岩溶复杂地质条件下的高速公路桥梁桩基施工技术

肖必飞

（中交四航局第一工程有限公司，广东 广州 510310）

随着经济的发展，我国范围内各大城市的城市化进程都在不断加快，这使得高速公路桥梁工程的建设数量和规模不断增加。相关部门也愈发重视复杂地质条件下的桩基处理和施工。作为一种较为常见的特殊地质，岩溶地质具有多种表现形式，规律性较弱，会给桩基施工带来诸多不确定因素，施工企业必须加以重视，采取有效的施工技术对其进行处理[1]。

1 工程概况

文章涉及工程为6车道高速公路，路基宽度为34m，设计速度为120km/h，该项目的建设一共需要建设5座桥梁，桥梁的总长度为1.18km。桥梁基础形式为钻孔灌注桩基础，桥梁的墩身有两种形式：圆柱墩、实心薄壁墩。因为该工程所处的地质环境较为复杂，溶洞桩基地层中基本不存在厚砂砾层，另外，该区域地下水位较低，所以决定配合应用钻孔桩和挖孔桩施工技术开展施工[2]。

2 施工工艺流程

高速公路岩溶复杂地质条件下桥梁桩基施工工艺具体流程如图1所示。

图1 施工工艺流程

3 挖孔桩成孔施工技术

3.1 护壁厚度设计

考虑到工程钻孔深度的要求，针对土质较差区域开展挖孔桩施工的过程中，需要采用分段开挖的方式，分段进行护壁处理，进一步提高挖孔桩施工过程中的安全稳定性。对于文章涉及工程来说，对于小于6m的钻孔，由于土质条件相对较好，因此即使不进行护壁，也可以开展开挖施工；但是对于超过6m的钻孔施工，为了提高施工过程中的安全性，必须设置护壁，同时合理控制护壁厚度约为15cm。

3.2 桩孔开挖

综合考虑岩溶地质环境的特点，决定应用分段开挖的方式开展开挖施工[3]。对于地质条件较好的区域，1m一段；对于岩溶地区，0.5m一段。在开展开挖施工的过程中，不需要对孔壁进行抛光处理，应用人为处理的方法保证孔壁的平整度。钻孔施工的过程中，如果遇到坚硬岩石，可以配合应用浅眼松动爆破法继续开展挖进施工。

3.3 护壁的施工

综合考虑岩溶地质环境所具有的特点，应用的护壁为外齿型15cm等厚钢筋混凝土，并应用人工浇筑的方式，每段3块拼接在一起，然后应用U型卡将其连接起来；完成护筒施工后，需要开展测量控制工作，校对桩基的高程以及桩位轴线，保证孔位以及孔深都符合具体的设计要求。

3.4 钻孔的测量控制

随时校对桩位轴线，保证在开展钻孔施工的过程中，桩位、截面面积以及孔深都符合工程实际的设计要求。另外，应用基线十字网控制方法对轴线进行测量控制，将控制水准机电向上牵引直到护壁顶面，实现高程的测量和控制。

3.5 溶洞处理

对岩溶地区开展钻孔灌桩施工的过程中，必须采取有效的措施对溶洞进行处理，具体体现为以下三个方面。

（1）溶洞的安全处理。对溶洞内的有毒气体进行检测，检测人员进入溶洞的时候，必须佩戴安全系带，并且保证安全带和井口上的挂梯之间的连接足够稳固，提高检测人员在开展溶洞检测工作过程中的安全性。当基坑挖空的深度超过10m，需要应用鼓风设备不断向孔内吹入新鲜空气，保障检测人员的呼吸需求。

（2）溶洞的承压水检测。当挖孔的尺寸和溶洞顶面之间的距离为1m时，应提前钻一个直径为10cm的小孔，检测溶洞内部是否存在承压水。一旦存在，就要求施工人员和检测人员必须迅速转移到地面，完成承压水的抽取后，方可继续开展开挖施工。

（3）溶洞的填充物检测。挖穿溶洞顶盖后，检查溶洞内部的填充物，如果没有填充物，抽净溶洞内的积水和稀浆，稳固外圈后，再开展立模浇筑施工；如果溶洞内有填充物，首先要合理划分填充物的等级，然后针对不同的等级采取有效的处理方法进行处理，完成填充物的处理后，再开展下一步施工。

