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【摘要】巖溶發育地層具有結構復雜、溶洞深度大、高低落差大、巖面參差不齊等特點，且存在流塑、軟塑等某些難以預見的阻礙因素。在此地質條件中進行鉆孔樁施工，不僅施工難度大，還極易造成卡鉆、塌孔、泥漿流失等問題，從而影響工程整體施工質量。結合新建吳圩雙線特大橋鉆孔樁施工實例，分析巖溶地區鉆孔樁如何成樁等問題，給出巖溶地區鉆孔樁成樁施工中可采取的有效措施，供同類工程施工參考。

【關鍵詞】鐵路工程；橋梁項目；鉆孔灌注樁；巖溶地層

1工程概況

新建吳圩雙線特大橋全長3269.02m，全橋以柱樁為主，采用鉆孔樁基礎，橋樁基底部為灰巖，地基的鉆孔樁地層存在溶洞。橋址區域有較多沖洪積物，地下水位較高，施工時易發生地面塌陷，需要采取有效措施來避免發生塌陷事故。

2施工方案

2.1鉆孔方式

新建吳圩雙線特大橋鉆孔灌注樁主要采用沖擊鉆和旋挖鉆長套筒成孔進行施工，沖擊鉆成孔便于處理溶洞回填沖擊造壁，在巖溶地區適用性強。對于巖溶區上巖土層厚的區域，也可在上部非巖溶區域采用旋挖鉆或回旋鉆成孔，再在巖溶區域采用沖擊鉆成孔的組合方式，從而提高成孔效率。

2.2溶洞處理

2.2.1拋填黏土夾片石混合物處理。拋填黏土夾片石法即在鉆錘擊破溶洞頂層時，需向溶洞內拋填黏土夾片石混合物，并利用鉆錘反復沖砸，將拋填的片石黏土擠向樁孔四周，以形成環向封閉圓臺，從而保證鉆孔過程中泥漿不流失、澆筑過程中孔壁不坍塌。在此過程中，施工要點主要包括：1）拋填片石與黏土一般按照1∶1的比例混合，片石強度要大于30MPa，尺寸約15～25cm。2）黏土要有較好的黏性。3）每次拋填黏土夾片石的高度應至少超出溶洞頂3m，以5～10m為宜，反復回填并用鉆錘沖砸，直至高錘重擊下基本無進尺，再持續沖砸20～30錘，可視為溶洞段填充基本密實，則可開始取渣鉆進。2.2.2鋼護筒跟進法處理。鋼護筒是常規法深水鉆孔樁基礎施工中的輔助措施，作用在于樁基定位、施鉆導向、保護孔口和維持孔內水頭壓力。在巖溶地區鉆孔樁基的施工，若處理措施不當，則會造成塌孔；若卡鉆、泥漿急劇流失等事故發生在灌注水下混凝土過程中時，就會出現混凝土流失，從而引發斷樁等事故。可見，鋼護筒跟進在施工作業巖溶地層鉆孔樁基施工中，并不具有護孔成樁的特殊作用。

3施工工藝及方法

3.1施工準備

結合施工區域的地質資料和土、溶洞的具體分布情況，因存在樁長不等的現狀，所以，要按照先長樁、后短樁的順序進行鉆孔施工。但需注意，鉆孔作業要等到鄰孔混凝土強度達到5MPa后才能進行。鉆孔樁施工工序：施工準備→測量放樣→制備泥漿→埋設鋼護筒→安裝鉆機→鉆孔施工→安裝鋼筋籠→灌注混凝土。當鉆孔灌注樁在鉆進作業過程中遭遇溶洞或裂隙地帶時，孔內泥漿會在短時間內急劇下降。此時，若未能及時補充水頭，則需用片石、黏土等回填物對裂隙帶、溶洞等存在空洞和漏漿的位置進行堵塞；同時，還要抬高水頭以保證孔壁側壓力增加。這是因為，如果孔壁欠壓時間過長，孔壁側的土層便無法承受周圍土層和地下水的側壓力，從而引起埋鉆或護筒底部底層坍塌問題，并造成護筒周圍地面下沉，嚴重時甚至還會導致地面產生裂縫。

