高速公路桥梁溶洞桩基施工技术论述

张吉浩

（吉林省高速公路管理局四平管理分局 吉林四平 136001）

溶洞桩基施工属于隐蔽工程，其在施工中可能会遇到很多影响因素，为了保证最后的工程质量，相关人员还要最大程度避免各种施工问题，使桩基处理中的塌孔以及漏浆等症状得到有效预防和处理。在落实施工技术时，相关人员还要遵循施工工序流程，使施工技术与施工对象和施工要求对应起来。本文主要针对高速公路桥梁溶洞桩基施工技术进行研究。

1 工程概况

国家某高速公路纵贯多个省，所跨过的区域不仅路线长，地理环境还表现出多元化特点，所以该条公路同时跨过了平原地区和溶岩地区等，这些地区的地质条件都不同，对相关施工技术的要求也不同。对某段高速公路所在的溶岩地区进行施工研究，该处的桥梁子工程共有流出，其中五处都处于溶岩区域。对溶洞的深度进行勘察，发现孔洞最深处为25m。同一个单孔内的溶洞数量不止一个，这些溶洞在形状、规模以及深度等方面呈现出多样化特点，对溶洞内部物质进行探测，发现其土质不是很理想，粘土占据绝大比例。基于此，相关人员要在溶洞内部进行桩基施工，首先需要处理好软弱地基，使其加固加密，即使如此，最后的桩基成孔施工技术落实也会遇到很多问题。对形态各异的溶洞桩基进行施工时，相关人员需要根据溶洞的地质条件和地貌特点以及施工要求等，选择合适的桩基直径，基于溶洞的千奇百怪，相关人员应使直径规格多元化，如1.20m、1.40m、1.60m、1.80m、2.00m等。在确定直径规格后，相关人员还要对溶洞桩基数量进行计算。桩长以及施工的浇筑材料类型等都要得到确定。

该路段的地貌为溶洞，溶洞数量不止一个，这些溶洞分布不规律，有的溶洞单独存在，有的溶洞和其它溶洞连接为一体，形成一个大的地貌结构[1]。虽然溶洞中的填充土体多为粘土，但粘土的类型却不止一种，不同的地质层，填充土体类型也不同。此外在溶洞桩基施工中，相关人员还要对岩体进行破碎施工，岩体的分布范围以及强度等都会对施工技术落实效果造成困扰。

最后针对此工程概况，施工单位应列出施工重难点以及注意事项，还应制定出合理的施工方案，在该方案中，施工人员需要钻孔、回填、钢护筒维护施工等。

2 高速公路桥梁溶洞地基的处理方法

处理方法如下：

（1）做好勘察工作，溶洞区域施工难度大，其勘察要求以及对勘察数据的要求也会变高，所以勘察人员需要对溶洞进行了解，然后合理布置勘测点，并利用先进技术和设备准确定位勘测点，获取勘测数据，这些数据不仅包括溶洞形态、内部地质层填充以及深度等基本信息，还包括溶洞周围的各种环境信息、桩基施工条件信息等。这些信息还要被传感设备传递到中心控制站，相关人员要利用软件深度分析信息，从中筛选出有益于桩基施工的信息，将其利用到桩基施工中。

（2）在了解溶洞埋深后，相关人员要对不同埋深的溶洞采取不同的地基处理方式。在浅溶洞施工中，首先处理好软弱地基，即妥善处理淤泥土，如果淤泥土范围不大，相关人员可利用高压射水方式来使其内部空间被冲毁，然后被清除[2]。淤泥土所占空间处要被填充质量和性能以及强度比较大的混凝土材料，相关人员还要做好浇筑振捣密实工作。在深溶洞施工中，高压射水的扬程满足不了要求，相关人员需要另辟蹊径选择合适的软弱地基处理方式，可利用混凝土桩来排挤淤泥土，使其被消除。

（3）在施工中，遇到洞口较窄，深度较大的溶洞，相关人员需要定位岩溶，当确定其在基础底面时，可对其不作处理，直接利用钢筋混凝土板覆盖溶洞，板长要远远大于溶洞宽度。

（4）埋深较大的溶洞内部可能存在很多强度较弱的软粘土，对于这类土的处理，相关人员可采用填充方式，使溶洞受到封堵，封堵材料为砂石混合料，这种材料主要施加在后期形成的孔洞中，相关人员还要选择合适的设备来完成钻孔工作。

（5）在深度较大、空间面积较大的溶洞，相关人员还要选者合适的桩基础施工类型，这些基础既要适合溶洞施工现状，还要方便施工操作，使混凝土材料能被有效灌注到施工对象中。沉入桩基础以及钻孔桩基础都可满足该要求[3]。

