复杂岩溶地段桥梁桩基施工工艺探析

复杂岩溶地段桥梁桩基施工工艺探析

杨良成

清远市通发路桥工程有限公司广东清远511518

摘要：随着我国经济社会的快速发展，桥梁工程施工项目不断增多。由于桥梁工程施工与一般的道路工程施工情况不同，其不仅施工周期长，而且施工地质复杂、施工技术要求高。所以，在施工过程中，选择科学的施工技术进行作业，不但可以提升桥梁工程结构的耐久性，而且可以保证其在日后投入使用时更加安全。对此，本文将重点针对我市一大型桥梁工程施工案例进行分析，主要论述复杂岩溶地段桥梁桩基施工技术工艺的具体内容。

关键词：复杂岩溶地段；桥梁桩基；施工工艺

本桥梁施工工程为一大型工程项目，该公路桥共设φ1.25m嵌岩钻孔桩96根，桩长在14m～61m之间，桩基础下层为3m～5m厚的卵石土层，桩基础表层为厚1～2m的粉质粘土。除此之外，在该桥梁工程桩基础下方分布着岩心强度很高的结构性灰岩，这种结构性灰岩不仅溶蚀为灰色，而且属于结晶结构，经过施工前的地质勘察，该桥梁工程桩基础下方灰岩层分布情况具体为N20W/40°SW，而且岩溶发育不完整。在该桥梁工程桩基础下方分布着大小不一的溶洞，这些溶洞呈多层次发育状态并呈串珠状。鉴于该桥梁工程施工地质结构的复杂性，经施工方决定，在施工初始阶段，主要采用黄泥以及抛填碎石片科学处理溶洞施工地质。但是，由于该岩溶水系十分复杂，其与暗河及溶沟等相互贯通。因此，导致孔内泥浆损失非常严重，在钻孔施工过程中出现了钻孔倾斜、塌陷以及钻机走位等现象，导致施工过程中断。所以，针对这一不良情况，经过再次施工评估论证，施工方决定采用桩基处治施工工艺进行作业[1]。

1复杂岩溶地段桥梁桩基施工工艺流程

复杂岩溶地段桥梁桩基施工工艺流程图示

2复杂岩溶地段桥梁桩基具体施工技术分析

2.1复杂岩溶地段桥梁桩基钢护筒施工

首先，需要进行科学的测量，从而确定开孔护筒的具体位置。先通过人工护筒，将护筒埋入地下1米的位置，护筒导向架安装好之后，采用振动机一直打入到岩层下部约0.5米的位置。在冲击钻钻到距离护筒底约0.5米的距离时，接长护筒或打入内护筒，然后再进行冲击钻孔施工。经过不断的循环作业，当钢护筒进入到最底层岩溶洞下层约0.5米的位置时，接长护筒，通过对焊加套箍加劲技术进行处理[2]。

2.2复杂岩溶地段桥梁桩基钻孔施工

在钻孔施工过程中，应该对钻孔时的泥浆进行比重控制。具体而言，应该将泥浆的配合比控制在1.2～1.4之间。与此同时，要保证孔内的水位符合要求，在卵石层以及斜岩地层进行钻孔施工时，要通过低冲程进行钻孔；如果在钻孔施工过程中，溶缝中出现漏浆的不良情况，则应该及时补充高粘性的泥浆；如果有必要，可在钻孔中添加黄土以及水泥和在泥浆中加入稻草等方式解决漏浆问题。

2.3复杂岩溶地段桥梁桩基内护筒跟进施工

本工程施工中下设钢护筒的主要目的是为了避免在冲孔和灌注施工时出现严重的塌孔现象，因此通过下设内护筒，可以顺利穿越软弱覆盖层，从而达到终孔的目的。一般情况下，钻进至孔深6m的位置后利用50T汽车吊辅助90Kw振动锤，先将内钢护筒分节打入土层中，然后再冲击成孔；在下设钢护筒过程中，必须保证振动锤平稳，而且将其牢固焊接于内钢护筒的顶端位置；钢护筒的平面位置需居中，防止其偏移；各节钢护筒采用全双面开坡口焊具进行满焊，从而保证施工质量不断提高。

2.4复杂岩溶地段桥梁桩基清孔、下钢筋笼施工

当钢护筒施工作业结束后，要及时对其进行清孔作业。当钻孔内的泥浆实际比重保持在1.1以下时，方可结束清孔作业，然后要及时吊放钢筋笼施工，保证钢筋笼位置准确，然后将其固定。在接长钢筋笼施工时，要利用双面帮条焊或者闪光对接技术方式进行科学作业，保证接头实际面积在50%以下，而且接头的实际距离应该保持在1米以上[3]。

