桥梁钻孔灌注桩溶洞处理方法探讨
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摘 要：桥梁钻孔过程中，施工人员首先考虑桩基的承载力，然后分析灌注桩钻孔环节的主要技术，有计划的推进桥梁钻孔工作。施工过程中从工程概况出发，不仅要保证桩基的顺利施工，还要以灌注桩形式提高桩基整体的荷载。本文以某桥梁钻孔施工为例，先介绍溶洞危害，接着介绍桥梁钻孔灌注桩溶洞处理方法，然后介绍溶洞处理注意要点，确保桥梁整体的稳固性。
关键词：桥梁钻孔;灌注桩;溶洞危害;处理方法
1 前言
桥梁钻孔施工中，施工人员为提高桩基结构的稳定性，严格按照设计要求操作，充分考虑地下空间结构的复杂性，及时了解溶洞危害，这为灌注桩施工提供有利条件。自觉按照标准化流程进行施工，在了解溶洞危害的前提下，提出有针对性的桥梁钻孔灌注桩溶洞处理方法，认真做好准备工作。采用专业技术进行施工，利用专用设备强化溶洞处理，全面掌握溶洞处理技术，同时还要了解溶洞处理中的注意事项，明确个人的工作职能，从而提高溶洞处理质量。
2 溶洞危害
桥梁钻孔灌注桩施工中，作业人员发现存在溶洞，为提高注浆质量，首先要明确溶洞的危害。溶洞为岩溶洞穴，在机械破坏和化学作用下形成了地下溶蚀现象，这种现象会引发严重的水害、洞害、洞顶地表塌陷等事故。
3 桥梁钻孔灌注桩溶洞处理方法
3.1 溶洞处理前准备工作
施工人员在处理溶洞之前，认真做好各项工作准备，如施工设备准备、施工技术准备等各项任务，强化施工准备管理。施工之前，作业人员积极了解桥梁工程概况，从实际情况出发，及时进行有效的地形勘察，便于根据地质勘察资料，及时确定灌注桩溶洞的主要类型、大小、具体位置等，加大对施工准备阶段的管理。利用考察方式了解地下溶洞的桩位，并准备好钢网架，利用槽钢制作钢网架，便于在冲击成孔作用下，科学预测地下溶洞产生的危害。准备砂石、水泥等材料，及时对现场材料的安全性能进行检测，根据工程施工要求准备好硅酸盐水泥，要求砂石料的粒径在13cm内，按照水：水泥：砂=1：1：0.8比例将水、水泥与砂石搅拌均匀。认真配置好泥浆，根据工程施工技术要求，采用人工方式控制好入孔砂浆的黏度，及时做好技术交底，管理人员组织施工人员进行技术交底，便于推动后续工作的顺利进行。
3.2 溶洞处理方案
确定溶洞处理方案的环节，作业人员在管理人员带领下，及时考虑溶洞处理环节需运用的主要技术，在此环节需要注意：从桥梁钻孔灌注桩工程概况入手。如：某桥梁钻孔灌注桩工程的上部结构为连续梁，跨径为85m+136m+85m，主体结构采用的是圆端型钢筋混凝土实体墩，其宽度为7.2m，长度为15.8m，每个墩位下设置12根灌注桩，桩径为2.6m，主要为中风化钙质岩石。溶洞处理方案有这几种形式：
（1）回填造壁法：对于溶洞部位，及时采用有效的回填造壁法进行处理，采用专用技术，使用粘土进行回填操作，便于增强溶洞处理的有效性。
（2）护筒法：使用专用钻孔设备，利用大型钻头护筒一直钻至溶洞顶部，根据设计桩技术要求，采用直径较小点的护筒进行有效施工。认真做好安全防护，相应作业人员需要及时做好防护工作，以此增强溶洞护筒处理的有效性。
（3）岩溶注浆预处理方案：钻孔施工之前，作业人员及时进行有效的溶洞处理，采用注浆法将溶洞及时填充。
3.3 溶洞处理技术
3.3.1 小型溶洞
对于高度低于0.5m的小型溶洞，要首先进行处理，在钻孔强大的冲击下，及时处理好护筒表面的水平位置。待泥浆下降时，及时补充泥浆，采用小型挖掘机，同时按照1：1的比例将准备好的粘土及片石填入孔内，孔内填筑高度要控制在3m内，这样操作，可最大限度避免漏浆，减少了重新开钻的可能性。
3.3.2 一般溶洞
