浙江交工金筑交通建设有限公司浙江杭州310051
摘要：在桥梁装置施工中，溶洞是常见不良地质，若不能采取科学的处理措施，将会直接影响整个桥梁的性能。目前在溶洞处理中，技术人员需要根据溶洞的形状、范围、深度等，采取详细的施工勘探手段，在了解溶洞基本数据的基础上，选择针对性的施工工艺，这样才能显著提高施工质量。
关键词：桥梁桩基；溶洞；处理方法
引言
随着我国高速公路建设的高速发展，桥梁设计和施工的技术也日臻成熟，但是在施工过程中，由于地质条件的特殊性和岩溶地层的存在，地质条件连续性遭到破坏，对施工安全和施工成本控制造成了很大的困扰，尤其是发育完善的岩溶，其危害更大。因此溶洞处置方案的研究具有重大意义。根据溶洞的地质情况、溶洞大小、填充物等情况，桩基溶洞处理方法主要有回填片石粘土法、注浆法以及钢护筒跟进法等。对于岩溶裂隙及一般溶洞（洞高小于4m，连通性较差的溶洞），每遇到一层溶洞，均应向孔中投入一定数量的比例为1∶1的片石、粘土，然后用小冲程冲击投下的混合物，使其挤入裂隙、溶洞内，如此反复操作，多次挤入溶洞通道固壁；对于较大溶洞（洞高大于4m，水力联系较好的溶洞），可采取回填封堵漏浆、钢护筒跟进法或注浆法等处理措施。
1工程概况
本文涉及工程主线长度约为15.18km，主线采用高速公路技术标准，双向4车道，设计通车速度100km/h。全线共计9座桥梁，其中，5座为大中桥，长约530m，3座天桥，长约199.06m，1座立交，长约65m。桥梁基础部分为钻孔桩基础及扩大基础，钻孔桩数量共计166根，桩径分4种，分别为1.2m、1.3m、1.5m、1.8m。
2工程难点
施工过程中最常见的问题也是工程的难点内容：钻孔会击穿溶洞，溶洞易发生泥浆流失现象，溶洞内泥浆面迅速下降，最终造成塌孔，继而地面就会发生塌陷。如果施工过程中遇到大型溶洞，再加上地表土质较差时，经常发生这类现象。另外，在施工过程中还会出现完成钻孔击穿工作后，因操作不当造成钻头卡住或者钻头掉入溶洞内部。
3桩基溶洞预处理工艺
3.1钢护筒护壁法
水中墩覆盖层主要为中砂层及卵石土层，稳定性差，桩基溶洞漏浆将引起覆盖层的坍塌，危及施工平台及作业人员的安全，通过覆盖层内跟进钢护筒，可确保钻孔过程中覆盖层的稳定，达到顺利终孔的目的。开钻前打入外层护筒至无法下沉为止，钻孔至岩面以上约2m位置，套内层护筒至基岩面，准确定位后，填充两层护筒之间的空隙后继续钻进。外层护筒直径为桩径+40cm，内层护筒直径为桩径+20cm，护筒壁厚均为18mm。
3.2回填处理法
钻进过程中如发生漏浆，采用回填片石、黄泥及袋装水泥的处理措施，片石与黄泥按4∶6~5∶5的比例回填；对岩层裂隙引起的漏浆，回填时另外抛填袋装水泥，单次投入约3~5t。回填后利用钻机反复冲击，让黄泥和片石充分挤入溶沟、溶槽或裂隙中，这样反复抛填片石冲挤，使片石携带黄泥往桩孔四周的溶沟、溶槽或裂隙区内排挤，直至挤满片石及黄泥且通过该区域。
3.3溶洞孔内静压注浆
静压注浆采用套管法自下而上分段注浆，即采用直径146mm套管穿过覆盖层至岩面，然后采用直径127mm套管钻孔至最底层溶洞，开始压浆。注浆前先用清水清洗孔壁，待水返清后开始向孔内注浆，注浆浓度先稀后浓，注浆压力0.5~1.5MPa，注浆速度为中~慢速，当孔口返出水泥浆后，将孔内钻具取出，盖上管盖向孔内注浆直至压力上升，吸浆量变小或注浆量达到预计设计量的3倍可结束该段注浆，重复上述步骤直至岩层面为止。
3.4双液旋喷注浆
双液旋喷注浆法是采用水泥净浆与水玻璃混合液从下至上旋喷注浆，使空洞紧密充填高强度的水泥浆固结体。采用双液注浆的目的是，按一定比例掺入水玻璃，缩短水泥浆的凝固时间，降低水泥浆液在空洞内的流动速度，使水泥浆能在可控制的范围内高效固结，利于溶洞的充填，极大的提高了溶洞的处理效率。