2.5复杂岩溶地段桥梁桩基搭混凝土灌注平台、下导管施工

要结合实际，搭设混凝土灌注施工技术平台，然后对导管进行气密性试验以及抗拉拔试验。在此试验过程中，要保证第一节导管的实际长度在4米以下，当导管下至桩尖位置后大致上提0.4m后将其科学固定于混凝土灌注施工技术平台中。

2.6复杂岩溶地段桥梁桩基二次清孔施工

下导管后，需立即对钻孔孔底中沉淀层的实际泥浆比重及沉淀层的厚度进行科学测量。当测量到泥浆比重以及孔底沉淀层的实际厚度不符合施工技术要求时，需展开二次清孔作业。在进行二次清孔作业时，需采用水下砼灌注的刚性导管5.0cm直径无缝钢管作为高压管，通过20cm3/min空压机输送压缩空气气举法将钻孔内的高浓度泥浆排出，并将沉淀层冲散，从而使其呈悬浮状态之后立即进行水下砼施工。

2.7复杂岩溶地段桥梁桩基灌注水下砼施工

在灌注水下砼施工时，需严格按照水下砼灌注流程进行砼灌注作业。在此过程中，要保证砼灌注施工连续，而且将砼坍落度保持在18-22cm的合理范围内。在埋设导管时，按照施工技术标准，应将导管埋设深度控制在2-4m的合理范围内。

3复杂岩溶地段桥梁桩基施工常见问题处理

通常情况下，在复杂岩溶地段桥梁桩基施工过程中，如果技术操作不当或施工方案不科学，将会出现诸多施工问题：

首先是塌孔问题。针对这一不良施工情况，当钻孔内的泥浆流失情况十分严重时，需及时补浆作业。如果施工时来不及补浆作业，则可向钻孔中抛填黏土，然后向钻孔中注水，采用冲击锤在孔内造浆，且确保泥浆比重在1.2以上。

当施工过程中出现塌孔现象时，需通过护筒跟进作业，并通过适量的片石以及水泥和黏土进行回填作业，再次进行钻孔施工。冲击过程中，应该结合地质勘察资料科学作业，对于容易塌孔的地段，在其一米以内的范围内，通过低冲程进行高频钻进施工。

其次是施工过程中出现漏浆情况。针对这一情况，需要在钻孔内填充配合比为1：1-1：3的粘土与片石。当埋深距离在2-3m后，重新冲进施工。另外，要抛填整袋水泥另加稻草及小块片石和黏土，土石配合比例最好为1：1，另加适量的稻草和5袋水泥，添加到一米的深度，重新开砸施工，从而使稻草以及水泥堵塞裂缝或溶洞、溶槽。

此外，对于斜岩以及偏孔的施工问题，需要向钻孔中抛填石英砂岩以及呈细晶结构的石灰岩和具有高强度的花岗岩等片石。然后，再加入黏土回填至高于偏孔起始点约一米的部位，再采用低冲程、高频率冲击钻进行反复冲砸。对于爆破纠偏问题，无论是钻孔内还是钻孔外，地质钻的钻孔位置要根据斜岩的实际走向进行确定，偏孔的实际尺寸以及已钻进深度，需要进行科学计算方可确定。炮眼成孔之后，将适量孵化炸药与电雷管一同捆绑于一根一米长的钢筋中，使电雷管导线与家用花线连接，当科学定位之后准确电起爆，爆破之后进行钻孔。实践证明，这种技术处理方式处理斜岩的效果较好。但是，在爆破过程中，需要进行松动爆破。对于卡钻以及埋钻和掉钻等问题，主要是因塌孔而导致。因此，通过小直径的钻头冲击被埋钻头上的土层后，由技术较好的潜水员下水采用钢丝绳将钻头拉出[4]。

结束语

综上所述，复杂岩溶地段桥梁桩基施工难度大、技术要求高、危险性大，而且本施工段广泛分布着溶洞、斜岩及石灰岩、卵石岩等，因此在整个施工过程中需按照科学的施工流程，分层、分步、分项进行作业。本文主要结合工程实例针对复杂岩溶地段桥梁桩基施工的相关内容进行了分析，分别按照桥梁桩基钢护筒施工、钻孔施工、钢护筒跟进施工、桩基清孔、下钢筋笼施工、灌注施工以及水下砼施工等技术流程进行施工分析。实践结果表明，采用桩基施工技术对复杂条件下的桥梁桩基工程作业，能够保证施工质量不断提高，降低施工难度。

参考文献：

[1]郑新军.复杂岩溶地段桥梁桩基施工技术[J].中国西部科技，2015，05：55-56.

[2]张宇.岩溶地段桥梁桩基施工技术研究[J].山西建筑，2016，13：187-189.

[3]蒋川.岩溶地段桥梁桩基施工技术研究[J].四川水泥，2016，05：284.

[4]牛继刚.对某岩溶区桥梁桩基岩溶处理施工工艺的探讨[J].低碳世界，2016，04：143-144.