中铁七局集团武汉工程有限公司
摘要：随着我国桥梁工程的大规模建设，桩基础已成为其最为广泛、最为基本的基础形式，基桩的施工工艺、施工方法也在不断创新。但由于桩基工程的隐蔽性和复杂性，特别是遇到大型溶洞区后，工程质量事故仍屡屡发生 ，而桩基工程又直接关系到桥梁整个上部结构的安全。因此，加强对桥梁桩基施工技术的探究，就有十分重要的意义。
关键词：桥梁桩基；施工技术；大型区；施工方法
桥梁桩基是指桥梁下部结构与地基接触的部分，为桥梁最下部的结构。桩基从受力角度可分为摩擦桩和支撑桩，其顶端均连接桥墩或桥台，合称为桥梁下部结构。桥梁桩基能够将桥梁上方所承载的压力转移到地基上，降低桥梁的磨损毁坏程度，延长桥梁使用的寿命。因此，加强对桥梁桩基于施工技术的研究，能够提高桥梁工程的施工质量，缩短施工进度，减少施工的经济成本，并使施工企业获得最大的利润回报。下面，本人结合多年从事桥梁桩基施工技术的经验，现就桥梁桩基整体施工技术，主要是遇到大型溶洞区后的施工方法等方面，浅谈几点个人体会，谨供同行参考。
1 桥梁桩基施工技术及施工技术要点问题
1.1在桥梁桩基的施工建设中，桩基施工技术是整个工业流程的首要环节。桩基施工技术，主要包括人工挖孔桩和钻孔灌注桩两项技术：
（1）人工挖孔桩。人工挖孔桩技术主要运用于桥梁桩基长度和直径比较小的情况下。在施工中，完成挖掘成孔的方式需要用人力来进行，之后安装好钢筋骨架，再进行混凝土浇筑，使得桩基达到支撑上部结构的作用。人工挖孔桩的施工技术方法具有很多优势，比如人工挖孔桩的工艺比较简单，其施工过程中的设备很容易操作，以及对桩基成孔检测时非常便利等，而且还能与环境较好地适应。一般情况下，人工挖孔桩的施工方法有较高的施工效率，在桥梁桩基施工中，一般都会用到这种方法。
（2）钻孔灌注桩。在桥梁施工中，钻孔灌注桩有两种类型，分别是正循环钻孔和反循环钻孔的方法。钻孔灌注桩的施工原理是运用钻孔设备，将施工中的土体进行破坏，之后利用成孔设备将泥浆运出，并利用地基的条件形成桩孔。之后在孔内放入钢筋笼，等到混凝土灌注完成之后，就会形成桩基。同时在施工中，要处理好泥浆和孔内泥浆水位的管理，这样可以有效避免后期因为混凝土浇筑质量出现的不良影响。钻孔灌注桩的施工方法有很多方面的优势，比如在施工过程中设备的操作非常简单，在进行成孔桩基时不会受到外部的限制和影响等，并且钻孔灌注桩技术所出现的孔比人工挖孔桩要大很多，在有较快的成孔速度下，并且还有较高的成孔质量。除此之外，钻孔灌注桩有着很强的适应能力，在目前的桥梁桩基施工中，经常会用到钻孔灌注桩的技术。
1.2在桥梁桩基施工技术的应用过程中，应注意以下施工技术要点问题，笔者简单进行论述：
首先，在挖孔施工前，要对相关施工机器设备以及施工场地进行检查，对于施工人员的就位情况进行统计，根据施工图纸合理计算施工过程所需材料，桥梁工程施工的所需电线，管路、备用电源等要准备就绪。其次，桥梁施工制孔施工的相关技术人员要对所需桩基进行具体的计算，包括每根桩基分别所需材料，桩头预留的高度，以及桩基的入土标高，根据现场地址条件计算桥梁桩基施工过程中的泥浆配比等等。再次，对于桩基的质量严格执行相关技术进行施工，对于施工出现的问题及时采取对策措施，比如桩头可以利用十字撑进行端头的加固。最后，桩基孔内的清洁，桥梁桩基的施工中，孔内必须保持清洁，对于孔内的淤泥和施工残渣要及时的进行清除。
2 溶洞区桥梁桩基施工方法
2.1溶洞的分类
按溶洞大小分为：大溶洞，洞高大于3m；小溶洞，洞高小于3m。
按洞内有无充填物分为：有充填、包括亚砂土充填和亚粘土充填，有可塑、软塑和流塑之分；半充填、有一半左右充填；无充填物为空洞。
按是否漏水分为：全漏水，严重漏水（与其他溶洞或地下地下暗河连通）；半漏水；不漏水。
按溶洞垂向数量分为：单个溶洞，多个溶洞。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.2溶洞地质条件桩基的施工方法
在溶洞地区进行桥梁桩基施工非常困难，事故多、进度慢、成本高，因此，施工前应熟悉地质报告、弄清溶洞所在位置、溶洞大小、有无充填物、是否漏水等情况，据此确定每根桩的施工方案。在施工中还要注意观察装的地质变化，以便采取相应的技术措施。
