溶洞地质桩基施工质量控制

潘庆军

摘 要：汤河特大桥位于辽宁省辽阳市小屯镇境内，属辽溪铁路跨越沈环公路及汤河的一座特大桥，通过设计地质图分析，发现7#～10#墩桩基施工需穿过溶洞。为保证成桩质量，在建设单位的安排下，设计院对该桥地质进行逐桩补充勘探。在如此复杂的地质进行桥梁桩基施工，必须事先编制严密的施工组织设计和施工方案方可施工。根据辽溪铁路辽阳至安平段改移工程汤河特大桥桩基础的施工实践，介绍了在桩基施工过程中采用抛填法、护筒跟进等措施穿越溶洞地层的施工质量控制方法。

关键词：溶洞地质 桩基 质量控制

中图分类号：U44 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）12（a）-0076-01

1 工程概况

汤河特大桥位于辽宁省辽阳市小屯镇境内，属辽溪铁路跨越沈环公路及汤河的一座特大桥，全桥采用14-32 m+32+48+32 m+5-32 m的孔跨布置，其中1-（32+48+32）m现浇连续梁跨越沈环公路，下部结构采用圆端型桥墩，钻孔灌注桩基础。全桥钻孔桩共计176根，桩基直径1.0 m。通过设计地质图分析，发现7#～10#墩桩基施工需穿过溶洞。为保证成桩质量，在建设单位的安排下，设计院对该桥地质进行逐桩补充勘探。

地层结构特征：地层结构自上而下依次为粉质粘土、卵石土、细圆砾土、强风化泥岩、弱风化石灰岩。溶洞主要分布在强风化泥岩层及弱风化石灰岩层，溶洞内填充物有泥沙、砂砾、软塑土等，稳定性较差。溶洞分布形式为竖向单个溶洞，最小0.25 m，最大7.0 m，最多为2层串珠现象。

在如此复杂的地质进行桥梁桩基施工，施工过程中易发生孔位偏斜、卡钻、掉钻、漏浆、塌孔甚至塌方等事故，增加了施工难度且影响施工进度，因此必须事先编制严密的施工组织设计和施工方案方可施工。

2 施工方案确定

目前针对溶洞地质桩基的处理的方式主要有挖孔封堵、钢护筒跟进、直接回填冲钻3种。汤河特大桥7#～10#墩紧邻河岸，地下水位较高，不适合采用人工挖孔封堵的处理方式，根据本项目溶洞的特点选用钢护筒跟进和直接回填冲钻两种方法。

3 主要施工方法

通过设计单位的地质补充勘探资料显示，发现岩溶发育无规律变化（表1）。

3.1 直接回填冲钻

根据汤河特大桥溶洞的特点，溶洞高度小于2.0 m的桩基在施工时采用直接回填冲钻的方法进行处理。钻孔时当冲锤钻至溶洞顶板时，投放片石、碎石夹粘土、水泥，投料高度为溶洞顶部加3.5 m，用2.0 t冲锤采用小冲程冲击，每循环进尺5～10 cm，使溶洞处孔形成一定厚度的环形护壁。将回填物挤入孔壁及溶洞内缝隙，起到加固护壁作用。同时观测孔内泥浆高度情况，若孔内有漏浆现象，则再向孔内投入片石、碎石夹粘土、水泥继续冲击，直至形成泥石护壁不再漏浆为止。待填充物全部挤入溶洞内后，改用大冲程冲击至成孔。若采取上述措施厚孔内泥浆还继续下降，则将钻机立即撤离，并用碎石夹粘土填平桩孔，重新布机钻孔。

