混凝土的灌注必须保持连续；

（7）在岩溶区进行混凝土灌注施工时，可能由于将溶洞击穿使混凝土下降速度急剧增加，对此要根据地质报告提前备好一定量的混凝土，以此及时对混凝土进行补充；

（8）在岩溶区进行旋挖钻进时，因有溶洞存在，尤其是在钻进至半边岩后，可能产生卡钻，此时当深度较大时，还会导致难以将卡钻取出，因此应适当减慢钻进速度，并确保钻杆垂直，使钻头能平稳地从这一区域中通过。

4 结语

综上所述，钻孔灌注桩作为常用的地基基础类型，目前正向岩溶等特殊地质区域分布，但在岩溶区进行灌注桩施工容易出现问题，导致成孔或成桩质量较差，无法达到设计要求。因此，在实际施工中必须加强施工管理，采取有效措施避免岩溶地区可能给桩基施工造成的影响。