山青

摘要：在岩溶地区桩基施工是工程施工的关键，桩基施工的顺利与否，往往决定了工程的工期和成本。本文以广珠铁路官抱公路特大桥为例，对不同熔岩地区冲孔钻灌注桩的施工经验进行了总结。

关键词：桩基施工；溶洞；地质勘测；钢护筒；袖阀管

一、工程概况

广珠铁路官抱公路特大桥位于佛山市，属亚热带季风性湿润气候区，气候温和，雨量充足。大桥全长916.22m，全桥共228根钻孔灌注桩。本区属平原微丘区，海拔4.1～5.6m之间，沿线沟渠鱼塘多，地下水丰富。地质层情况分别为粘土、粉中粗砂、细圆砾土、泥质灰岩、灰岩等。

二、地质勘测

钻孔灌注桩施工前，根据超前地质勘测法准确了解溶洞的发育规律、基本形态、规模大小、溶洞顶板以上地质情况，溶洞顶板岩层厚度、完整性、洞內充填物、形状等，为采取稳妥的措施，保证施工的顺利进行是十分重要的。

三、施工处理方法

根据溶洞顶层的覆盖层厚度、溶洞顶板岩层的厚度、溶洞的高度、洞内充填物情况、是否漏水、洞体是否相互连通、周围钻探资料反映的地质情况及对钻探资料归纳总结、分析后采用的几种处理方法：

3.1 钢护筒全程跟进法

溶洞高度在5m以上或累加5m以上，覆盖层不稳定，砂层很厚，溶洞顶板岩层厚度小于2m，无填充或半填充全漏水，洞体连通好，且溶洞位置离地面较浅，采用灌注低标号水泥砂浆。

3.2袖阀管注水泥浆法

溶洞高度在5m以上或累加5m以上，覆盖层不稳定，砂层很厚，溶洞顶板岩层厚度小于2m，无填充或半填充全漏水，洞体连通好，且溶洞位置离地面很深，采用灌注水泥浆法。

四、方案实施

4.1 钢护筒全程跟进法工艺过程

官抱大桥22#-1、23#-5等桩基，溶洞较大，洞内无填充物，漏水很严重，采取片石加粘土反复挤密，仍然无法形成泥石护壁，最终采用钢护筒全程跟进法取得了一定效果，现已顺利施工完21#、22# 桥墩的桩基础。

钢护筒全程跟进法就是一边冲孔，一边接高钢护筒，直至把钢护筒下沉岩面，将其震动到溶洞底板，用以隔断溶洞内流塑充填物或水的活动。

桩径1.0m的，采用厚度为0.8cm到1.1cm的钢板卷制成直径为1.15m的钢护筒。每节长度为1.5m，每三节连在一起，单个长度为4.5m，接缝采用满缝焊接，并在其四周均匀布置四块铁板（10cm*20cm）以加固钢护筒焊缝强度。

沉放钢护筒前先用直径为1.2m桩基锤成孔至溶洞顶板以上3.0m左右，并采用高密度泥浆护壁，然后采用60kw以上的振动锤和25T以上的吊机配合震打钢护筒至溶洞底板。钢护筒下沉到设计位置以后，则换用1.0m的桩基锤继续冲打，直至桩基设计标高。

4.2袖阀管注水泥浆法

对于官抱公路特大桥26#-10等桩基，溶洞高度达11m的大溶洞，洞内半填充，填充物为流塑状黄色粘土，全漏水，覆盖层及其不稳定，砂层厚度达30m之多。桩基施工过程中极易出现急骤漏浆、塌孔、地陷等工程事故，甚至危及施工人员的安全，故先对覆盖砂层进行袖阀管注水泥浆加固，使其砂层成为一个整体，不会出现突然塌孔。再对其溶洞腔进行灌注水泥砂浆填充密实，使充填物能够与周围环境固结成为一个整体，且具有一定得强度，使其不再发育，以保证后续施工安全顺利进行，确保地基的稳定性。

