浅析喀斯特地貌岩溶地区桥梁桩基施工技术

杨顺富

中铁十八局集团第四工程有限公司贵州兴义市562400

摘要：位于岩溶相对发育的喀斯特地貌地区的桥梁桩基础施工，容易发生具备这地质特征的施工事故，本文就大桥的桩基础施工过程，简要阐述施工中发生的问题，结合岩溶地质发育形态，分析了桩基施工中要注意的问题，保证桥梁施工的质量和进度。

关键词：岩溶地质；桩基；施工

1、工程概况：

白家店大桥位于贵州省毕节市黔西县境内，属于新建铁路成都至贵阳线，设计里程为：DK442+120.2～DK442+547.9，桥全长为427.7米。孔跨布置为：12x32.7+1x24.0m，基础0号台为明挖基础，其余为桩基础，共有桩基92根，其中桩径1米的桩基56根，桩径1.25米的桩基36根，最长桩基32米。承台14个，墩柱结构形式均为1：0矩形实体桥墩12个，最高桥墩13.5米，矩形空心桥台2个，全桥为于直线上，桥区不良地质为岩溶。主要标准为：线路登记为客运专线；设计速度目标值250km/h；正线数目：双线；线间距4.6米，，桥台为矩形空心桥台。

2、施工工艺与产生的问题

2.1漏浆频繁

冲击过程中遇到裂隙或溶洞顶部，快速流失泥浆，失去水头平衡的孔壁侧压力，护壁非常容易坍塌。在5-1号钻进中就发生由于泥浆流失，护壁垮塌而导致的埋钻、前段机架塌陷事故，解决特别困难，历时13d，方复原正常作业。位于坡地上的11-3，为供应施工场地，工区创造条件实施了小爆破加机械挖掘产生作业平台，桩基26米的桩长，成孔、下笼历时差不多一月，靠近灌注前10分钟，泥浆面快速下沉16米，灌注被迫停止。

2.2时发偏孔

钻进经过中时经常遇到探头石，排除沟谷附近桩位也许为漂石沉积的可能外，别的桩位多为岩溶不规则发育的斜面岩石露头，粘土部分填充空隙所造成，下落的钻头，不匀的软硬，大幅摆动的钢丝绳，特别容易出现偏孔甚至卡钻事故。当中7-3、6-4为纠偏先后解决8次与5次之多，耗时误工庞大。

2.3混凝土面非正常上升或下沉

在7-3灌注过程中，混凝土灌注到孔底6米高度后，3车混凝土约32.6方混凝土只提升灌注高度1.4m，假如没有常常测量混凝土面高度，核算导管埋深，非常容易拔脱导管而导致断桩事故。另有桩基依照要求超灌桩头高度后，接近完成，发觉混凝土面有相对显著的下沉，后再补灌；也有个别桩基在挖掘承台时，桩头标高与灌注时停灰面不相同的情况出现。

3、前期已采取的措施

3.1前期工程部使用人工挖孔，方法：一组3-5人，使用人工开挖，卷扬机吊装，这方法低成本，施工少的机具，灵活简便，但只在地下水量小的桩基成孔时适用，在12#墩共8根结束的桩基使用这方法实现。

3.2当5#-1钻进桩基时，钻进到大约12m后，就出现不同程度的塌孔、漏浆、偏孔、卡钻，每次处理好再次钻进时候就会出现卡钻，几次反复，一直不能向下进展，因为持续钻进过程中，冲击钻对空位周围土层造成不同程度扰动，土层中孤石在护壁塌孔过程中随之掉落下去，造成钻头的卡死，采用控制爆破处理的方法拿出钻头。钻进过程中5米外的泥浆池出现漏浆现象，说明这桥址处地下溶洞也许互相连通，在不能进展下去后，工程部使用了下面针对性的专项措施。

①使用正循环旋转钻机钻进，钢护筒护壁

因为岩层倾斜，不均匀的钻头受力，导致偏孔，漏浆、岩溶、孤石等卡钻，不能顺利实施。

②采用碎石（1）、黏土（0.5）、水泥（3%）混合料回填

回填完成，重新钻进时，仍然出现上列情况，不能够奏效，只有采用钢护筒跟进碎石、黏土、水泥混合填料处理后方可顺利实施。

4、岩溶区域桥梁桩基施工技术

4.1桩基加固

在软土底层实施桩基施工时，需要依据现实需要应用护筒实施加固，沉入护筒的施工能够充足运用机械设备的来实现，压杆在钻井机的钻杆上安装，则能够运用压杆的功能加速沉入速度。假如遇到岩层存在裂缝，而且裂缝有持续加大的趋势，则要合理的增加泥浆的比重，选取优质的材料，同时能够选取在泥浆中加入合理的锯末、火碱等物质，可以加强泥浆的承载力。假如基岩裂缝扩散相对严重，则要及时选用水下灌注的办法灌注混凝土，可以加强泥浆的强度，从而减小裂缝。