3.2工藝流程

3.2.1平整場地。施工開始之前需提前平整好樁位處的場地，先對地面的雜草、樹根等雜物清除后，再利用小型壓路機壓實。若樁位處于軟基地段，則需先進行清淤作業，再利用碎石土回填，最后再進行推平壓實。3.2.2測孔定位。測量人員要結合設計圖紙和現場實際對樁位坐標進行放樣，并在此基礎上確定樁位，以準確測量樁位中心（必須要反復多次測量、計算所放樁位換手），最終確認無誤之后，仍需報給施工現場的監理工程師進行復測，只有待監理工程師復測合格且簽字確認，才能開始進行下道工序[1]。此外，將護樁埋設在樁位的縱橫中心線上時，要盡可能確保護樁位置的精確性，以便施工時對孔位隨時校驗。樁位放樣時，要在樁的周圍距樁中心2m處分別設置護樁，方便隨時檢測樁中心、測定護筒頂標高及控制鉆孔深度。值得注意的是，要加強護樁保護，并在其周圍豎立警示牌，嚴禁隨意破壞。3.2.3護筒埋設。在進行護筒埋設工作前，需提前挖除護筒周圍的砂性土，利用黏性土對筒底以下0.5m的位置進行回填并夯實，再借助定位進行控制樁的放樣，將鉆孔的中心位置標注在孔底后，再將護筒放進坑內，然后，緩慢勻速移動護筒，使得護筒中心位置和鉆孔的中心位置重合，之后將黏土分層回填在護筒周圍并進行夯實，以求達到最佳的密實度。3.2.4鉆機就位、校正和鉆孔工藝。在對施工區域進行一定程度的平整夯實之后，才能進行鉆機安裝。此做法可以更好地避免鉆孔時出現鉆機傾斜、下陷等問題，進而保障最終的成孔質量。鉆機到位后，應固定牢固，鉆孔作業開始后嚴禁挪移鉆機。若施工時發現鉆機位置偏移，則應在施工間隙對其進行調整，以確保鉆錐起吊滑輪緣、鉆錐中心和樁孔中心三者在同一垂線上，穩定好鉆機和扒桿攬風繩。鉆進作業開始前，要重新復測樁位，確保無誤后才能施工。本橋施工的地質情況特殊，故采用沖擊鉆與旋挖鉆2種鉆孔形式。鉆孔深度達到施工標準及設計要求時，要安排人員利用籠式測孔器和驗孔器檢查孔深、孔徑、孔傾斜度和孔底沉渣量，確認各數值均在標準范圍內后，才能清理孔底并開始準備水下混凝土的澆筑工作。鉆孔完成后，必須對孔深、直徑和傾斜度進行再次檢測，保證傾斜度在1%內。在此基礎上，需注意最后進行一次清孔，清理孔內石渣、泥漿，以保證孔內含泥量、含渣量和孔底沉渣均可符合設計及圖紙的要求。3.2.5鋼筋籠、導管的安裝及二次清孔。先檢測鉆孔，確保鉆孔內部無明顯坍塌及孔壁側不存在影響鋼筋安裝的障礙物后，再將鋼筋籠吊裝至既定空位，利用人工牽拉方式進行對準，盡可能沿著豎直方向輕放、慢放。鋼筋籠入孔定位之后，容許偏差應＜5cm，并使鋼筋籠處于懸吊狀態。在地面上需先對導管進行平整對接，對接時應注意對應導管編號。導管直徑與樁徑及混凝土澆筑速度相適應。導管長度按孔深和工作平臺高度決定。導管接頭法蘭盤加錐形活ConstructionTechnology工程施工技術套，底節導管下端不得有法蘭盤。采用螺旋絲扣接頭，設防松裝置。將鋼筋籠安放到位且在進行混凝土澆筑作業前，需要對孔底的沉淀厚度進行再次檢查，若達不到設計要求，則需進行二次清潔，直至符合設計標準為止。3.2.6灌注水下混凝土、成柱。在進行混凝土灌注作業時，若發現導管內混凝土未填實而含有空氣時，需緩慢、勻速灌入后續的混凝土，不能在短時間內將整斗混凝土灌入漏斗和導管，避免促成導管內高壓氣囊的形成，從而使其擠出管節間的橡皮墊導致導管漏水。混凝土灌注作業一旦開始，就必須保證施工現場有足夠的混凝土，若發現混凝土有流失，則應快速灌注混凝土。待孔樁灌注完成后，要使用原土對孔樁進行回填，其余樁基礎則用預埋聲測管聲波透射法進行檢測。對質量存在疑問的樁，應進行重點反復檢測。

4施工安全及環境保護

1）對施工現場產生的雜物、障礙物進行及時清理運輸，所有進入施工現場的工具都要進行安全檢查，合格后才能用于施工作業。2）及時對施工現場場地進行硬化和綠化，嚴禁拋擲垃圾，積極配合環保部門進行施工區域周邊環境的保護，對于施工過程中參與渣土運輸的車輛要即刻進行沖洗，防止對路面造成污染。3）對施工現場的古樹應注意保護，若現場施工中發現文物、古跡時，則應立即停止施工并上報有關單位，做好現場封鎖、相關物品隔離，待得到有關部門的明確回復后再進行施工。

5結語

我國國土遼闊，巖溶地貌發育較好，不可能完全繞開巖溶地區進行橋梁建造。只有弄清巖溶的分布、發育規律，認真勘探、勘察并了解橋梁施工現場的地質地貌和環境后，進行精心設計，才能在最大程度上保證橋梁的成功建設和后期運營安全。在巖溶地區設計橋梁并進行施工，難度較大，尤其是要全程跟蹤樁基施工的整個過程，還要結合現場的實際情況來進行動態調整和改變，使工程竣工能達到其設計質量的要求。

【參考文獻】

[1]馬劍萍.鉆孔灌注樁在巖溶地層施工中的工藝探討[J].市政技術,2020,38(3):254-257.

作者:曲冶 單位:中鐵二十二局集團第二工程有限公司