3.2 钢护筒跟进

溶洞高度大于2.0 m的桩基在施工时采用钢护筒跟进的方法进行处理。钢护筒采用8 mm厚钢板卷制而成，每节钢护筒高度采用2.0 m，护筒直径较设计桩径大5 cm，分节运至现场。施工时，先用比设计桩径大10 cm的冲锤钻进至溶洞顶0.2 m，利用汽车吊分节吊起后现场焊接沉入孔内，改用同设计桩径的冲锤继续冲击。护筒随钻进速度同步下滑，钢护筒穿越溶洞1.0 m后，在桩基顶部固定护筒，防止其继续下沉，冲锤继续冲击直至成孔，钢护筒留于孔内直至混凝土浇筑完毕。

为确保钢护筒顺利下滑，可在护筒顶部增加压力。同时要求桩基要竖直，无歪斜无缩颈，钢护筒直径要准确，连接要顺直。如下滑中遇孤石，可采用小药量电雷管爆破。

4 施工出现的问题及处理方法

4.1 漏浆和塌孔

由于通过与地下暗流相连的强透水性地层护壁不密实常出现漏浆和塌孔，这种情况应在短时间内集中抛填片石、碎石夹粘土、水泥等混合物并反复冲击，并向孔内补浆、补水，保持孔内水头高度。施工时应提前备料，由挖掘机或装载机投入。现场安排汽车吊待命，出现大面积塌孔应立即用吊车将钻机吊离孔位。

4.2 卡钻、掉钻

卡钻主要因为钻头在冲击填充的片石时，迸起的石块将钻头与孔壁的空隙挤住，造成钻头不能上下。在提升钻头时，操作人员违规操作，使用卷扬机强行提升，使连接钻头的钢丝绳断裂，造成掉钻。

这种情况可用小冲击钻冲动或放小跑震松钻头，然后小冲程来回活动待石碴松动后在提出钻头，出现这种情况严禁强行提升钻头，可避免掉钻。

4.3 漏混凝土

在灌注混凝土过程中，当混凝土高度到达溶洞地层时，容易出现混凝土的侧压力把已形成护壁破坏，使混凝土流入溶洞内。

根据汤河特大桥桩基的施工经验，这种情况首先安排汽车吊将钢筋笼提出来，如不能提起，可立即向孔内回填碎石夹粘土等混合物并超过溶洞顶板2.0 m高度，待混凝土强度上来后再进行复打，可形成强度更好、厚度更大、稳定性更好的护壁。

5 结语

由于切实做好施工组织安排，加强现场的技术管理工作，对各种问题能及时采取应对措施，在施工过程中未发生安全质量事故，目前该桥桩基已经全部完成，经过桩基质量检测，全部为Ⅰ类桩，合格率100%，溶洞处理取得了较好的质量效果。

参考文献

[1] JGJ94—94，建筑桩基技术规范[S].

[2] 张震.钻孔灌注桩穿越溶洞地层的施工[J].山西建筑，2004（8）：38-39.endprint

摘 要：汤河特大桥位于辽宁省辽阳市小屯镇境内，属辽溪铁路跨越沈环公路及汤河的一座特大桥，通过设计地质图分析，发现7#～10#墩桩基施工需穿过溶洞。为保证成桩质量，在建设单位的安排下，设计院对该桥地质进行逐桩补充勘探。在如此复杂的地质进行桥梁桩基施工，必须事先编制严密的施工组织设计和施工方案方可施工。根据辽溪铁路辽阳至安平段改移工程汤河特大桥桩基础的施工实践，介绍了在桩基施工过程中采用抛填法、护筒跟进等措施穿越溶洞地层的施工质量控制方法。

关键词：溶洞地质 桩基 质量控制

中图分类号：U44 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）12（a）-0076-01

1 工程概况

汤河特大桥位于辽宁省辽阳市小屯镇境内，属辽溪铁路跨越沈环公路及汤河的一座特大桥，全桥采用14-32 m+32+48+32 m+5-32 m的孔跨布置，其中1-（32+48+32）m现浇连续梁跨越沈环公路，下部结构采用圆端型桥墩，钻孔灌注桩基础。全桥钻孔桩共计176根，桩基直径1.0 m。通过设计地质图分析，发现7#～10#墩桩基施工需穿过溶洞。为保证成桩质量，在建设单位的安排下，设计院对该桥地质进行逐桩补充勘探。

