溶洞桩基处理

姚金水 王玉良

引言

在国家大规模基础设施建设的背景下，桥梁工程占据了很大的比例，而桩基工程作为桥梁工程的重要分部工程，是保证桥梁工程安全性、耐久性的重要工序。平玉立交项目位于广西壮族自治区南宁市五象新区平乐大道与玉洞大道交叉口，地层溶洞较多，溶洞地层桩基施工困难，在施工过程中我们总结了一些经验，探讨在溶洞多发区桩基施工的一些方法。以及在施工过程中应注意的问题和质量控制要点。希望能在以后的工作中能够更好的应用。

平玉立交工程阶段设计共布置桥梁地质钻孔241个，由于部分钻孔位于民房或池塘内，尚不具备进场钻探条件，故至目前为止尚有101个钻孔无法钻探。在桩基施工前须上报业主单位，配合业主单位对未取得地质资料的墩台进行补钻，以确定该区域实际地质情况。根据目前完成的部分钻孔揭示，场区内的岩土层可分为填土淤泥层、冲积层及基岩层。本地区主要水系为邕江，与桥址相距3.5km，对桥址场地影响不大。本区地下水类型主要为基岩裂隙潜水（岩溶水），第四系覆盖层中孔隙潜水一般较贫乏。据地质勘察报告揭示，各钻孔均未遇见地下水;但调查结果显示，地下水水质具有一定的腐蚀性。由于工程水文地质较为复杂，在处理溶洞桩基时难度较大。以下本文就主要对本工程的桩基处理施工问题进行探究。

1、溶洞的形态分析及施工方法

一般来讲，在溶洞桩基施工中可采取的施工方法有三种，分别是常规成孔法、片石粘土筑壁法、钢护筒跟进法。在具体的施工中，需要根据地形条件合理选择施工方法，以保证施工质量。在工程的施工中，施工人员严格遵守设计图纸和施工方案要求进行施工，但是由于溶洞形态较为复杂，在施工中还是存在了一定的问题，需要采取一定处理措施。

1.1在对小溶洞进行处理的时候，我们可以采用注浆的办法，经过成孔处理，来穿过小溶洞，如果遇到洞内没有碎石或者干沙等填充物的情况，需要进行填充以后在进行注浆处理。

1.2如何对空的溶洞进行填充也是我们常见的问题，通常可以选择适合的孔位，通过钢套管将沙子和碎石进行灌注，灌注后需要用压风机把干沙进行处理，可以利用其他孔作为减压途径，来让填充更稳定。填充后达到施工要求在进行灌浆处理。

1.3对于一些溶槽、溶沟、小裂隙等，冲孔时可采取投放片石、粘土，甚至投入整袋水泥堵塞起到护壁作用，保证泥浆不流失，使钻孔顺利通过岩溶区。桩基套管钢护筒要求φ1500mm桩的套管钢护筒的内径为1700mm，采用10～12mm厚的钢板卷制而成。采用的钢护筒长度为8～24m，分节运到现场。有大溶洞需要打钢护筒的桩基，先用φ1700mm的桩机锤成孔至溶洞顶，采用60kW以上的振动锤和30t以上的吊机配合打设钢护筒。钢护筒采用分节吊装焊接，分节高度为4.0m，孔口对焊，振打入桩孔内，一般每节振打只需5～20分钟。

2、施工中出现的问题及处理方法

施工过程中，曾发生过以下几方面的情况，按相应要求采取了岩溶地区桩基冲桩施工技术处理，取得很好的施工效果：

2.1原设计桩底岩层不好。多次遇到冲孔快到终孔标高时，但岩样不是微风化岩，不能终孔，需超前钻取样重新确定桩底标高。

2.2意外跑浆。地质资料揭示无溶洞或只有很小的溶洞，但突然发生跑浆，估计是挤破了旁边大溶洞的洞壁，或小溶洞与旁边的大溶洞是相连的。采取投放片石、碎石夹粘土，甚至投入整袋水泥堵塞起到护壁作用，使钻孔顺利通过岩溶区。

2.3遇到岩面是斜面，发生了偏孔，应低锤轻冲击、慢冲击，要多次抛块石纠斜，因为打斜岩应低锤轻冲击、慢冲击。

2.4遇到较大的土洞、空溶洞时，或连体薄层深洞迅速跨塌，出现掉锤现象，在快到溶洞項板2m距离位置时应低锤轻冲击、慢冲击，减少溶洞大面积跨塌锤现象。

3、坍孔的预防及处理

3.1预防坍孔的方法

（1）在地下水可以控制的情况下，可优先考虑人工挖桩砼护壁，穿过透水层座落在不透水的土层上，这种方法预防坍孔比较有效。练屋中桥和横石水大桥都采用了人工挖孔砼护壁，并且都座落在亚粘土层，即使溶洞漏水很厉害，在回填片石粘土反复冲击反复漏水的情况下，仍未出现坍孔现象。（2）采用冲击钻冲孔施工时，可将钢护筒座落在亚粘土层上，再继续冲击成孔，也可避免坍孔。（3）发现漏浆及时补水。

3.2坍孔的处理方法

（1）当成孔深度不大时，可全孔回填粘土，并暂停一段时间后，再深埋钢护筒不透水层方可重新钻孔。（2）当成孔深度较大时，可将钢护筒一直座落在坍孔的嗽叭口下缘的亚粘土层上，护筒周围回填粘土，挤实，再重新钻孔。

4、工程质量关键点控制和预防措施

4.1质量关键点控制措施

作为质量管理的关键环节，对本工程实施过程中各分项的关键点进行逐一识别，桩基础工程的质量保证措施如下：①选用合适的钻机类型、钻头形式;②钻孔过程中加大桩基直径、垂直度的检测频率;③制备性能优良的泥浆，按照相关规范要求的方法、频率进行泥浆性能检测;④钢筋笼的制造严格按照设计图纸要求进行，并采取有效措施，保证保护层厚度;⑤灌注混凝土用导管进行水密试验;⑥水下混凝土的灌注严格按照规范要求进行。

4.2质量病害预防措施

4.2.1钻孔桩桩底沉渣厚度超过允许值。为了避免这一质量病害的发生，必须要在钻孔施工中做好清孔工作，由专人负责检查桩底沉淀土的厚度，确保其符合设计要求。另外，在清孔后，要尽快的组织混凝土浇筑，避免清孔后长期处于空置状态。4.2.2钻孔桩钢筋笼保护层厚度不足。钢筋笼严格按照设计尺寸加工制作，控制钢筋笼的圆整度，限位钢筋或垫块数量及位置安放正确。在运输、吊装钢筋笼时防止钢筋笼变形，保证钢筋笼的垂直度。

5、结语

通过实践发现的几例溶洞桩基质量问题进行具体分析，共同总结施工的方法，查找发生质量问题的原因，力求促进施工管理水平，特别是大面积施工开展时，及早发现问题、分析问题，采取纠正措施，就能够在今后的施工中避免这些问题的发生，从而不断提升桥梁工程施工技术水平。