4.2.1 袖阀管注水泥浆

4.2.1.1 袖阀管注浆设计参数

（1）钻孔布置：2m*2m正方形布置

（2）钻孔直径：91mm～110mm

（3）注浆范围：砂层分布区

（4）注浆段分段长度：1.0m～2.0m

（5）注浆设备：袖阀管、搅拌机、BWS-200/10注浆机

（6）注浆配合比：水泥：水=1：1（根据注浆情况适当调整）

（7）注浆压力：0.3Mpa～0.9Mpa

（8）注浆结束标准：在注浆压力下，灌入量<1L～2L/min 稳压10分钟。

4.2.1.2袖阀管施工工艺

袖阀管施工工艺是目前比较先进的注浆工艺，其适应性强，对砂层、粉土、淤泥层等均能达到较好的注浆加固效果。能进行定深、定量、分序、分段间歇、重复注浆，集中了劈裂注浆法、压密注浆法与渗入注浆法的优点。袖阀管注浆使用的注浆工具为袖阀管，袖阀管内径为50mm～60mm，一次性使用的塑料管，由两部分组成，注浆段位带射浆孔的花管，注浆段以上为实管。花管每隔33cm钻一组蛇浆孔，射浆孔成梅花形布置，其外为5cm～8cm的橡皮袖阀包裹。基本施工工序为泥浆护壁成孔，浇注封壳料，下袖阀管及圆管止浆，注浆等步骤。

4.3 常规处理溶洞法

对于官抱公路特大桥，21#-1、21#-5 等桩基，覆盖层较稳定，溶洞内半填充或全填充，溶洞高度不太大，单层溶洞在3m以内，多层溶洞累加不超过5m，但存在严重漏水，故采用常规处理方法。常规处理溶洞法分：片石粘土筑壁法和水泥浆筑壁法。

4.3.1 片石粘土筑壁法

冲孔桩基按设计桩径冲孔至溶洞位置，发现漏浆时，及时用粘土加片石（按2：1的体积比）回填冲击，边回填边冲击，反复在溶洞处，每冲进1.0m左右，就投入足够的片石、粘土，粘土和片石挤密填筑溶洞，形成坚实的护壁，使其溶洞不再漏浆为止。

4.3.2 水泥浆筑壁法

此法类似于片石粘土筑壁法，对于采用片石粘土筑壁反复多次，还是出现回填后不漏浆，重新冲孔又开始漏浆，则采用水泥浆筑壁法。用冲击桩基冲到溶洞位置，反复漏浆，则回填足够的粘土和少量的片石再加入整包的水泥，一般每次投放0.5吨左右，每次回填2m～4m，再用冲击锤充分搅拌形成水泥浆，重复几次，然后回填2m～4m的粘土，取出冲击锤，等待24小时，待水泥浆达到一定强度，再进行冲孔，一般会取得良好的效果。如还是漏浆，再重复回填，使其不再漏浆，穿过溶洞底板达到设计标高为止。

五、结语

1. 广珠铁路二标段官抱公路特大桥溶洞桩基成孔施工方法，是经过一段时间不断总结，不断翻阅大量资料和现场试验等摸索总结出来的，施工伊始，由于对桩位处溶洞大小估计不足，备用的片石，粘土及水泥数量不够，打穿溶洞后，补浆和回填不及时，和对施工方法选择不得当，造成了两次地面塌陷。经过两个月才处理完成，因此岩溶地区成孔预防措施和施工方法的选择非常重要。

2.在岩溶地区桩基施工是工程施工的关键，桩基施工的顺利与否，往往决定了工程的工期和成本，若出现问题，对工期和成本的影响更是难以估量。在施工过程中，我们运用上述溶洞的处理方法，基本实现了小溶洞不塌陷，大溶洞少塌陷，比较顺利、安全的完成了溶洞地区冲击钻灌注桩的桩基基础施工。

3. 由于溶洞桩基施工具有不可预见性、复杂性、危险性，施工前应认真仔细阅读施工图纸及勘察资料等有关文件，弄清桩基溶洞的地质情况，为确定施工方案提供依据。

4. 根据地质资料，制定详细的施工方案，做好逐桩技术交底。遇见各类异常问题时能够及时做出处理，确保工程进度、质量和施工安全。

参考文献：

[1]湖南交通科技.2002年第一期《岩溶地基处理方法》

[2]交通世界.2004年第5期《岩溶地区地基处理及桩基施工技术》

[3]岩土注浆理论与工程实例. 北京 .科学出版社 .2001

[4]建筑地基处理技术规范 . 中国建筑工业出版社 . 2003

[5]铁路特殊路基设计规范 . TB 10035-2002

[6]实用桩基工程手册. 北京. 中国建筑工业出版社 . 2003