鐘仁鈺

（廣西建工集團(tuán)第五建筑工程有限責(zé)任公司，廣西 柳州 545001）

某鐵路正線全長達(dá)到了101.43km，其中橋梁長度達(dá)到了61.23km。整個橋梁中特大橋長度為1125.23m，具有30 個墩臺，樁基礎(chǔ)達(dá)到了312 根，采取鉆孔樁施工方式，設(shè)計有φ1.0m、φ1.25m 以及φ1.5m 樁基礎(chǔ)。按照地質(zhì)勘察情況可知，該橋絕大多數(shù)樁基存在著巖溶不良等地質(zhì)問題，橋址所在區(qū)域的巖溶發(fā)育屬于中等發(fā)育程度。此發(fā)育會造成周邊基礎(chǔ)持力層巖土體強(qiáng)度的大大下降，嚴(yán)重情況下會造成基礎(chǔ)失效和結(jié)構(gòu)性破壞，甚至?xí)斐傻孛娴乃?。對于此種地質(zhì)情況來說，在鉆孔時容易引發(fā)塌孔、斜孔、地面沉陷等問題，混凝土灌注時流失較嚴(yán)重。所以在施工前需要制定出較完善的治理方案，施工過程中也要根據(jù)實際情況對施工方案進(jìn)行修訂，避免質(zhì)量安全問題出現(xiàn)。

1 沖孔樁巖溶處理方案

在正式鉆孔之前需要按照施工現(xiàn)場的具體情況確定好鉆孔的順序，要確保同基礎(chǔ)樁基能夠及時封閉溶洞并且隔斷通道，按照從外到內(nèi)的順序進(jìn)行樁施工。對于巖溶地區(qū)來說，鉆孔時主要采取的是沖擊鉆成孔，在進(jìn)行施工時需要按照巖溶發(fā)育程度、溶洞的填充情況設(shè)定針對性的溶洞處理方式，最大程度保證工程質(zhì)量。一般情況下，溶洞處理可以采取如下幾種方式：

1） 巖溶注漿預(yù)處理。主要就是指在鉆孔樁施工之前對于溶洞實施注漿填充；

2） 回填造壁法。此種方法主要是通過黏土摻片石進(jìn)行回填，同時要打密擠實造壁；

表1 鉆機(jī)機(jī)械

表2 注漿機(jī)械

3） 套內(nèi)護(hù)筒法。主要就是指利用較大直徑的鉆頭鉆進(jìn)，同時大護(hù)筒要跟隨其進(jìn)度，直到溶洞頂板之后要通過和設(shè)計樁徑相應(yīng)的鉆頭鉆進(jìn)，通過相應(yīng)的小直徑護(hù)筒跟隨其進(jìn)度，直到溶洞底位置，實現(xiàn)溶洞的防護(hù)。

總的來說，套內(nèi)護(hù)筒法的施工難度相對較大，具有較高的施工成本，并且施工效果并不是很理想。所以根據(jù)案例溶洞發(fā)育情況可以采取巖溶注漿預(yù)處理以及回填造壁法相結(jié)合的方式實施處理，會取得比較好的效果。

2 沖孔樁施工中的溶洞處理

2.1 注漿預(yù)處理

1） 基本設(shè)計要求，嚴(yán)格遵照設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，要在樁底頂板3 倍樁徑深度范圍內(nèi)溶洞實施充分壓漿，確保溶洞可以被完全的填充，保證其被充滿。要確保樁底和樁身注漿加固之后7 天才可以進(jìn)行樁基施工，確保樁基的穩(wěn)定性。

2） 鉆探工藝分析，第一，要按照具體地質(zhì)情況選定相應(yīng)的地質(zhì)鉆機(jī)，要按照設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)確定好注漿孔位置，確保其準(zhǔn)確性。對于樁基范圍來說，要采取逐樁鉆孔注漿的方式，要在樁的周圍設(shè)置鉆孔注漿（孔距設(shè)定在3-5m）。如果施工時存在較大溶洞，那么需要一定程度上擴(kuò)大鉆孔注漿范圍并減小孔距。

