摘要：目前，在我国社会经济的快速发展进程中，公路工程已成为了一个全新的发展阶段。对于公路建设来说，在其施工期间时常会遇到不良地质条件中所采用的大型桩基的工程，基于此，本文将根据溶洞地区桥梁桩基的设计，深入分析溶洞地区桥梁桩基施工中的常见问题和其相应的处理方法。
关键词：溶洞；桥梁桩基；工程施工
一、溶洞地区桥梁桩基设计
桩基是桥梁工程中最为常用且重要的基础形式之一。据相关文献研究资料表明，桩基能够起到减少基础沉降与结构不均匀变形的作用。因此，对溶洞地区桥梁桩基的设计方案进行分析，有着非常重要的意义。通过分析相关的文献研究资料并结合多年的工作经验可知，要做好溶洞地区桥梁桩基设计，首先，施工单位或企业应对施工现场的地质进行勘察，以此来为桥梁桩基的设计与施工提供相应的依据。同时，在此基础上，根据物探查明的情况来对部分墩逐桩进行超前地质钻探。其次，施工单位或企业还应合理、科学地计算出桩底持力层的安全厚度。一般而言，计算桩底持力层安全厚度的方法主要包括两种，即按溶洞顶板弯矩控制估算和按剪切应力控制估算。最后，施工单位或企业还应根据具体的实际情况来对桥梁桩基设计进行优化，以此来确保整个工程的顺利进行。
二、施工中的常见问题
1.漏浆塌孔
第一，孔内的水位偏低，不能够平衡水压力。第二，钢护筒沉放不到位，造成外侧空隙地下水、卵石流入孔内。第三，泥浆相对密度偏小，护壁作用较差。第四，孔内出现漏浆后未及时补浆，使孔内水位低于地下水位。第五，清孔操作不当，供水管嘴直接冲刷孔壁、清孔时间过久或清孔停顿时间过长。第六，护筒埋置太浅，下端孔口漏水，坍塌或孔口附近地面受水浸湿泡软；或桩机直接接触在护筒上，由于振动使孔口坍塌，扩展成较大塌孔。
2.冲孔偏斜
第一，钻架底安置不平稳，或地基产生不均匀沉陷；第二，钻锥磨损，补焊不均匀，或钻头转向装置失灵导致冲程偏向一侧；第三，在倾斜软硬地层交界处钻孔，钻头不均匀阻力；第四，钻进中遇到孤石，将钻锥挤离钻孔中心线。
3.梅花孔
第一，冲孔时转向环失灵，冲击锥不能自由转动，总在一个方向上直下冲击；第二，泥浆太稠，阻力大，钻头转动困难；第三，提锥太低，冲击锥来不及转换方向与角度便又被落下，致使钻锥很难改变冲击位置。第四，遇到孤石，造成局部孔壁凸，成孔不圆。
三、预防措施和处理方法
1.漏浆塌孔
（1）预防措施
第一，提升下落冲击锥时应轻提慢放，使冲击锥保持垂直状态；第二，加工钢筋笼时控制好尺寸，不应偏大与变形，在下钢筋笼时保持钢筋笼中轴线与孔中心吻合，且慢放；第三，护筒埋置要有足够深度，一般宜高出地下水位1.5-2.0m，在周围用粘土填封密实；第四，应根据不同土层采用不同的泥浆比重，必要时加入一定水泥，使其渗透入孔壁内凝固，加强孔壁的防护；第五，钻进过程中要及时补充新鲜泥浆，一般应使孔内水位高出孔外水位1m以上；第六，通过溶洞时，冲程应控制在1m以内，不宜过大。
（2）治理方法
首先根据地质勘探资料，特别是了解溶洞体积大小及走向，同时把同一墩台相邻桩位地质勘察资料结合起来一起分析，提前做好各项准备，如片石、粘土、钢护筒等，具体处理措施如下：第一，深度在1.5m以内，采用向孔内投入粘土加片石的办法，由钻机的冲锤以0.5m的冲程将片石和粘土向溶洞填充积压；第二，深度在1.5-3.0m以内且溶洞体积不大，无相互穿通时，采用向孔内灌注C20水下素混凝土的办法进行封堵，待混凝土强度达80%后再继续小冲程冲进；第三，深度大于3m且溶洞体积很大，且有可能串通时，则采用下钢护筒的办法，钢护筒壁厚应大于1cm，内径略大于桩径。
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2.冲孔偏斜
（1）预防措施
