高 荣

1 工程概况

京沪高速铁路濉河特大桥全长65.594 km，起于江苏省徐州市上山村，止于安徽省蚌埠市固镇。其中濉河特大桥DK691+150(40号墩)～DK700+030(312号墩)段内的全部桩基、承台、墩柱由土建四标5项目部施工，线路全长8.88 km。

施工管段内DK691+485.67～DK692+466.67为岩溶发育地段，本段位于黄淮冲积平原及淮河一、二级阶地，主要出露上更新统粉土、粉质粘土、粘土，其下为灰岩，区域内有岩溶发育，多表现为小型溶洞，洞高由0.1 m～20 m不等，此段地下水不发育，主要为第四系孔隙潜水，均对混凝土无侵蚀性，本段地震基本烈度为7度。

2 桩基超前探测工艺

实际施工中，根据岩溶地区地质条件的特殊性、复杂性及工程特点，经过试桩检验，主要从以下方面来进行综合判断:

1)以桩孔实际见岩高程始，至少进尺50 cm后，可申报全岩面检验，超前钻孔柱状图揭示的岩面高程只作为参考。

2)查阅机台施工记录，可将基岩进尺速度0.1 m/h～0.2 m/h作为进入全岩面的控制速度。

3)可观察井口钢丝绳的摆动情况，锤头触岩面时会出现轻微反弹。

4)使用细目筛网捞取岩渣，岩屑含量50%～70%，且含泥、含砂量小于4%时，认为入岩。如出现特殊情况或判断标志不明显，意见分歧较大时，则采用钻探揭露的办法来证实，即在桩孔中心四周均匀布设4个～5个勘探孔，用工勘钻机进行钻探，用触探到的各点岩面高程进行比较，判断出全岩面。通过以上方法较为清晰的探明了桩基入岩具体标高和溶洞位置，为桩基施工作好了准备。

3 岩溶地区钻孔桩成桩技术

岩溶地区钻孔桩施工，成孔方法基本上与普通石质地层成孔方法相同，采用CZ-6型冲击钻冲击的方式成孔。根据地质说明本段地下溶洞有3种情况:

1)覆盖层中的土洞内一般有充填物，但不密实，空洞范围一般不大;

2)基岩中的小溶洞，洞内无充填物，或有充填物，但不密实，即小空洞;

3)基岩中的大溶洞，洞内无充填物，或有充填物，但不密实即大空洞。

3.1 岩溶地区桩基成桩施工工艺

1)对上述1)，2)两种情况，要求施工采用常规的溶洞处理方法，即洞顶打穿后抛填粘土、碎石、整包水泥后冲挤压密实，凝固后复冲，一般采用粘土加片石冲击造壁、预压浆堵漏填充等措施。粘土块加片石冲击成孔工艺如下:a.钻至距离溶洞顶部1 m左右时，准备足够的小片石(粒径为10 cm～20 cm)和粘土，粘土要做成泥球(直径15 cm～20 cm左右)，对于半充填和无充填物的溶洞要组织足够的水源。b.钻至距离溶洞顶部1 m左右时，在1 m～1.5 m范围内变换冲程，逐渐将洞顶击穿，防止卡钻。c.对于空溶洞或半充填的溶洞，在击穿洞顶之前，应有专人密切注意护筒内泥浆面的变化，一旦泥浆面下降，应迅速补水，然后根据溶洞的大小按1∶1的比例回填粘土块和片石，进行冲砸堵漏，只有当泥浆漏失现象全部消失后才转入正常钻进。如此反复使钻孔顺利穿越溶洞。d.对于溶洞内填充物为软弱粘性土或淤泥，进入溶洞后也应向孔内投入粘土块、片石混合物(比例1∶1)，冲砸固壁。e.钻头穿越溶洞时要密切注意主钢丝绳的情况，以判断是否歪钻。若歪钻应按1∶1的比例回填粘土块和片石或填充素混凝土至弯孔处0.5 m以上，重新冲砸。

2)对3)种情况，则要求施工先进行溶洞内的充填加固，把土、溶洞用水泥、粉煤灰浆填满，7 d后再进行成孔。对少量上面覆盖层地质较差的、砂砾层很厚的、一旦漏浆会塌孔的情况，则采用加大钢护筒护壁措施。护筒跟进应根据溶洞大小、层数、填充物情况采取，主要包括:a.单护筒分段成孔，接高护筒下沉，再冲孔，再接高护筒下沉，反复进行至终孔标高。b.大护筒内套小护筒，应在开钻前根据溶洞情况拟定护筒的层数，确定各层护筒的直径及壁厚。当采取以上方法难以解决，采取注浆法是十分有效的措施。根据地质情况在每一根桩的中心位置或桥墩承台的四角钻注浆孔，钻注浆孔也是对地质情况的进一步勘探，通过取芯探明溶洞的高度及填充物的详细情况。