3 高速公路桥梁溶洞桩基施工技术

在溶洞桩基施工中，可能会遇到漏浆、塌孔、地面沉陷等事故，相关人员除了要完全落实相关的施工技术外，还要在准备阶段开展预防策略，使施工对象得到有效维护。在准备阶段，地质勘察工作只是基础工作，相关人员要据此确定施工方法，其次组织人员，做好人员培训工作和施工技术交底以及质量交底工作，还要根据工程中的溶洞数量，安排不同的施工队伍，使施工人员都能在质量意识下，落实溶洞桩基的各种施工技术。负责人还要合理安排队伍中的每位施工人员，使其能自觉遵守责任制度，做好本职工作。另外还要做好材料和设备准备工作，相关的材料主要有片石、粘土、钢护筒以及混凝土等，设备有钻孔装置、挖掘设备、吊车等。

3.1 桩基穿过溶洞的施工技术

桩基穿过溶洞时，需要采取钻孔桩施工技术，相关人员还要根据溶洞内部的地质条件，确定具体的钻孔击穿措施，击穿对象为溶洞顶板，溶洞的硬度比较大，所以在钻孔过程中很容易造成卡钻问题，为了避免此类问题的出现，相关人员需要对钻机的操作过程进行控制，使其在不同的位置表现出不同程度的性能[4]。以溶洞顶板为参考，钻孔与其之间的距离缩短到1m时，钻机的运行速度以及力度都要减弱，与此同时，还要使泥浆比重加大，这种模式具有循序渐进特点，所以顶板很容易被顺利击穿。泥浆主要灌注在护筒内部，相关人员还要对泥浆面的高度进行关注，以便获取去钻补浆填充先机。泥浆面下降便是调整操作的最佳机会，相关人员应使钻头脱离顶板，并对浆体进行补充，使其达到标高位置，填充物主要为片石黄泥。

3.2 裂隙发育地区的桩基施工技术

裂隙发育区主要指岩石缝隙处，将桩基施加在岩体中时，还需要注意缝隙宽度大小问题，避免缝隙继续扩大，或造成灌注漏浆问题。这种情况下的岩石桩基施工应另辟蹊径，首先泥浆比重要增大，泥浆中的胶体占据比例也应增大，相关人员可以通过水泥、火碱等来提升泥浆的悬浮效果。如此漏浆问题可得到解决，如果钻孔还无法继续施工，相关人员就要利用钢护筒来浇筑浆体，使漏浆缝隙被填充完全。浆体的渗透性以及固体强度等可以使岩石的整体性更强[5]。岩石缝隙处的材料完全凝固后，相关人员还要对其强度进行检查，再决定是否重新施工。

3.3 穿过斜岩的桩基施工技术

如果桩基施工需要在斜岩上进行，相关人云还要根据斜岩类型，选择合适的处理方法，斜岩处理不当，会直接影响钻孔施工质量，因为斜岩无法保证钻孔的垂直度。在孔洞发生偏斜情况下，相关人员也要根据偏斜程度，对其进行修复，使其达到一定的垂直度后，再进行钻孔桩基施工。在偏斜度较小的条件下，相关人员应作出填充冲进操作，使操作对象得到改善，钻孔设备的钻井速度和进度都要放慢，在缓缓钻进过程中，偏孔逐渐脱离原状态，恢复垂直。

3.4 塌孔、卡钻头等问题的处理措施

卡钻头发生在钻进过程中，埋钻头的原因是多方面的，孔洞内的石头规模和硬度太大或当塌孔出现后，周围倒塌的石头等会使钻头提不出来，另外梅花形的钻孔也会卡钻头[6]。这种问题不仅会造成孔洞质损，还会使钻机设备受损，更会影响钻孔桩基施工进度，所以相关人员应采取合理的技术措施，来使卡钻头问题出现次数减少。例如使用钢护筒来减少漏浆造成的埋钻问题，在维护好孔洞，并快速提出钻头后，相关人员还要及时清理孔洞中的杂质。再如水下爆破振动法，这种方法主要是利用炸药爆炸后的爆破冲击力来使卡钻的地方发生松动，使钻头有可乘之机，能被及时提取出来。这种力也可以直接作用在钻头上，使其对周围岩石层的推力变大，其本身也可借助此力完成扭转，扭转后的钻头提取比较容易。

3.5 混凝土灌注施工技术

该种技术在桩基施工中应用较广泛，可将其应用在裂隙填充中、溶洞层面灌注中等。不同区域的混凝土灌注操作，施工技术要求也不同，对泥浆比重要求也各有差异，相关人员还要控制灌注速度，使混凝土与填充对象紧密连接在一起。混凝土灌注施工水平可体现在孔洞稳定性等方面，相关人员可通过检查混凝土的出浆量以及材料在浇筑对象中的上升高度等来验证施工技术落实情况。当混凝土浇筑量变多时，其上升高度与出浆量参数大小也要变大，如此浇筑的材料才不会对桩基施工造成困扰[7]。

4 结语

同一工程中的溶洞数量不止一个，其分布在工程的不同区域，而不同区域的溶洞地质条件以及其他环境条件都不同，所以相关人员还要做好地质环境勘察工作，采集现场施工的各种信息，使其成为桩基施工方案的编制参考依据，如此施工技术才能满足桩基施工要求。溶洞桩基施工注意事项比较多，施工要求也比较严，相关人员还要做好样板工程，以试验等手段确定最佳方案，如此溶洞地基安全可靠性才大。