对于高度小于3m的溶洞，作业人员采用有效方法处理，比如根据地质勘察报告，及时了解桩基施工中的主要技术，根据施工任务合理安排作业人员。及时关注溶洞四周及泥浆面的变化，了解桩基施工进度，在图纸的指导下，快速找到资料中标记的溶洞的位置。穿洞之前，技术人员及时完善施工计划，利用专用设备，实时掌握孔内水位变化、泥浆面下降、泥浆稠度、钻进速度等具体信息，仔细检查有无偏孔现象存在，保证钻机从洞顶顺利穿入溶洞。使用大功率机械进行补浆，根据实际情况，作业人员适当增加泥浆中的粘土数量，进行有效补浆，同时严格要求自己，必须将泥浆的粘稠度控制在28s内，将准备好的片石借助小型挖掘机放入孔底，同时使用袋装水泥填充，适量投放水泥。
3.3.3 较大型溶洞
溶洞较大洞高大于3m，洞内无充填物或流塑充填物，漏水严重或与暗河连通时，采取片石加粘土反复打密，仍然无法形成泥石护壁的，可采取钢护筒跟进法施工。该方法就是一面冲孔，一面接高护筒，并且将其震动下沉至已钻成的孔内，有以隔断溶洞内流塑充填物或水的活动。桩孔穿过多个溶洞，并且均已成功造壁，在下面冲孔时，上面已形成的泥石护壁坍塌漏水并且无法解决时，可以用钢护筒跟进到这个溶洞位置堵漏，漏几个溶洞钢护筒跟到几个溶洞。施工时，当钻孔接近溶洞顶板时，必须轻锤慢打，控制提升高度，使孔壁圆滑坚固。当钻孔穿过溶洞顶板后，应反复提升钻头，在顶部范围内上下慢放轻提，直至钻头不明显受阻碍，这样就确保钢护筒下放至准确位置。
3.3.4 注浆加固法
使用注浆方法来处理钻孔桩溶洞，主要是通过设计院所提供的地质勘察资料，填充和加固钻孔桩穿过的溶洞，注浆加固方法在大溶洞的处理中有很好的效果。首先依据设计院所提供的地质勘察资料，找出最大的溶洞，并对其进行注浆加固。注浆泵注浆时要控制在0.5MPa～1.0MPa的范围，确保注浆的压力不过于大，具体的压力值应由现场试验来确定。其注浆速度保持在15L/min～20L/min，目的是使浆液渗透到填充物之内，然后固结，其渗透最小直径定为310m，确保冲钻成孔时能够有足够的固结体。在进行注浆时，注浆管要插在填充物的底部，边注浆边缓慢的上提，保证提管的速度不致太快，且应使渗透的半径控制在允许的范围之内。注浆液选用32.5级水泥，其配合比为水：水泥=0.8：1.0，如果需要水泥砂浆，那么其配合比要采用水：水泥：砂=1：1：0.8，當需要使用双浆液的时候，其水玻璃的用量要根据现场的实验来进行确定。
4 溶洞处理注意要点
需要及时强化弯孔处理，作业人员需根据图纸内容了解地质断面，关注基岩埋深、溶蚀、裂隙、溶洞发育等具体特征。钻孔环节，技术人员要时刻关注钢丝绳是否垂直，认真做好预处理，在此基础上，确保了后续工作的顺利进行。观察孔内泥浆高度，严格按照规范要求进行施工，确保黏土和片石的质量，及时补充泥浆，了解地下水位变化，科学控制钻头的钻进深度。孔的深度及高度都要控制好，预防塌陷，通过采用先进技术有效处理好溶洞。
5 结束语
综上所述：本文以桥梁钻孔灌注桩工程为例，主要讲解溶洞处理措施。溶洞处理环节，需要提前做好准备工作，确定溶洞处理方案，认真做好安全防护，全面掌握溶洞处理技术，分别对小型溶洞、一般溶洞、较大型溶洞等进行针对性的处理，采取回填造壁法、护筒法及注浆加固法，通过采用专用设备、先进工艺，更好的增强了溶洞处理技术运用的实效性。
参考文献：
[1] 廖艺.公路桥梁基础钻孔灌注桩施工及溶洞处理措施研究[J].现代物业（上旬刊），2015（7）：50～51.
[2] 董兆辉，廖辉军.大跨径跨河桥梁桩基溶洞处理方法研究[J].湖南交通科技，2016（1）：101～103.
[3] 高伟男.公路桥梁施工中基础钻孔灌注桩施工应用及其溶洞处理技术分析[J].建筑技术开发，2017（7）：109～110.
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