1、1岩溶地区桩基施工技术摘要本文根据沪昆客专湖南段资江特大桥施工的实际情况，通过对溶洞发育类型及施工技术的研究，针对岩溶地区桥梁桩基遇到溶洞的不同情况，采取投放抛填物、下放钢护筒或注浆等施工技术进行处理。 关键词岩溶；桩基；施工技术 中图分类号： TU74 文献标识码： A 文章编号： 1 工程概况 沪昆客专资江特大桥位于湖南省新邵县，跨越资江，全长 1941m。此地岩溶发育强度属强发育，发育形态主要为溶洞，根据地质勘察报告，可将溶洞按以下标准分类： （1）按溶洞的大小分：a：小溶洞，洞高 3m。 （2）按洞内有无填充物分：a:有充填，已填满。b:半充填。c:无充填物。 （3）按溶洞垂直方向数量
2、分：a:单个溶洞。b:多个溶洞。 2 溶洞桩基施工方法 根据本工程溶洞分布的具体情况，确定先采用冲击钻成孔。根据各桩具体情况可先行考虑投放抛填物的方法处理溶洞，再考虑下放钢护筒的方案。 2.1 常规成孔法(按照无溶洞地质考虑) 当溶洞内有充填物，并且溶洞不漏水，这时可以不考虑溶洞的存在，2而按正常地质情况施工。 2.2 片石粘土（或抛填水泥）筑壁法 （1）抛填的比例：片石粘土按 1:13:1 抛填，依现场施工情况定。（2）适用的情况：当桩基范围内溶洞无充填或半充填，溶腔高度不大，一般在 2m 以内，但存在严重漏水、漏浆，护筒内水头高度不能保持时。 （3）具体施工方法：遇到此种情况采用片石、粘土
3、抛填，当漏浆严重时抛以一定数量的整包水泥。抛填结束后用 0.50.8m 小冲程，不循环泥浆干打几分钟，使回填物充分密实，再加浆提高水头到正常高度，等水泥终凝具有一定强度，将漏浆处堵住后再使用小冲程继续钻进，形成人工泥石护壁。如此反复多次回填片石、粘土和整包水泥，反复冲击直至形成泥石护壁并不再漏浆为止。 2.3 片石粘土（或抛填水泥）筑壁法同时跟进钢护筒防止塌孔 2.3.1 抛填片石粘土比例 片石粘土按 1:13:1 抛填，依现场施工情况定。 2.3.2 适用的情况 当桩基所处范围岩溶发育较为严重，针对桩基单个溶洞较大或溶洞呈串珠状分布，且溶洞顶上土层多为粉质黏土、卵石土、粗细圆砾土等不良地质情
4、况。 2.3.3 具体的施工方法： 为了防止遇到溶洞漏浆严重引起塌孔，以保证桩基的质量，可采取3在第一层溶洞顶的岩层上加一层钢护筒护壁，防止漏浆严重塌孔。 （1）钢护筒选择。钢护筒长度和内径的确定：护筒长度 L=Hm (H 为溶洞顶面岩层钢护筒嵌入到地面的高度)；单层护筒内径大于桩直径2040cm，多层护筒最内层护筒内径大于桩直径 10cm，其外面一层护筒内径大于内层护筒外径 10cm，并以此类推。钢护筒钢板厚度以 10mm 为宜。 （2）钢护筒下放。对于要下钢护筒的桩基，其开钻时锤头直径较护筒大 510cm；正常钻进至溶洞上方岩层处，采用 25t 汽车吊辅助 20t 振动锤将钢护筒分节打入土
5、层直至岩面。当钢护筒安放在石灰岩层上稳定以后，换小锤冲破溶洞，然后抛填片石粘土回填。 2.4 钢护筒跟进至溶洞底法 2.4.1 适用情况 当桩基范围内单个溶洞较大或溶洞成垂直串珠状时采取钢护筒跟进法施工。 2.4.2 具体的施工方法： 该方法就是一面冲孔，一面接钢护筒，当钻头冲破溶洞时迅速将钢护筒下至溶洞底，然后再抛填片石粘土回填。 （1）钢护筒的选择：与 2.5.3 的选择原则一样，由于所下钢护筒较长，采用壁厚 12mm 的钢护筒。 （2）钢护筒的安装下放： 根据所下钢护筒的大小选择合适的锤头开钻，一般锤头直径较护筒大 510cm；正常钻进至溶洞上方约 1m 处，采用 25t 汽车吊辅助 2