4.2钻孔方式的科学选择

在选择钻孔方式的方面，一般需要依据现实的地质状况来选择。假如桩基地层存在溶洞，则通常选择运用钻孔钻实施钻孔，当离开岩面时的钻孔，要把其切换到冲孔法。桥梁桩基穿插溶洞经过中，应当要联合现实勘察地质文件，当钻孔施工距溶洞上面板约2m时，一定要让钻机的冲程减轻，让泥浆的比重增大，使冲钻的速度降低，把溶洞上面板渐渐击穿，在击穿溶洞面板经过中一定要防止由于一锤穿顶而引发卡钻在对桩基实施钻孔经过中，斜岩的解决是延迟孔桩施工工期的最关键因素，同时也是在岩溶区域实施孔桩施工的技术难点，为此依据斜岩现实地质条件，拟定适当的解决方案在钻孔经过中一旦发生偏孔太大的状况，要快速回填块大、质硬的片石来实行冲进，同时要让钻进频率和提锤高度降低，提锤高度掌控在0.5～0.7m为好修正偏孔后，依照正常形式实施钻孔。

4.3科学变更桩基形式

在实施钻孔时，经过溶洞把桩基插入到岩层中时，要确保其插入的深度最少超过桩径的5倍。假如依据现实状况不可以跟这个规范相符时，则要实施相关的计算以后再实施调整。在布置桩基形式经过中，要思考桩基出现负摩擦力带来的影响通常土石对地基实施扰动都会由于自重功能形成下沉、固结，特别是由于地下水被过度开采而引发软弱地基层的桩基形成下沉固结，形成向下摩擦力，也就是负摩擦力，让桥梁桩基的轴向荷载增加了，也许引发桥梁桩基的破坏，当穿插于岩溶层的桩基，并支立于固结岩层，则要忽视岩溶层对桥梁桩基内侧形成的摩阻功能，由于桥梁桩基和岩溶层中间形成的摩阻力远小于桩侧和一般地层之间形成的摩阻力。

4.4岩溶区域桥梁桩基的施工步骤

一般在岩溶区域应用的桩基以人工挖孔桩和冲孔灌注桩方式为主，假如施工现场的地质状况许可，而且排水条件相对好的状况下，人工挖孔桩的方式要优先选择。桩基的长度通常是依据地质的持力层厚度来决定，在岩溶区域一般应用嵌岩的方式实施打桩，并且要适当的掌控嵌岩的深度。假如在打桩的经过中让桩基受到压力，就需要依据荷载的功能方向实施作用点的布置，而且依据现实需要增加桩基现实的数量，需要注意的是，一定要确保桩基现实的水平承载力和桩基承载力中间的比例达到协调相同，才可以确保桩基的稳定性。对于桩基中间的间距计算也是一项关键的工作，假如桩基中间间距太大，则会造成承台体积的增加，同时也会导致工程造价的增加；假如桩基中间的距离太小，则容易造成桩基的承载力受到影响，不能充分施展作用，也容易为施工增加难度。桩基的布置形状，常见的如三角形、方形等，可以确保桩基平均分布，平均分担承载力，保证桩基的稳定性。在岩溶区域的桥梁桩基厚度也是一个重的影响原因，一般桩端基岩的厚度要不小于桩径的4倍，同时要保证超过4.5m。

结语

桩基施工是桥梁项目施工的一个重点部分，其施工质量直接影响着桥梁项目的整体质量。岩溶地质是贵州常见的地质状况，岩溶地质的产生和当地的地质条件和气候条件有着相对密切的关系，所以，在岩溶区域建桥，要依据岩溶发育与分布的规律，仔细勘测、综合分析、全面对比、避重就轻、精心组织设计和施工，并强化检验，保证桥梁的安全。

参考文献：

[1]强俊涛，马保松，吴浪辉.岩溶地区桥梁桩基施工技术浅议[J].科技资讯，2009（05）.

[2]肖振英.岩溶地区桥梁桩基的处治措施[J].中国新技术新产品，2012（12）.