4 冲击钻钻孔桩成孔施工技术

4.1 制备泥浆

为了提高泥浆稳定性，可以在泥浆中掺入适量的0.2%的纯碱粉；然后应用钢材料护筒，开展埋设护筒操作，护筒内径需要比桩径大0.3m，采用分解卷制，并根据岩溶地质环境选择科学合理的埋设方案，比如对于埋深程度较浅的护筒，可以采用挖埋法。另外，为了避免施工过程中杂物落入钻孔，导致钻孔产生质量问题，还需要控制护筒的顶面较地面高0.3m。

4.2 架设钻机

在设置钻机的支点位置的时候，尽量将其设置在原理孔口的位置，然后采用“八”字缆风绳栓拉钻机，保证钻机的安装足够平稳，避免其在具体施工过程中出现位移或者沉陷的现象。

4.3 钻进作业

针对普通土层的钻进施工，为了有效提高泥浆密度，可以采用50/75cm冲进钻进行钻进。对岩溶层开展钻进施工的过程中，为了保证将洞顶击穿，避免卡钻问题的发生，可以应用100～150cm内变化冲程的模式开展钻进施工，同时还需要准备水泥、片石以及黏土等施工材料。

4.4 溶洞处理

在钻穿溶洞洞顶之前，需要调配专业的工作人员，实时观察护筒内的泥浆面，一旦护筒内部的泥浆面有下降趋势，立即进行补充。在钻开洞顶后，因为溶洞内的填充情况不确定，必须确定溶洞内部的填充情况后，再选择最为合理的钻进处理方式进行钻进。比如对于小型或者多层溶洞，可以应用低标号混凝土完成溶洞填充后，再开展钻进施工，对于大型溶洞，必须根据实际情况选择特殊的处理技术对其进行处理。

5 工程灌注桩成桩施工技术

5.1 清孔

完成钻孔施工后，就需要进行清孔，清孔工作完成后，就可以开展灌注桩成桩施工。首先应用测绳悬挂重量为1kg左右的铁砣，复核钻孔深度，然后在孔底设置活门的网抽渣筒，反复对钻孔进行掏渣，彻底清除钻孔底部的淤泥和沉渣；完成钢筋的下放后，需要复查沉渣厚度，一旦发现沉渣厚度超标，那么需要再次开展清孔作业，直到符合工程规范要求。

5.2 安装钢筋笼

完成清孔作业后，立即安装钢筋笼。具体来说，完成清孔工作后，需要检查清孔质量，如果清孔质量合格，那么就需要及时将钢筋笼下放到钻孔内，然后将其固定在护筒上，避免在混凝土灌注施工的过程中出现钢筋笼上浮的现象。为了有效缩短钢筋笼的安装时间，可以采用钢筋笼套筒挤压接头工艺进行钢筋笼的安装施工。

5.3 灌注混凝土

完成孔内钢筋笼的安装工作后，就可以开展混凝土灌注施工，具体来说，混凝土灌注施工分为以下五个步骤进行。

（1）完成漏斗和导管的安装工作后，立即进行第一车混凝土的灌注施工。一般来说，第一车混凝土坍塌度都会较大，所以需要在混凝土2m以下埋设导管。

（2）在灌注混凝土的过程中，必须连续进行，并且配置专业的工作人员负责监控混凝土的灌注高度；另外，还需要保证导管埋设深度位于2～6m。

（3）在提升导管的过程中，为了避免触碰钢筋笼，必须保障导管时刻位于中间位置，导管提升后的埋深程度也需要保证在2m以上；另外，还需要严格控制导管的拆除时间，尽量保证在15min以内完成。

（4）当在岩溶地层附近开展混凝土灌注施工的时候，需要适当放慢混凝土灌注的速度，此举目的是避免压力骤增造成岩溶地层的孔壁坍塌。

（5）控制完成灌注的混凝土桩的高度应该比设计高度要高出70cm左右，将多出来的部分凿除，提高整体混凝土灌注质量。

6 结束语

文章以实际工程为例，对冲击钻钻孔桩成孔和灌注桩成桩施工两种岩溶地区桩基施工技术进行了全面的探讨和介绍，并且对应用两种施工技术开展施工的过程中需要注意的事项进行了介绍，希望为相似工程提供借鉴和参考，保障和提高我国高速公路建设质量，为人们的出行提供安全保障。