浅议桥梁桩基施工溶洞处治措施

曾伟华

（深圳市美加达公路工程有限公司　广东　深圳　518172）

浅议桥梁桩基施工溶洞处治措施

曾伟华

（深圳市美加达公路工程有限公司广东深圳518172）

社会经济的发展带动着人们生活水平的提高，人们对桥梁桩基施工溶洞处理的安全高度提出了一定要求，采用合适的施工方式可以在一定程度上为桥梁桩基施工溶洞处理提供便利，西方国家桥梁桩基溶洞施工处理方式已经越来越完善，由于各种客观原因，我国目前的桥梁桩基施工溶洞处治措施存在一定的问题，对实际的施工的安全性、效率性与经济性有一定的影响。本文通过对深圳市205国道屯梓河桥旧桥部分桥梁危桥改造工程溶洞处理的工程概况进行概述，分析工程处理实例，探讨桩基溶洞处理防治技术措施，希望对相关研究者有一定启发。

桥梁桩基；溶洞处治；措施

随着我国经济的迅猛发展，我国对桥梁桩基溶洞施工技术的关注度也逐渐提高，调查研究表明，桥梁桩基溶洞的施工过程中由于其特殊的地理环境，如果无法采用较为合适的方法进行施工，施工人员会出现掉钻、卡锤、埋锤、梅花孔等情况，严重者甚至会造成漏浆与塌孔等事故[1]。笔者根据自身多年的经验发现，只要充分了解桥区桩施工中遇到溶洞的发育规律、基本形态、规模大小、溶穴顶板岩层厚度、完整性、洞内充填物形状并可以制定相应的防止措施。因此，笔者主要探讨了深圳市205国道屯梓河桥旧桥部分桥梁危桥改造工程溶洞处理的实例处理状况，以加强其它同业者的了解。

1　工程概况

此工程位于深圳市205国道，处于深圳东部地区，通过调查与研究，工作人员发现此处的土层地质大部分为石灰岩结构，其在地面的表层呈现出褶皱带，此区域的范围一直从NE至EW。由于范围过广，许多地方的分布并不均匀，因此，这段区域中许多桥梁均通过岩溶。此工程为屯梓河桥旧桥部分桥梁危桥改造桩基工程，实际人员通过仔细的研究与考察，提出选择嵌岩桩作为危桥桩基工程的支承方式。

起初，地质勘测小队对地质进行初次勘探，提出地质中的溶洞直径比较小，不会对桥梁的建设造成安全隐患，但后续进行实际施工的时候，发现大量发育较为成熟的溶洞，经鉴定，发现如果无视这些溶洞，直接会影响工程的质量安全，根据这种情况，笔者及其它工作人员对地质进行反复的勘测并鉴定，决定采用地质勘察补钻方式来确认桥梁的具体地质情况，最后发现桥梁的大部分地质均被大范围的岩溶进行覆盖。且岩溶的直径还在逐渐扩大，造成表层十分不平稳。为了保证工程的稳定与安全，施工人员开始根据具体地质情况进行相应的处理。

2　工程处理实例

2.1地理特点

根据地质部门公布的分类信息对桥梁底下的灰岩地层进行分析与判定，笔者按照岩性的结构分布情况进行分层，发现每个层面的材料比重均不相同，从浅至深的角度来看，地质的分层分别为：①人工填土层（以回填砂与原桥墩的材料综合组成，具有不同程度大小的孔洞；②洪积土层（由细砂为主料组成，整个土层的表面呈现出灰白色与浅黄色，土层含有一定的湿度，紧密程度较高，其底部含有一定的卵砾石与粘土，表层呈现出棕黄色与灰黄色，具有一定的可塑性；③石炭系下统基岩（主要由微风化白云质灰岩构成，部分含有一些细小砾泥，表层呈现出浅灰与紫红色，部分出现溶蚀情况）[2～3]。针对空洞的溶孔，笔者采用软塑状含砂亚粘土作为充填物，石炭系下统基岩层具有一定的可塑性，部分呈现出流塑状态的基层岩具有较高的溶蚀情况。调查研究表明，一般的岩孔出现扩大发育时会逐渐覆盖整个基岩面，主要分布位置为溶沟、溶槽部位，浅层溶岩一般呈现出串珠形状，深层则覆盖区域较小，但溶洞互相之间连接。这些溶洞均具有一定的充填物。

2.2地下水特征

笔者对施工区域的灰岩地区地下水进行取样分析，从存储介质的角度可以将地下水分为三种：①残积层的孔隙中含有较多的水分，结构松散，具有一定的渗透性；②介质水属于溶洞、溶蚀裂隙缝中充填的水分；③介质水属于桥梁内部结构出现断裂而储存的水分。根据对本工程中的桩基溶洞进行通过分析与地质补钻施工后，发现地下水层浅层属于残积层的孔隙水，深层属于岩溶裂隙水，其水量较大。根据对地质补钻的勘测反馈，笔者了解到桥址区中出现的溶岩造成基岩表层起伏较大，内部的某层含有砂亚粘土造成岩层出现不稳定，溶洞分布大小与深浅具有一定的复杂性。容易在后期的钻孔施工中出现漏浆与塌陷等情况。