第二，施工設(shè)備選擇。主要包括鉆機(jī)機(jī)械和注漿機(jī)械兩種類型設(shè)備，具體情況如表1、2 所示。

第三，設(shè)備就位。設(shè)定好注漿孔位置后要將鉆機(jī)移動到鉆孔位置，將鉆機(jī)固定好。固定好鉆機(jī)之后，需要通過相應(yīng)工具（包括水平尺、傾斜尺等） 對于鉆機(jī)角度進(jìn)行調(diào)整，其他不同設(shè)備要就近安裝，要控制好注漿管線的長度（一般設(shè)定在10-100m），最大程度降低壓力損失。

第四，鉆機(jī)鉆進(jìn)。首先要將鉆桿對準(zhǔn)標(biāo)注孔位之后通過φ108mm 的巖芯管開孔鉆進(jìn)，要確保開孔直徑≥110mm。開孔過程中要緩慢進(jìn)行，采取輕加壓的方式來避免孔斜度較大。完成每一節(jié)鉆進(jìn)之后要取芯、取樣，確定合格后才可繼續(xù)鉆進(jìn)。

第五，下套管。鉆到基巖0.5-1.0m 之后要下φ108mm套管，同時嵌入基巖，要確保套管出露地表0.3-0.5m 范圍。之后通過75 號水泥砂漿對于套管實施固結(jié)，并且要將孔口套管周邊壓實，避免漿液從套管周邊擠出而影響到最終的注漿效果。

第六，基巖鉆進(jìn)。在固結(jié)套管的水泥已經(jīng)初凝之后可以繼續(xù)鉆進(jìn)，正常情況下孔內(nèi)采取清水循環(huán)鉆進(jìn)的方式，終孔之前需要通過清水對其實施清理。鉆到溶洞充填物后要改為干鉆的方式，并取樣進(jìn)行檢查。需要注意的是，在鉆進(jìn)過程中一定要避免鉆具掉落的問題，并且要對空洞尺寸和深度進(jìn)行測量，對其進(jìn)行詳盡記錄。

第七，終孔。要按照設(shè)計要求確定孔深鉆到樁底頂板3倍樁徑深度，驗收合格后擰上孔口蓋并準(zhǔn)備實施注漿。

3） 注漿工藝分析，第一，漿液的配制。設(shè)定水泥漿液水灰比在0.8∶1—1∶1。如果存在較大的溶洞以及巖溶通道，那么要按照實際情況灌入中粗砂或者水泥砂漿實施填充，之后利用煤灰水泥漿液進(jìn)行注漿，要以設(shè)計水灰比作為控制標(biāo)準(zhǔn)，通過高速拌漿機(jī)進(jìn)行拌制。

第二，注漿。案例工程所在區(qū)域地質(zhì)大多屬于灰?guī)r區(qū)域，需要將注漿壓力控制在0.1～0.3MPa 范圍內(nèi)，要在巖土界面周邊增加注漿壓力到0.3～0.5MPa，但是不能超出1.5MPa。①在注漿不升壓而吸漿量不降低的情況下，可以通過提升漿液濃度或者雙液注漿的方式來進(jìn)行。若是采用雙液注漿的方式，那么要控制水泥漿：水玻璃體積=1∶0.5～1∶0.4；②在遭遇巖溶空洞情況下，需要按照深度情況在漿液中加入粉煤灰以及中粗砂等等；③雖然存在巖溶發(fā)育但是吸漿量相對較小的其情況下，首先要通過高壓水清洗鉆孔，對巖溶裂隙通道進(jìn)行疏通之后再進(jìn)行注漿。

第三，注漿結(jié)束。在滿足如下幾種情況時可以結(jié)束注漿：①注漿孔口壓力保持在0.2MPa，吸漿量≤40L/min，保持在5min；②冒漿點已經(jīng)出注漿范圍之外3-5m 范圍情況下；③單孔注漿量=（1.5-2） 平均注漿量并且進(jìn)漿量明顯降低的情況下；④完成注漿之后要通過C15 混凝土對注漿鉆孔實施回填；⑤巖溶鉆孔注漿時要按照“邊探邊灌、探灌結(jié)合”的方式來進(jìn)行，在施工時一定要特別關(guān)注周圍水利設(shè)施情況，若是存在異常情況下需要進(jìn)行仔細(xì)記錄。

