浅谈桥梁桩基施工遇到溶洞的处理方案

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1、浅谈桥梁桩基施工遇到溶洞的处理方案　　摘要：本文结合惠深高速公路惠州段改扩建工程，一个通道桥在地质勘查资料未发现有地下喀斯特地貌的情况下，施工过程中遇到漏浆，地面沉陷等情况，再进行地质补勘后确认有溶洞后，进行变更方案并处理，概括介绍了处理方法。　　关键词：溶洞；桥梁桩基；施工　　喀斯特（KARST）即岩溶，是水对可溶性岩石（碳酸盐岩、石膏、岩盐等）进行以化学溶蚀作用为主，流水的冲蚀、潜蚀和崩塌等机械作用为辅的地质作用，以及由这些作用所产生的现象的总称。由喀斯特作用所造成地貌，称喀斯特地貌（岩溶地貌）。喀斯特地

2、貌分为地表喀斯特和地下喀斯特。其中地下喀斯特形态，又称溶洞或洞穴，它是地下水沿着可溶性岩石的层面、节理或断层进行溶蚀和侵蚀而形成的地下孔道。此类地貌在桥梁桩基施工中，易造成漏浆、塌孔等影响施工质量，还可能会造成地面沉陷，机械损坏以及人员伤害。因此在桩基施工中须高度重视，采用必要的措施，确保质量和人身安全。　　一、工程概况　　K31+427.574通道桥，本桥上部结构为1×710m预应力空心板梁，桥台连续。空心板预制梁高60cm，整体化层厚10cm，中板标准宽度为1.24m，桥面设11cm沥青砼铺装。下部结构采

3、用薄壁式桥台，台身厚60cm，钻孔灌注桩基础，桩径120cm，双幅桥共8条桩。设计要求以微风化白云质灰岩作桩端持力层。　　二、工程地质情况　　因原地质勘查报告中未提及溶洞，所以初期桩基施工存在漏浆，都还未能确定，直至出现塌孔、地面沉陷，才能估计有此情况。经过对所有桩基，逐桩进行地质补勘后，发现所有桩基在施工时都会碰到溶洞，有的是单个深度小于1m的溶洞，还有的是多层类似葫芦串的溶洞。　　根据根据钻探揭露，场地地层自上而下依次为：　　1、素填土层：（Qml，层序号①）层厚1.70～8.50m。　　2、第四系冲洪积

4、土层（Qal+pl，层序号②）：②-1粉质粘土揭露厚度1.10～11.70m、②-2细砂揭露厚度0.70～2.00m。　　3、第四系残积土层（Qel，层序号③）：揭露厚度0.80～12.30m。　　4、石炭系基岩（C，层序号④）：场地部分钻孔有溶洞等不良地质作用，局部极其发育，成串珠状现象，洞内有少量可塑的含砾粉质粘土充填。　　三、施工方案选择　　对于揭露有溶洞、等不良情况的桩基，本着先易后难的原则，先施工裂隙发育较差、溶洞较小的、溶洞层次较少的；最后施工溶洞较大的，溶洞层次较多的情况较复杂的桩基。　　处理方

5、案一：钢护筒跟进处理　　对于单个溶洞，在凿穿溶洞顶板前，拟采用先跟进单层钢护筒至溶洞顶，再用冲锤凿穿溶洞顶板，若冲进过程中泥浆损失较快，应及时补充泥浆，并抛填片石、粘土块或C20混凝土填充挤实再钻进。7　　对于糖葫芦串珠状的溶洞，根据情况宜采用套内护筒法，用护筒穿过溶洞的方法进行施工。　　单层钢护筒内径大于桩径10cm，多层护筒最内层护筒内径大于桩直径10cm。　　钢护筒采用跳进法，一边冲孔，一边接钢护筒，并且将其压到或震动下沉至已钻成的孔洞内。下钢护筒的目的是防止贯通溶槽的漏浆造成粉质粘土覆盖层，以及地表层

6、的塌孔。首先采用比设计桩径大10cm的冲锤，正常冲进至溶洞上方约1m处，采用汽车吊辅助振动锤等打入设备，将外钢护筒分节打入土层中至岩面。在下沉钢护筒的施工过程中，振动锤必须平稳，牢固的抓在钢护筒的顶部，并在护筒顶部的平面位置一定要居中，尽可能避免护筒偏斜。同时采用水平尺严格控制好各节护筒连接的垂直度，不得超过施工规范要求的1/200，力求钢护筒垂直入土。若一旦发现有偏斜的趋势，马上进行纠正，将可能发生偏斜的不利因素消除在萌芽状态中。　　外钢护筒沉入岩面后，将冲击钻的冲锤换成设计桩基的冲锤，成孔到一定深度后（注

7、：进尺为1.5～2m），及时采用25T汽车吊辅助振动锤将内护筒下沉至进尺岩面标高处；然后再进行冲孔、下内钢护筒；与之循环反复进行至桩底设计标高处，同样，在施工中严格测量、控制好各节护筒连接的垂直度，不得超过施工规范要去的1/200。　　各节内钢护筒的连接焊缝全部采用双面开坡口进行满焊，两节护筒的接缝除施焊外，还需在接缝处焊接200mm宽、10mm厚的加强钢带，以保证尺寸准确，使钢护筒顺直度达到要求。整个钢护筒的竖向壁成一直线。对其控制好质量的环节上起到关键作用。7　　钢护筒垂直度控制下落过程中通过外部专门支架

8、和预埋外护筒之间的卡具控制，并用经纬仪辅助控制垂直度。　　两节钢护筒焊接过程中的控制：钢护筒用垫铁调平（用吊车调节），用水平尺检测达到水平要求后，在外部卡具范围内将上部钢护筒初步就位，接口对齐，用经纬仪测量垂直度，如垂直度超规范，则接口部位采用垫铁调平，然后将两节钢护筒点焊，初步稳定后，再进行满焊。在焊缝冷却后，再进行钢护筒下落施工，上述工序循环进行。　　内钢护筒下至溶洞的处理措施：　　由于施工处不