3.2 施工注意要点

1)每根桩开钻前，应对施钻人员进行地质、安全技术交底，并将地质柱状图交钻机班，便于施工过程中对穿顶板、斜面开孔、处理探头石等采取相应有效措施。

2)为防止意外，冲孔前应有备用措施，备好材料，一旦泥浆泄露，及时向孔内投放粘土、水泥和片石，依靠冲挤在溶洞内形成片石夹粘土的围护结构墙，保持孔内泥浆高度，使得冲钻顺利进行。

3)加大泥浆质量和密度。采用优质泥浆，当缺少优质粘土时，可在泥浆中掺入适量的水泥、烧碱和锯末，以提高泥浆胶体率和悬浮能力，其质量配合比为黄土∶水泥∶烧碱 =1∶0.2∶0.4，锯末按黄土体积的10%掺入。

4)当岩面的倾斜较大时，钻头摆动撞击护筒或孔壁，这时，回填片石，使孔底出现一个平台后再转入正常冲孔。

5)接近岩溶地段，采取轻锤冲击、加大泥浆密度的方法成孔，以防卡钻和掉钻。

4 专项安全措施

4.1 用电作业安全措施

1)安装、维修或拆除临时用电工程，必须由专职电工完成，电工必须持证上岗，实行定期检查制度，并做好检查记录。检修电气设备时应停电作业，电源箱或开关握柄应挂“有人操作，严禁合闸”的警示片或设专人看管。必须带电作业时应经有关部门批准。2)照明电线绝缘良好。照明灯具的金属外壳必须有效接地。室外照明灯具距地面不低于3 m，室内距地面不低于2.4 m。开关箱与用电设备实行一机一闸保护，箱内开关电器必须完整无损，接线正确，并设置漏电保护器。

4.2 机械作业安全措施

1)严格执行国家颁布的《建筑机械使用安全技术规程》，严禁违章指挥、违章操作。各种机械必须有可靠的安全防护装置，由使用者专门负责。2)各种机械操作人员和车辆驾驶员，必须经过培训并考试取得操作合格证，对机械操作人员建立档案，专人管理。3)机械作业前须进行详细检查和能力鉴定，严禁机械设备带病作业，超荷载作业。

5 环境保护管理制度及目标

5.1 环境保护管理检查制度

完善环保管理工作制度，明确各参建方责任，分级管理，层层落实。建立“三级”检查落实制度，即领导层抓全面，管理层抓重点，实施层抓具体落实。

环保监理制度。积极配合环保监理对全线施工期的环保工作进行全面监控，定期检查沿线重点环境敏感点，根据检查报告针对性进行整改落实。

措施审查制度。对沿线重点临时工程、环境敏感点的施工环保措施实施坚持上报审批制度。

5.2 环境保护和水土保持目标

1)采取一切合理措施保护现场内外的环境，避免由于施工操作引起的粉尘、有害气体、噪声等环境污染，或其他由于环境污染的原因造成的人身伤害或财产损失。2)确保因施工产生的气体排放、地面排水、水土流失及污染等，不超过规定数值，也不超过适用法律规定的数值。3)采取可靠措施保证原有交通的正常通行和维持沿线村镇的居民饮水、农田灌溉、生产生活用电及通讯管线等的正常使用。4)严格弃碴有序地堆放，防止因任意堆放弃碴而降低河道的泄洪能力和影响其他单位的施工以及危及下游居民的安全。5)保护饮用水源免受因施工活动造成的污染。6)保证沿线居民房屋、树木、农作物不受损害。

6 结语

尽管岩溶地区地下情况千变万化，但通过认真分析，采取有效的岩溶地区桩基冲桩施工技术对策、措施来处理施工，做好超前钻孔，重点注意冲桩成孔，控制灌注混凝土，岩溶地区桩基冲桩施工质量安全也是容易控制的。

［1］代强波.嘉绍大桥φ3.8 m超长钻孔桩施工［J］.山西建筑，2010，36(10):345-346.