6、0t 振动锤将钢钢护筒分节打入土层直至岩面，再回钻成孔，当钢护筒沉入岩面4后，先采用冲锤钻进一定深度后（进尺 1.52m） ，及时采用 25t 汽车吊辅助振动锤将钢护筒下沉至进尺岩面标高处；然后再进行冲孔、下钢护筒；与之循环反复进行至溶洞底设计标高处。 （3）钢护筒下至溶槽处的处理： 由于施工处不良地质溶洞的深度大同时有可能存在贯通的溶洞存在。对此，需根据补勘探的地质资料，详细了解各溶槽顶标高的准确位置后，严格按照以下进行处理： 钢护筒的下放位置：根据其地质资料或原成孔桩基已施工的标高位置处（或溶槽顶 100cm 处） ；冲击锤冲至溶槽顶部范围，缓慢进尺至溶槽处形成一小的裂口。进入溶槽后，孔内
7、的泥浆势必全部漏失，因此需单独进行溶槽的处理：孔内浆漏失完后，尽快将冲击锤吊开；将拼装备好的导管放入孔内，采用低坍落度 C20 砼进行封堵，砼须多次进行，且每次灌入量不宜过多，同时砼需在待前面砼达到初凝后进行；待砼凝固产生一定强度后，再用冲击锤进行重复回钻、跟进钢护筒。也可采用回填片石进行反复冲砸。通过挤压旁边的溶洞空间，孔桩周围形成护壁，再跟进钢护筒。 同一桩孔内若有多层溶洞、溶槽或空洞，需分层按上方法处理、跟进下放钢护筒。 2.4.3 钢护筒跟进至溶洞底后抛填片石粘土比例及方法 与 2.2 的片石粘土比例及方法相同； 2.5 砼回填法 2.5.1 使用情况 5在遇到较大的溶洞或是桩孔穿过多
8、个溶洞时考虑采用抛填片石粘土法对溶洞回填作用不显著，而且由于地势的原因跟进钢护筒有困难时可考虑用砼回填法。 2.5.2 具体的施工方法 （1）钻机钻进：钻孔应连续进行，因故停钻必须将钻头提离孔底 5m以上以防止塌孔埋钻。 （2）判断溶洞标高，减小冲程穿透溶洞。根据设计地质钻探资料初步估计溶洞的大小和所处标高，当钻进接近溶洞顶板 0.30.5m 时采用小冲程钻进。 （3）量测溶洞深度：当钻进过程中接近溶洞时，增加量测孔深的次数及时掌握钻进标高。当穿透溶洞时，及时量测泥浆面下降高度和溶洞底板标高，计算漏浆量，准确计算回填砼方量、砼回填顶面标高。 （4）移钻机、下导管、水下灌注砼：采用导管法灌注水下
9、砼，砼标号 C15，塌落度 1822cm；灌注应连续进行。 （5）重新钻孔：用测绳量测砼顶面标高，根据灌注量和砼上升高度判断溶洞是否被充填密实，当砼顶面达到预控标高时，停止灌注；砼强度达到设计强度 70%以后再进行钻孔施工。 3 结论 对于岩溶发育地区桩基施工，要了解当地的地质水文情况，合理的制定施工方案。对岩溶发育的桩基，采用合适的方法施工，合理利用资源，确保工程进度及质量稳步向前发展，利用技术人员每天测量泥浆各项指标，比对图纸，采用抛填片石块石或者灌注素 C15 砼的施工方法，6及时检查钻机运转及锤头焊接状况，攻克难题群策群力的完成施工任务，可以取得事半功倍的效果，从经济上获得最佳化。 参考文献 高速铁路桥涵工程施工技术指南中国铁道出版社，2011 年 新建铁路长沙至昆明铁路客运专线资江特大桥施工图及文件