地层结构特征：地层结构自上而下依次为粉质粘土、卵石土、细圆砾土、强风化泥岩、弱风化石灰岩。溶洞主要分布在强风化泥岩层及弱风化石灰岩层，溶洞内填充物有泥沙、砂砾、软塑土等，稳定性较差。溶洞分布形式为竖向单个溶洞，最小0.25 m，最大7.0 m，最多为2层串珠现象。

在如此复杂的地质进行桥梁桩基施工，施工过程中易发生孔位偏斜、卡钻、掉钻、漏浆、塌孔甚至塌方等事故，增加了施工难度且影响施工进度，因此必须事先编制严密的施工组织设计和施工方案方可施工。

2 施工方案确定

目前针对溶洞地质桩基的处理的方式主要有挖孔封堵、钢护筒跟进、直接回填冲钻3种。汤河特大桥7#～10#墩紧邻河岸，地下水位较高，不适合采用人工挖孔封堵的处理方式，根据本项目溶洞的特点选用钢护筒跟进和直接回填冲钻两种方法。

3 主要施工方法

通过设计单位的地质补充勘探资料显示，发现岩溶发育无规律变化（表1）。

3.1 直接回填冲钻

根据汤河特大桥溶洞的特点，溶洞高度小于2.0 m的桩基在施工时采用直接回填冲钻的方法进行处理。钻孔时当冲锤钻至溶洞顶板时，投放片石、碎石夹粘土、水泥，投料高度为溶洞顶部加3.5 m，用2.0 t冲锤采用小冲程冲击，每循环进尺5～10 cm，使溶洞处孔形成一定厚度的环形护壁。将回填物挤入孔壁及溶洞内缝隙，起到加固护壁作用。同时观测孔内泥浆高度情况，若孔内有漏浆现象，则再向孔内投入片石、碎石夹粘土、水泥继续冲击，直至形成泥石护壁不再漏浆为止。待填充物全部挤入溶洞内后，改用大冲程冲击至成孔。若采取上述措施厚孔内泥浆还继续下降，则将钻机立即撤离，并用碎石夹粘土填平桩孔，重新布机钻孔。

3.2 钢护筒跟进

溶洞高度大于2.0 m的桩基在施工时采用钢护筒跟进的方法进行处理。钢护筒采用8 mm厚钢板卷制而成，每节钢护筒高度采用2.0 m，护筒直径较设计桩径大5 cm，分节运至现场。施工时，先用比设计桩径大10 cm的冲锤钻进至溶洞顶0.2 m，利用汽车吊分节吊起后现场焊接沉入孔内，改用同设计桩径的冲锤继续冲击。护筒随钻进速度同步下滑，钢护筒穿越溶洞1.0 m后，在桩基顶部固定护筒，防止其继续下沉，冲锤继续冲击直至成孔，钢护筒留于孔内直至混凝土浇筑完毕。

为确保钢护筒顺利下滑，可在护筒顶部增加压力。同时要求桩基要竖直，无歪斜无缩颈，钢护筒直径要准确，连接要顺直。如下滑中遇孤石，可采用小药量电雷管爆破。

4 施工出现的问题及处理方法

4.1 漏浆和塌孔

由于通过与地下暗流相连的强透水性地层护壁不密实常出现漏浆和塌孔，这种情况应在短时间内集中抛填片石、碎石夹粘土、水泥等混合物并反复冲击，并向孔内补浆、补水，保持孔内水头高度。施工时应提前备料，由挖掘机或装载机投入。现场安排汽车吊待命，出现大面积塌孔应立即用吊车将钻机吊离孔位。

4.2 卡钻、掉钻

卡钻主要因为钻头在冲击填充的片石时，迸起的石块将钻头与孔壁的空隙挤住，造成钻头不能上下。在提升钻头时，操作人员违规操作，使用卷扬机强行提升，使连接钻头的钢丝绳断裂，造成掉钻。

