浅析桥梁施工的桩基溶洞处理方法

浅析桥梁施工的桩基溶洞处理方法

吕俊杰

广西路桥工程集团有限公司

摘要：在当今的桥梁施工过程中，最常用的基础是桩基础的形式。桩基础施工的进度快慢和成桩的质量，不仅影响桥梁的工期，同时也影响桥梁的质量。在桩基础的施工中，溶洞如何进行处理的问题，始终都是桥梁工程师难以解决的问题。处理溶洞有一定的难度，首先需要对溶洞地质构造如何、溶洞的类型如何、溶洞的大小等做深入调查，充分的准备好机械和材料这样就可以解决溶洞施工的问题。所以本文正是基于这一背景，就如何加强溶洞处理作出以下分析。

关键词：桥梁桩基施工；溶洞处理；方法

溶洞的地质大多数都是岩溶发育的地区，尤其是喀斯特地貌的石山地区容易出现溶洞，同时岩石的溶蚀程度高地区也容易出现溶洞。同时需要注意到的是，冲积层溶蚀的地区也会出现溶洞。而如果忽视对其的处理，势必会对整个桥梁桩基施工质量带来影响。以下笔者就此展开探究性的分析。

1.基本原则

一是每一根桩的使用要用地质钻机进行钻探，从而能够有地质状况的详细记录、要能够知道溶洞的深度、知道溶洞的高度、知道溶洞的填充物的类型，从而要进行画图和列表，从而据此制定一定的施工方案。二是要对溶洞的填充物去做土工试验，来检查溶洞物理力学的性质，来检测容重、孔隙率等，从而可以为注浆的相关参数进行计算。三是要去判断地质的钻探和填充物的相关情况，去对每根桩判断相应的处理的方案、去判断成孔的方法，并且做出施工的具体措施。四是对所有的方案，都要仔细计算，在施工前，要在桥位处做溶洞的注浆和钻孔试桩的试验，从而得到数据，指导施工的方案。五是如果遇到大溶洞的情况下，要请监理工程师并且要请设计单位进行核查，从而具体的明确处理的相关方案，并要上报监理的批准[1]。

2.精选方案

我们通常根据地质的具体情况和溶洞的具体特点，来对溶洞处理采取以下几种的方案：一是挖孔桩施工。如果遇到溶洞的桩基的地层里面没有厚的砂砾层同时也没有砂层，而且在溶洞的水位是很低的时候，我们通常会采用挖孔桩方式来进行施工。二是钻孔桩施工。如果遇上地层之中含有很多厚实的中砂层或粗砂层或者遇到严重风化的砾石或者地下的涌水量很大的时候通常会采用钻孔桩施工的施工方法来进行施工。三是护筒跟进法。如果遇到溶洞的上方有很厚实很多的砂砾层的时候，要充分预防孔壁的坍塌，这时候需要用护筒跟进办法来施工。四是挖钻结合法施工。这样的施工方法主要是对于挖孔法的施工，如果地质的情况是难以判断的或者地下水的情况不能够很好地判断，那么挖孔就很难进行，这个时候就可以进行钻孔桩的方法来施工[2]。

3.技术要点

3.1钻孔处理技术要点

一是如果钻至距离溶洞顶一米左右的时候，要准备充分的5～20cm的片石和一定量的黏土，同时黏土需要做成15～20cm的泥球，如果遇上半填充或者无填充溶洞的时候需要有足够水源。在1.0～1.5m的范围之中变换冲程，这样就可以将洞顶逐渐击穿，并且能够防止卡钻。二是要判断钻孔的进尺的具体情况，击穿洞顶前，需有人观察护筒之中泥浆面变化的情况，如果出现泥浆面下降的情况，要迅速去补充水。三是如果遇上特大溶洞，或者遇上半充填溶洞，或者溶洞的上面有很多很厚实的砂砾层的时候，需要预防泥浆瞬间的流失从而带来的造成孔壁的坍塌，需要采取护筒跟进法来施工。四是如果遇上小型的溶洞或遇上多层的溶洞，要预防它不与相邻孔的窜孔或者成孔后的孔形成葫芦状，根据判断具体情况可以灌注上低标号的混凝土填充，等待强度逐渐上来之后钻进。