（1）对于溶洞高在3～5m的多层溶洞，而多层溶洞间具有较小的间距，可采取钢护筒穿越进行处理。首先使用冲击锤进行冲孔、扩孔，然后采取振锤把钢护筒振沉到溶洞底部。
（2）对于封闭的高度为1～3m、洞内为填充或半填充状态的溶洞，采用注浆措施，提供成孔条件穿过溶洞。如果充填物呈松散或软塑状态时，直接注浆固结即可；如果洞内无填充物或填充物不满，则采用先进行碎石或干砂填充，然后注浆；如果充填物已固结呈硬塑状态时，则直接进行冲孔，但需加强泥浆护壁。
（3）范围较小的溶洞，溶洞高度小于1m，没有充填物或洞内注满水的，采取抛填片石、粘土等，使溶洞范围形成护壁后，再进行施工。在溶洞范围桩的钢筋笼在溶洞上下各1m的范围内的定位钢筋上焊接厚4mm的钢板圆筒保证成桩混凝土的质量。
（4）在一些问题较多的溶洞里，对于一些小裂隙、溶沟、溶槽等，冲孔时可采取投放碎石、片石中夹带些粘土，甚至可以投入整袋水泥堵塞起到护壁作用，保证泥浆不流失，使钻孔顺利通过岩溶区。
（5）若设计要求灌入碎石则必须钻一个大孔（直径不小于30cm）放入钢管并固定，钢管上置碎石料斗，碎石粒径不大于2cm，投料时振动钢管，以防止堵塞，填充量控制与填砂控制方法相同。
（6）溶洞的高度在大于5m的多层溶洞，并且溶洞间距比较大的时候，拟采用套内护筒法施工，即用内护筒穿过溶洞的方法进行施工，互通长度为L=h+2m（h为多层溶洞高）。内筒内径比设计桩径大20cm，外径小于外护筒内径5cm，如遇第二层溶洞，第二层溶洞的内护筒外径比上层内护筒内径小3～5cm。
2.3施工中常见问题与技术处理措施
溶洞地区常见施工问题是：卡钻、漏浆、塌孔等，主要技术处理措施如下：
（1）钻进的技术措施。一是溶洞顶部的冲孔施工：在溶洞发育的桩基施工过程中，用冲击钻机进行冲孔作业时，尽量轻锤慢打，保证孔壁圆滑坚固，钻头提升高度通常不超过50cm。所有卡扣和钢丝绳都要进行检测，保障安全。二是按照岩层的软、硬和岩溶的发育程度，针对性采用相应的施钻方法。其中：针对软硬塑状粘土以及软硬相间的粉砂岩层，为避免成孔过快的情况出现，使用低冲程（h=l～2m），轻锤（2.5～2.7t）慢击（3～4次/min）的冲击钻进方法。
（2）对于漏浆、卡钻、塌孔、斜钻情况的技术措施。一是针对接近岩溶顶板和穿过漏浆裂隙、溶洞层，采取用按照4：1的比例进行块石和硬粘土投加，然后采用小冲程重锤慢击的钻进方法，而且每钻进一米左右，进行一次测量复核孔位，对于严重漏浆地段，要加大投入块石和粘土。二是针对岩面高差较大的地段，为避免斜钻情况的出现，使用每孔钻进0.2～0.3m后，进行抛填片石的方法，填平孔底，再采取小冲程重锤慢击的钻进方法。三是针对孔位有高于3m的溶洞，在抛填石块粘土后没有成孔又无法灌注水下混凝土的，可采取在溶洞位置的钢筋笼上焊接护筒，再随钢筋笼一起放入，最后浇筑水下混凝土。四是针对孔位有高于3m或有多层溶洞的地段，在钻进过程中严重漏浆，无法成孔的，采取边钻进边用振锤振入护筒的处理方法。直到护筒穿过溶洞，达到岩层内，再重新用慢速钻进成孔。
3 结束语
综上所述，在桥梁工程中桥梁桩基施工技术是非常重要的，因此需要将桩基施工技术与具体情况结合，特别是遇到溶洞区域，我们要充分掌握每种施工方法，控制好每一个施工的细节，这样才能提高桩基施工的质量，保证桥梁工程的整体施工质量。
参考文献：
[1]闫华；齐博：桥梁工程桩基施工中的溶洞处理探讨[J]；华章；2011年20期.
[2]邓翔.探讨桥梁桩基施工技术[J].黑龙江交通科技，2013（08）：145+147.
[3]尹指军.浅析桥梁桩基施工技术[J].四川水泥，2015（05）.
[4]冯耀宗.关于桥梁桩基施工技术的探讨[J].低碳世界2015（01）.
论文作者:李豪
论文发表刊物:《防护工程》2018年第28期
论文发表时间:2018/12/29
标签：桩基论文; 溶洞论文; 桥梁论文; 施工技术论文; 钻孔论文; 方法论文; 冲孔论文; 《防护工程》2018年第28期论文;