这种情况可用小冲击钻冲动或放小跑震松钻头，然后小冲程来回活动待石碴松动后在提出钻头，出现这种情况严禁强行提升钻头，可避免掉钻。

4.3 漏混凝土

在灌注混凝土过程中，当混凝土高度到达溶洞地层时，容易出现混凝土的侧压力把已形成护壁破坏，使混凝土流入溶洞内。

根据汤河特大桥桩基的施工经验，这种情况首先安排汽车吊将钢筋笼提出来，如不能提起，可立即向孔内回填碎石夹粘土等混合物并超过溶洞顶板2.0 m高度，待混凝土强度上来后再进行复打，可形成强度更好、厚度更大、稳定性更好的护壁。

5 结语

由于切实做好施工组织安排，加强现场的技术管理工作，对各种问题能及时采取应对措施，在施工过程中未发生安全质量事故，目前该桥桩基已经全部完成，经过桩基质量检测，全部为Ⅰ类桩，合格率100%，溶洞处理取得了较好的质量效果。

参考文献

[1] JGJ94—94，建筑桩基技术规范[S].

[2] 张震.钻孔灌注桩穿越溶洞地层的施工[J].山西建筑，2004（8）：38-39.endprint

摘 要：汤河特大桥位于辽宁省辽阳市小屯镇境内，属辽溪铁路跨越沈环公路及汤河的一座特大桥，通过设计地质图分析，发现7#～10#墩桩基施工需穿过溶洞。为保证成桩质量，在建设单位的安排下，设计院对该桥地质进行逐桩补充勘探。在如此复杂的地质进行桥梁桩基施工，必须事先编制严密的施工组织设计和施工方案方可施工。根据辽溪铁路辽阳至安平段改移工程汤河特大桥桩基础的施工实践，介绍了在桩基施工过程中采用抛填法、护筒跟进等措施穿越溶洞地层的施工质量控制方法。

关键词：溶洞地质 桩基 质量控制

中图分类号：U44 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）12（a）-0076-01

1 工程概况

汤河特大桥位于辽宁省辽阳市小屯镇境内，属辽溪铁路跨越沈环公路及汤河的一座特大桥，全桥采用14-32 m+32+48+32 m+5-32 m的孔跨布置，其中1-（32+48+32）m现浇连续梁跨越沈环公路，下部结构采用圆端型桥墩，钻孔灌注桩基础。全桥钻孔桩共计176根，桩基直径1.0 m。通过设计地质图分析，发现7#～10#墩桩基施工需穿过溶洞。为保证成桩质量，在建设单位的安排下，设计院对该桥地质进行逐桩补充勘探。

地层结构特征：地层结构自上而下依次为粉质粘土、卵石土、细圆砾土、强风化泥岩、弱风化石灰岩。溶洞主要分布在强风化泥岩层及弱风化石灰岩层，溶洞内填充物有泥沙、砂砾、软塑土等，稳定性较差。溶洞分布形式为竖向单个溶洞，最小0.25 m，最大7.0 m，最多为2层串珠现象。

在如此复杂的地质进行桥梁桩基施工，施工过程中易发生孔位偏斜、卡钻、掉钻、漏浆、塌孔甚至塌方等事故，增加了施工难度且影响施工进度，因此必须事先编制严密的施工组织设计和施工方案方可施工。

2 施工方案确定

目前针对溶洞地质桩基的处理的方式主要有挖孔封堵、钢护筒跟进、直接回填冲钻3种。汤河特大桥7#～10#墩紧邻河岸，地下水位较高，不适合采用人工挖孔封堵的处理方式，根据本项目溶洞的特点选用钢护筒跟进和直接回填冲钻两种方法。