3.5覆盖层帷幕注浆
覆盖层高压旋喷帷幕注浆（桩周高压旋喷帷幕）主要采用单管旋喷注浆法进行施工，即利用旋喷钻机成孔后，将特制的单管及喷射器下到孔底（基岩面），然后利用高压脉冲泵把水泥浆液从喷射器高压喷出，形成高压射流，通过高压射流把土体切割搅动，同时将喷杆旋转和提升，使土体和水泥浆均匀混合，经凝固后形成圆柱状固结体，即旋喷桩。将每根旋喷桩顺桩周并排而紧密的胶结在一起，形成桩周帷幕。本工艺主要考虑用于处理陆地桩大于10m的无充填溶洞的覆盖层。
4故障及其处理
4.1漏浆
在冲击成孔中，由于有的溶洞较大且为空洞，有的还是串联溶洞，有的与溶沟溶槽连为一体，当溶洞被击穿时就会出现漏浆，这时要及时补充泥浆，当泥浆不够时应及时向孔内补水，并回填黏土，然后冲击造浆。
4.2斜孔
斜孔是由于有些溶洞岩层表面倾斜，在通过溶洞时施工方法不对，如回填片石不及时，或应当回填片石却回填了黏土，以致钻头朝向软弱层方向偏斜，造成斜孔。合适的解决方案是回填高强度小片石（直径10～20cm），或者灌注水下素混凝土，待达到一定强度后再使用冲锤小冲程冲孔，反复以上操作直至修正。
4.3塌孔
当溶洞顶板被击穿后，出现漏浆，孔内水位急剧下降，如果此时上部土层不稳定，泥浆又没有及时补充，就可能塌孔。处理方法是使用黏土全部回填，并沉降密实一段时间后，再下深护筒，护筒高度以坐落在能稳定承力层中为宜，然后重新冲孔，并加大泥浆比重进行护壁。
4.4卡钻
溶洞卡钻有2种情况：（1）钻头冲破溶洞顶板，掉入溶洞，钻头倾斜或孔不圆，都有可能导致钻头无法提起，这时可松动钢丝绳让钻头转动，看能否提起，但不可强拉，强拉有可能导致卷扬机烧坏，或将钻机拉翻。（2）遇到小溶洞也有可能卡钻，有些溶洞高度较小，没有回填处理，如果溶洞底板倾斜，使用冲锤猛力冲击时就可能卡钻，此种处理方法就是放小炮松动溶洞顶板。使用玻璃瓶装入500g左右火药，黏土封口，将小电线短路接上，埋入火药中，然后顺着钻头切刃间空隙放入钻头底部，接通电源即可达到爆破效果。
4.5埋钻
埋钻原因主要是坍孔，施工中应注意观测孔内水位，如出现漏浆要立即提钻头至孔外，如果因漏浆后坍孔，提钻不及时钻头埋入孔中，可按如下方法处理：（1）高压射水强力清孔法。当掩埋高度较小时，将导管下到坍塌泥层位置，用高压水进行清孔，将泥渣浮起通过泥浆循环带走，可以达到取钻的目的。（2）人工开挖护筒跟进法。当钻孔进尺较浅，地下水较少或易于控制，侧压力较小时，可采用人工下孔开挖坍落的泥石，边挖边护筒跟进，一直挖到钻头位置，此法一定要注意人工安全，要做好防护。（3）真空吸渣法。将导管置于坍孔底部，使用空压机通过导管压入空气，吸出泥渣，此法适用坍落石子粒径小于导管直径1/3以上的情况。
结束语：从该项目的施工经验来看，上述溶洞桩基施工方法具有可行性，在整个施工阶段并没有发生严重的质量问题，整体施工质量满意，证明其施工方法具有科学性，值得推广。
参考文献：
[1]杨帆.高速公路桥梁桩基施工中溶洞处理探讨[J].技术与市场，2018，25（05）：133-134.
[2]邓友生，刘娟，王欢，梅靖宇.桥梁桩基溶洞处治方法及应用[J].公路工程，2017，42（04）：40-44.
[3]赖学全.桥梁桩基邻近重要结构物的溶洞处理方法[J].广东土木与建筑，2017，24（04）：78-80+83.
[4]刘信才，王春龙.桥梁桩基溶洞处理方案探析[J].交通世界，2017（Z1）：111-112.
[5]余俊峰.岩溶地质桥梁桩基溶洞的处理措施研究[J].公路交通科技（应用技术版），2015，11（05）：182-183.