第四，完成注漿之后，監(jiān)理工程師要仔細(xì)檢查并確認(rèn)終孔條件，在將注漿孔填實之后設(shè)定好標(biāo)識以便后續(xù)檢查。在施工時要按照具體地質(zhì)條件來進(jìn)行，在確保符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)時需要進(jìn)行施工方法的調(diào)整，保證工程質(zhì)量。

2.2 回填造壁法

案例工程中存在著某些溶槽、溶溝等蜂窩狀的灰?guī)r碎塊或者溶洞，一旦這些溶洞穿過覆蓋層或者頂板情況下鉆孔內(nèi)部會產(chǎn)生某些漏漿。這就需要對其進(jìn)行補漿，拋填片石、黏土和泥質(zhì)強(qiáng)風(fēng)化巖等，在孔內(nèi)部泥漿面大體穩(wěn)定之后可以進(jìn)行沖孔。正常情況下鉆機(jī)的沖程在1～2m 范圍內(nèi)，若是遭遇溶洞情況下需要將沖程改為1m 以下，并且也要一定程度上減小沖次。要通過鉆頭沖擊將泥漿擠入到溶洞中來實現(xiàn)成孔以及護(hù)壁。

1） 選擇合適的填料，填料的質(zhì)量直接影響著造壁之后孔壁穩(wěn)定程度，提升填料質(zhì)量能夠更加有效的進(jìn)行溶洞處理。所以在選擇填料時一定要進(jìn)行多種對比，從而選擇合適的填料，包括：黏土摻水泥加片石、混凝土、黏土摻片石、砂漿、泥質(zhì)強(qiáng)風(fēng)化巖等等。

對于案例工程來說，初期為了有效控制成本采取的是黏土摻片石的方式，但是并沒有取得較好的效果，還是存在漏漿問題，并且也存在卡錘問題。針對此問題轉(zhuǎn)變施工方式，采取了回填泥質(zhì)強(qiáng)風(fēng)化巖的方式。此種巖遇水即可溶解并且在隔水之后又重新板結(jié)，重新形成的孔壁泌水性比較好，能夠避免溶洞漏漿問題，并且也避免了卡鉆以及掉鉆的問題。但此種施工方式的成本相對較高，因此在實際施工時要按照巖溶的具體發(fā)育情況采取針對性措施。

2） 回填方式，一旦溶洞發(fā)生漏漿就要對其進(jìn)行有效的回填補漿，要按照溶洞的實際情況確定好回填的高度，正常情況下回填到泥漿不再流失之后再回填5～10m 的高度。若是漏漿情況多次出現(xiàn)，那么在回填打密情況下要對此進(jìn)行回填擠密，確保溶洞得到有效的填充。

若是溶洞在經(jīng)過幾次回填后還是無法通過，那么要先將鉆機(jī)調(diào)走進(jìn)行別的墩位施工，也可以暫時的停止鉆進(jìn)，確?？孜惶顫M并且溶洞回填物穩(wěn)定之后可以重新進(jìn)行鉆進(jìn)。若是鉆機(jī)鉆進(jìn)時操作人員無法明確孔內(nèi)部的情況，那么一旦溶洞漏漿是很難被發(fā)現(xiàn)的。為了有效處理此種問題，需要在孔口設(shè)置浮標(biāo)，確保其高度能夠被操作人員看見。同時，需要通過線繩將浮標(biāo)掛在鉆機(jī)上，一旦溶洞發(fā)生漏漿鉆機(jī)操作人員就能夠第一時間發(fā)現(xiàn)，并且浮標(biāo)也不會隨著泥漿下沉而不被發(fā)現(xiàn)。

3 結(jié)語

沖孔樁施工技術(shù)是橋梁應(yīng)用最為廣泛的技術(shù)之一，本文主要闡述了沖孔樁施工時溶洞處理的相應(yīng)內(nèi)容，通過本文的介紹能夠?qū)_孔樁施工溶洞處理提供一定參考和幫助，對于提升沖孔樁施工質(zhì)量和安全性具有現(xiàn)實意義。