2.3工程实施工艺选择

笔者根据工程概况决定采用分批次施工来进行，根据施工过程中出现的不同状况逐渐改善溶洞区基桩施工技术。其具体步骤为：①针对桩基为较少的层面时，采用常规的施工方式进行施工，控制力度去冲击冲孔，将溶洞内部的泥浆进行清理，以避免孔壁出现坍塌，进行钻孔时注意控制泥浆下降高度，并根据泥浆的容量来计算出溶洞的体积；②针对溶洞较高的桩基的冲孔时间较短、泥浆下降速度较快的特点，采用合理比例的回填粘土、碎石拌和料投入到混凝土中，搅拌完成后将混合材料充填钻孔内部，将溶洞变为一个圆锥体空间，然后再进行钻孔，可以保证施工外部的稳定性。

3　桩基溶洞处理防治技术措施

3.1防止卡锤、掉钻措施

进行溶洞处理时采用人工挖孔与冲击钻挖孔等常规处理方式，根据施工的设计要求将孔洞控制在一定范围，并适当的增加桩基孔径的大小20cm左右，为保证冲孔的精确性，可以根据具体的施工情况采用导向圈，钻孔过程中密切关注溶洞顶板岩层的厚度，控制钻孔过程，降低冲击顶板岩层的伤害。钻孔中需要按照从浅至深，由缓至重，适当的采用冲击锤进行锤击来控制孔径的大小[4]。

3.2漏水、漏浆处理措施

一般的钻孔过程中，孔道的泥浆量会呈现出不稳定情况，因此，工作人员进行冲锤时需要密切关注泥浆深度的变化，并根据具体情况决定向孔洞中增加泥浆与水。当发现漏浆严重时应该及时根据设计需要增加粘土、水泥混凝土材料进行回填，确认回填安全后再冲击开孔[5]。

3.3抛填物选择

进行冲孔的过程中，工作人员需要密切关注冲孔的深度，当孔洞接近溶洞底面时，采取与充填物相应的材料增加孔壁的安全厚度。

3.4防止斜孔

当发现岩面出现倾斜时，可以采用质地坚硬精密的小片石浆填入以平衡岩面，控制钻孔的冲程速度，避免出现斜孔、卡钻的情况。由于钻孔的孔洞中充填物分布并不均匀，造成孔壁岩面出现较大的倾斜，因此，工作人员需要将混凝土直接灌注空洞之中，确保混凝土的强度达到工程需要后才能进行二次钻孔[6]。

3.5漏混凝土的预防

根据笔者的经验，发现进行桩基钻孔灌注的时候会由于没有良好的控制压力，会破坏护壁，造成混凝土浆漏入溶洞，因此，工作人员需要封闭孔壁后采用粘土、片石、水泥对孔洞进行充填，由于施工地质具有岩溶发育的特性，而目前国际也没有提出规范的建设规范。因此，工作人员为了保证工程的质量应该先进行试桩，确保钻孔的孔径与其填充物的强度后再进行下一轮的施工[7]。

3.6地表沉陷的处理

一般的通洞在施工过程中会由于得到不均匀荷载而出现地表沉陷与塌孔。原先出现的钻孔构件会出现掉落，严重时会造成人员的生命危险。此项工程进行1-1#桩钻孔时，地面出现沉陷。笔者经过调查发现地基下的溶洞互相连接，造成孔洞的荷载失衡，因此，笔者采用粘土加片石作为填充料进行孔洞的填充，然后再进行二次冲孔。

4　结束语

综上所述，深圳市205国道屯梓河桥旧桥部分桥梁危桥改造工程溶洞处理的工程概况为土质为石灰岩结构，孔洞分布不均匀。土层结构为人工填土层、洪积土层、石炭系下统基岩。此工程的存储介质为残积层的孔隙、溶蚀裂孔缝、桥梁内部结构断裂层几个方面。笔者经过仔细的分析与研究提出桩基溶洞处理防治技术措施包括防止卡锤、掉钻措施、漏水、漏浆处理措施、抛填物选择、防止斜孔、漏混凝土的预防、地表沉陷的处理几个方面，希望本文对相关研究人员有一定的启发作用。

[1]彭英军.临沂市金雀山路沂河特大桥钻孔灌注桩施工中的溶洞处理[J].中国科技财富，2011，574（12）：95～97.

[2]张智程.桥梁桩基施工中溶洞处理方法[J].城市建设理论研究（电子版），2014，12（36）：6351.

[3]李国强.桥梁桩基础溶洞施工技术分析[J].城市建设理论研究（电子版），2014，79（24）：2427.

[4]赖伟浩.溶洞地区桥梁桩基施工经常出现的问题及措施[J].建材与装饰，2013，381（22）：277～278.

[5]蔡志舰，陈长江.旋挖钻机在溶洞地层桩基施工中的问题及处理[J].筑路机械与施工机械化，2013，30（2）：78～80.

[6]李军伟.对桥梁桩基施工中溶洞处理技术探讨[J].城市建设，2010，174（14）：390～391.

[7]程海滨.浅谈桥梁桩基施工中溶洞处理技术[J].城市建设理论研究（电子版），2013，241（20）：101～103.

U445.551

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1673-0038（2015）30-0309-02

2015-7-9