第一，在钻机安装过程中，要让底座保持水平，钻架垂直地面，冲锥吊绳和护筒的中心同在一条垂直线上，并定期进行校核；第二，要时常检修钻孔设备，及时修复出现故障的转向装置；第三，在倾斜的软硬地层交界地方钻孔时，要尽可能地控制进尺，低速钻进；第四，在对受损的钻锥进行补焊时需要注意钻锥中心和形心要保持在同一直线上。
（2）治理方法
第一，发现孤石后，回填片石，用冲击锥打掉；第二，在倾斜岩面上回填约50cm厚的片石，然后冲击成孔；第三，向孔中灌注混凝土或混凝土加短筋与倾斜岩面上相平，待混凝土强度达到80%以上后小冲程冲进。
3.梅花孔
（1）预防措施
第一，要定期检查转向装置的灵活性能，及时修理或者更换出现故障的转向装置；第二，要选择使用合适粘度和相对密度的泥浆，并有针对性的进行掏渣；第三，在使用低冲程时，每冲击一段后需要选择使用高一些的冲程进行冲击，在交替冲击中修整孔形。
（2）治理方法
出现梅花孔后，可用片石或贫混凝土或贫混凝土加短筋回填钻孔，重新冲击。
三、施工方法
1.片石粘土回填法
针对溶洞高度小于五米、溶洞数量比较少的桩基，可选用片石粘土回填法，在实践中可以了解到该种方法既经济又实用。在冲孔期间出现漏浆现象后，回填片石粘土冲击压实到高出溶洞顶面，将孔内补充泥浆到正常水位后继续冲进。假若往返许多次后仍然停留在相同位置，可以投放袋装水泥，将水泥整包投入到孔内，再回填粘土片石，用小冲程冲击压实后静置，等到水泥终凝后再继续进行小冲程冲进。
2.长钢护筒法
对于卵石层较厚的桩基，开工前根据地质柱状图确定钢护筒长度，钢护筒必须穿过卵石层固定在粘土层或岩层顶面。钢护筒采用厚度8-10mm钢板加工，直径宜大于桩径20cm，连接处加焊一圈20cm宽同厚度钢板。先用钢护筒直径大小的桩锤开孔，冲至预定钢护筒底标高后回填粘土至原地面，用振动锤将钢护筒压至预定标高后，将钢护筒顶部固定后继续冲进。如开孔冲进预定标高，未发现原定方案要求的岩面，必须根据实际情况重新确定方案，变更钢护筒长度，必要时采用双层钢护筒。必须保证钢护筒嵌入岩面顶部，不能留有空隙造成塌孔，甚至地面下沉。
3.钢护筒跟进法
对于岩层较薄易碎，长钢护筒底部嵌入岩面不密实，甚至发生钢护筒下沉的桩基可采用钢护筒跟进法，钢护筒采用多段多次，跟随冲孔深度下孔。焊接工艺同长钢护筒下孔一样，钢护筒底部刃脚处加焊一圈同厚度，40cm宽加强版，防止振沉过程中钢护筒发生卷边、震裂等现象。此法不足之处有容易造成钢护筒倾斜偏位、刃脚卷边、钢护筒变形、沉放不到位等现象。
四、施工注意要点
第一，钻探揭露溶洞等不良地质，影响拟建桥台、墩的稳定性，墩台柱基采用摩擦或端承桩，并穿过溶洞，以厚度不小于5-8m的中风化粉砂岩、灰岩作为基础持力层，施工过程中密切关注岩样变化，如有较大变化应及时变更方案；第二，墩台基础类型选用钻孔灌注桩，基础施工尽量选择旱季进行，特别是避开降水集中的季节，避免因为雨水浸泡降低孔内地质的稳定性；第三，桥址区地下水在层中对混凝土具有弱腐蚀性，对钢架的结构具有弱腐蚀性，设计时应考虑加强钢筋的保护层厚度；
结语：在溶洞地区进行桥梁桩基施工是较为困难的，怎样在施工时做好桩基质量的控制是较为重要的。在具体施工时会遇到各种各样的问题，我们需要做好相关的施工准备工作，有效使用各种先进技术，尽可能地防止各类问题的出现，假若出现异常情况，就要对其认真分析并加以准确控制，从而减少更多损失。
参考文献：
[1]刘冠营，韦景宇.溶洞群地区桥梁桩基设计与施工中的若干问题[J].山西建筑，2011（9）.
[2]张淼.浅析溶洞群地区桥梁桩基设计与施工中的若干问题[J].科技创新导报，2014（25）.
[3]赖宁兴.岩溶地区桥梁桩基设计和施工技术[J].山西建筑，2014（15）.
论文作者:周徐军
论文发表刊物:《基层建设》2018年第18期
论文发表时间:2018/7/23
标签：桩基论文; 溶洞论文; 粘土论文; 冲程论文; 桥梁论文; 冲孔论文; 混凝土论文; 《基层建设》2018年第18期论文;