巖溶地質樁基施工技術措施概述

柳娟

中鐵二十局集團第五工程有限公司 云南 昆明 650000

1 工程概況

利福雙線特大橋，位于南寧市邕寧區(qū)蒲廟鎮(zhèn)，該橋全長813.59m，為上跨地方市政主干道——五象大道而設。橋梁基礎按端承樁群樁基礎設計，樁基直徑為1.25m，大部分樁基穿越溶洞，最長樁長為57m。

2 施工順序

對于巖溶地質群樁基礎，施工時先施工溶洞較大樁長最長樁基；同時同一個墩位智能一臺鉆機施工，若多臺鉆機施工則容易出現串孔漏漿現象[2]。

3 施工機械選擇

目前國內樁基主流施工機械主要有沖擊鉆、旋挖鉆等施工機械，對于巖溶地質樁基，根據各個樁位溶洞發(fā)育情況，對于溶洞多且相對較大的樁基宜采用沖擊鉆施工，其施工時便于溶洞處理，對于場地條件要求低，且能適應各種地質；對于無溶洞或溶洞較小的樁基可采用旋挖鉆施工，其施工速度快，成樁情況好[3]。

4 施工前準備工作

對于穿越溶洞的樁基施工過程中主要有鋼護筒跟進或回填重鉆兩種處理措施。鋼護筒跟進施工成本高，難度稍大，但是施工進度快；回填處理成本低、難度小、施工進度慢。一般而言，在不趕工期時，盡量采用沖擊鉆施工，溶洞采用回填處理，當回填無效、成本過高或工期緊張時，采用鋼護筒跟進。

樁基開工前，墩位附近修筑施工便道，并根據設計圖紙確定樁基施工順序，提前準備溶洞處理的材料，主要有片石、黃土、鋼護筒、水泥、膨潤土等。

5 易出現的問題及采取的技術措施

5.1 漏漿

巖溶地質樁基最易出現、最常見問題是漏漿。施工過程中嚴格觀察護壁泥漿漿液面高程，當漿液面出現明顯下降時及時停鉆，分析溶洞情況，采取措施，并做好施工記錄及地質柱狀圖，以便于與施工圖地質核對。

對于沖擊鉆漏漿處理技術措施如下：

漿液持續(xù)下降，無驟然下降：為裂隙，采用水泥回填堵縫，并及時補漿繼續(xù)鉆進。

漿液驟然下降，下降后不持續(xù)下降：漿液下降高度較小時，為單一且較小溶洞，及時補漿繼續(xù)鉆進，不處理；漿液下降高度較大時為較大溶洞，采用普通黃泥夾片石回填后再鉆進。

漿液驟然下降，下降后持續(xù)下降：為單一且較小溶洞，且存在較小裂縫，采用普通黃泥夾片石回填，當普通黃泥夾片石回填不能止?jié){時底部采用水泥回填，上部再采用黃泥夾片石回填。

漿液驟然下降，直接漏光：為較大溶洞或溶洞內有較大縫隙，立即采用普通黃泥夾片石回填，確保不塌孔，再次沖鉆至原鉆進標高，再根據漏漿情況處理；若處理無效，可采用低標號素混凝土回填漏漿段。

旋挖鉆鉆進漏漿處理技術措施如下：

漿液持續(xù)下降，無驟然下降：若持續(xù)漏漿，漿液下降速度不快時持續(xù)補漿，采用水泥回填堵漏后繼續(xù)鉆進。

漿液驟然下降，下降后不持續(xù)下降：補漿后繼續(xù)鉆進。

漿液驟然下降，下降后持續(xù)下降：根據下降速度，采用水泥回填或素混凝土回填。

漿液驟然下降，直接漏光：采用素混凝土回填24小時后繼續(xù)鉆進。

5.2 卡鉆

在巖溶地區(qū)樁基施工時，鉆機鉆進過程中，在用鉆頭擊穿溶洞頂板時用力過猛或者是突然進入不圓順的孔型溶洞時，易造成卡鉆的現象。

處理措施：維持漿液面標高，防止塌孔造成埋鉆；先調整方向，小幅度晃動鉆頭，將鉆頭提出；若無法提出鉆頭，則采用小沖程沖砸較大溶洞的頂部，將溶洞頂部擴大后提出鉆頭；也可采用小藥卷對卡鉆位置進行振動爆破；當以上措施均無法取出鉆頭時，采用鋼護筒跟進，抽干泥漿后處理。