3.2挖孔桩施工处理要点

一是孔壁的支护设计和相关施工。为了让施工的过程中足够安全，护壁通常用钢筋混凝土，护壁的结构为内外齿形，要靠内径放置六根钢筋，达到15cm的厚度。浇混凝土施工通常情况下使用钢模板，每节钢模板段由数量为3块的钢模板组装成。模板之间通常用U形卡来进行连接，上下两节之间设两道的槽钢圈来顶紧。混凝土通常是由人工或者由机械来拌制，并且混凝土用吊桶运输，使用人工来浇筑。

二是井孔开挖。挖掘的时候，通常要让孔壁有一定的凸凹不平的形状，从而增加桩之间摩阻力。挖掘的方法通常根据土层的性质来决定。如果是亚黏土或者黏土这样不透水的层，那么就可以进行挖孔作业，在一般情况下用短柄铁锹来开挖，每当挖掘1.0m的时候就要及时使用筋混凝土的护壁。如果遇上砾石和卵石或者粉质黏土这一类的有渗水性的土层的时候，施工的时候要浅进尺，在挖的时候每每挖掘0.5～1.0m的时候，需要迅速地进行支护，从而预防塌孔的情况发生。如果到了砂层的时候，沿上层的护壁的外围每隔20cm就需要打φ20的钢钎，之后再钢钎上绑上草袋之类的缓冲物体来防护，在抽完水完成之后就要开始浇筑护壁，每节护壁高度不要超过0.5m。

三是如果挖孔的进尺到达距离溶洞的顶面一米左右的时候，挖孔的作业人员要快速系好安全带，并且用风钻去钻开一个100mm左右的小孔，来看溶溶洞内有没有承压水。如果若有承压水，那么相关的人员则应该赶快撤到地面上，等待其水位稳定之后，就进行抽水的工作，抽水完成之后继续开挖。

3.3特殊地质构造溶洞的地基处理要点

在采用上述方法外，还有的桥梁桩基的溶洞的地质构造较为特殊，且大都具有以下特点：①裂隙多、发育广；②处理难度大；③隐蔽性强。常规的主要是通过浇筑混凝土的方式将裂隙封堵，但是难以封堵时，则应通过注浆加强对其的处理，其技术要点如下：一是从地质的具体状况分析，在每根桩的中心位置，或者去找到桥墩的承台的四个角，往这些地方钻注浆孔，同时钻注浆孔一方面也就是对地质的具体样式的进一步探查，从而我们可以取芯，取芯厚则可以知道溶洞具体的填充物是什么以及高度是多少。二是在使用注浆泵注浆的时候，需要注意的是注浆的压力不能够太大，应该把注浆的压力控制在0.5～1.0MPa之间，具体应该控制在什么样的压力值则有现场的试验来确定得知。速度应该控制在15～20L/min，控制这个速度是为了使浆液能够充分地渗透到填充物之中，在充分渗透之后固结，同时应该控制好渗透的最小直径是3.0m，这样才能够确保冲钻成孔的时候有能够有足够的固结体形成。三是为了预防浆液流失得太远而造成的不必要的浪费，灌浆的时候应该采用间歇注浆的方式，这样做是为了使首先注入的那部分浆液和砂子、碎石之间达到初步的胶结，在胶结之后再继续注浆，从而循环注浆很多次，最终达到规定范围内的最小注浆量和达到规定的注浆压力控制值才停止。四是每当注浆完成一个孔之后，应该继续对其它的孔继续进行注浆措施，值得注意的是，在后面注浆的孔的压力一定要调高才行，注浆完成之后进行封孔[3]。

4.结语

综上所述，在桥梁桩基施工遇到溶洞时，只有切实加强溶洞的处理，才能更好地确保整个桩基施工质量得到有效的提升。这就需要我们掌握技术要点，紧密结合工程实际，采取针对性的处理办法，在夯实桩基施工质量的同时促进整个桥梁工程质量的提升。

参考文献：

[1]李勇.桥梁桩基施工溶洞处理浅析[J].中外建筑，2010，04：139-140.

[2]刘育春.浅谈桥梁桩基施工中的溶洞处理方法[J].山西建筑，2009，34：302-304.

[3]韩奎.浅谈桥梁桩基施工中的溶洞处理方法[J].技术与市场，2014，06：252.