3 主要施工方法

通过设计单位的地质补充勘探资料显示，发现岩溶发育无规律变化（表1）。

3.1 直接回填冲钻

根据汤河特大桥溶洞的特点，溶洞高度小于2.0 m的桩基在施工时采用直接回填冲钻的方法进行处理。钻孔时当冲锤钻至溶洞顶板时，投放片石、碎石夹粘土、水泥，投料高度为溶洞顶部加3.5 m，用2.0 t冲锤采用小冲程冲击，每循环进尺5～10 cm，使溶洞处孔形成一定厚度的环形护壁。将回填物挤入孔壁及溶洞内缝隙，起到加固护壁作用。同时观测孔内泥浆高度情况，若孔内有漏浆现象，则再向孔内投入片石、碎石夹粘土、水泥继续冲击，直至形成泥石护壁不再漏浆为止。待填充物全部挤入溶洞内后，改用大冲程冲击至成孔。若采取上述措施厚孔内泥浆还继续下降，则将钻机立即撤离，并用碎石夹粘土填平桩孔，重新布机钻孔。

3.2 钢护筒跟进

溶洞高度大于2.0 m的桩基在施工时采用钢护筒跟进的方法进行处理。钢护筒采用8 mm厚钢板卷制而成，每节钢护筒高度采用2.0 m，护筒直径较设计桩径大5 cm，分节运至现场。施工时，先用比设计桩径大10 cm的冲锤钻进至溶洞顶0.2 m，利用汽车吊分节吊起后现场焊接沉入孔内，改用同设计桩径的冲锤继续冲击。护筒随钻进速度同步下滑，钢护筒穿越溶洞1.0 m后，在桩基顶部固定护筒，防止其继续下沉，冲锤继续冲击直至成孔，钢护筒留于孔内直至混凝土浇筑完毕。

为确保钢护筒顺利下滑，可在护筒顶部增加压力。同时要求桩基要竖直，无歪斜无缩颈，钢护筒直径要准确，连接要顺直。如下滑中遇孤石，可采用小药量电雷管爆破。

4 施工出现的问题及处理方法

4.1 漏浆和塌孔

由于通过与地下暗流相连的强透水性地层护壁不密实常出现漏浆和塌孔，这种情况应在短时间内集中抛填片石、碎石夹粘土、水泥等混合物并反复冲击，并向孔内补浆、补水，保持孔内水头高度。施工时应提前备料，由挖掘机或装载机投入。现场安排汽车吊待命，出现大面积塌孔应立即用吊车将钻机吊离孔位。

4.2 卡钻、掉钻

卡钻主要因为钻头在冲击填充的片石时，迸起的石块将钻头与孔壁的空隙挤住，造成钻头不能上下。在提升钻头时，操作人员违规操作，使用卷扬机强行提升，使连接钻头的钢丝绳断裂，造成掉钻。

这种情况可用小冲击钻冲动或放小跑震松钻头，然后小冲程来回活动待石碴松动后在提出钻头，出现这种情况严禁强行提升钻头，可避免掉钻。

4.3 漏混凝土

在灌注混凝土过程中，当混凝土高度到达溶洞地层时，容易出现混凝土的侧压力把已形成护壁破坏，使混凝土流入溶洞内。

根据汤河特大桥桩基的施工经验，这种情况首先安排汽车吊将钢筋笼提出来，如不能提起，可立即向孔内回填碎石夹粘土等混合物并超过溶洞顶板2.0 m高度，待混凝土强度上来后再进行复打，可形成强度更好、厚度更大、稳定性更好的护壁。

5 结语

由于切实做好施工组织安排，加强现场的技术管理工作，对各种问题能及时采取应对措施，在施工过程中未发生安全质量事故，目前该桥桩基已经全部完成，经过桩基质量检测，全部为Ⅰ类桩，合格率100%，溶洞处理取得了较好的质量效果。

参考文献

[1] JGJ94—94，建筑桩基技术规范[S].

[2] 张震.钻孔灌注桩穿越溶洞地层的施工[J].山西建筑，2004（8）：38-39.endprint