預防措施：根據樁基地質情況，當鉆進接近溶洞時，放慢鉆機速度，減小沖程，或更換小鉆頭鉆穿溶洞，遇到漏漿情況首先將鉆頭提出，再進行處理。

5.3 埋鉆

在巖溶地區(qū)樁基施工時，鉆機鉆進過程中，當鉆頭擊穿溶洞時，漿液面驟然下降，導致孔壁塌方，埋住鉆頭。

處理措施：埋鉆事件發(fā)生后，持續(xù)往孔內注入泥漿，并利用鉆機嘗試將鉆頭提起；若無效則先處理漏漿，采取回填措施進行止?jié){，在采用鉆機進行小沖程沖孔，采取換漿法將鉆渣清理，至鉆頭頂部，再嘗試提起鉆頭；當以上措施均無法取出鉆頭時，采用鋼護筒跟進，抽干泥漿后處理。

預防措施：根據樁基地質詳圖，如實做好鉆孔記錄表，并核對地質情況，當鉆進接近溶洞時，放慢鉆機速度，減小沖程，或更換小鉆頭鉆穿溶洞。當遇到漏漿情況時，首先將鉆頭提出，確保鉆機安全，再進行漏漿處理。

5.4 塌孔

塌孔主要是因為漏漿或穿越砂層、透水層而泥漿無法維持內外平衡壓力造成。

發(fā)生塌孔后及時回填樁孔，確保樁基不擴大塌孔范圍。再次鉆進時，根據塌孔原因，調整泥漿比重，減緩鉆進速度，采取堵漏措施等，確保成孔。

預防措施：當穿越透水地層時，采用加大泥漿比重，維持泥漿護壁內外水頭壓力差。遇到溶洞時，放慢鉆進速度，減小沖程，并做好補漿準備，做好漏漿回填準備，必要時及時補漿回填，防止塌孔。

6 混凝土灌注技術措施

由于地質勘探的局限性，樁孔周圍或許會存在其它溶洞，為了防止混凝土沖擊力對已經穿越的溶洞裂隙再一次擾動，造成混凝土從裂縫灌入其他溶腔。

對于巖溶地區(qū)樁基，混凝土灌注時除了應滿足國家驗收標準及常規(guī)施工技術外，應盡量減緩灌注速度。

巖溶地區(qū)樁基一般樁長較長，灌注時間也較長，由于灌注期間泥漿靜止，灌注過程中排出的泥漿將注漿變稠，混凝土頂面標高測量時不準確，且灌注難度增大。

為了確保灌注期間樁孔不塌孔，防止泥漿過于黏稠造成混凝土灌注難度增大，混凝土頂面標高測量準確，灌注期間應對樁孔排出泥漿隨時監(jiān)測，當泥漿過于黏稠時，灌入新制作泥漿，將泥漿稀釋，以便于混凝土灌注順利，確保成樁質量。

7 結束語

隨著國家建設的高速發(fā)展，鉆孔樁在工程中應用越來越廣，我國西南地區(qū)多為卡斯特地質，溶洞發(fā)育。樁基施工之前應加強地質鉆探，對各個樁位地質情況進行勘察，然后根據其溶洞大小以及其他情況，合理選擇施工機械及溶洞處理措施，并做好預防措施，確保工程工期、質量、安全、成本目標的實現。

[1] 王連玉,王浩.析巖溶地質對樁基施工的影響及應對措施[J].科技信息,2009,(5):86-87.

[2] 張月.巖溶地區(qū)樁基礎施工技術應用[J].黑龍江科學,2014,5(1):150-150.

[3] 陳紅兵.巖溶發(fā)育地區(qū)橋梁鉆孔樁施工技術[J].鐵道建筑,2007,(3):18-20.