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【摘 要】 以桂林地区××铁路××特大桥施工为背景，介绍和论述岩溶特发育、地下水丰富地区桥梁钻孔桩、明挖扩大基础的施工技术。包括在溶洞发育、坍孔、漏浆、地下水位高且丰富的情况下，施工工艺、机械选择等方面所遇到的问题，以及解决方法，总结出了处治岩溶、快速成桩且保证施工质量的施工经验，为类似工程的设计和施工提供参考。
【关键词】 桥梁基础;岩溶;漏浆;地下水
前言：
在经济建设突飞猛进的今天，我国的桥梁建设不断掀起新的发展高潮，一般桥梁施工在我国早已是成熟的技术，但局部地区特殊地质条件下，桥梁桩基础施工呈现出异常复杂的情况，广大桥梁工程技术人员也不断地面临着各方面的难题。探索岩溶地区钻孔灌注桩如何在保证质量和成本最低的要求下，达到快速成桩的施工技术具有重要的意义。另外，基岩对桩的嵌固约束由于溶洞的存在，特别是大型空洞岩溶的存在，桩的支承能力与在整体土层或整体岩层中相比，存在一定的区别;同时，裸露在溶洞段的桩身可能遭受地下岩溶流动水的侵蚀和冲刷，以及水流夹杂石块的冲击，对桩的安全可靠性也存在一定的影响。本文以桂林地区桥梁基础施工遇到的问题为例，探讨了在地质条件复杂的岩溶地区的施工工艺和技术及质量保证措施。
1 工程概况
1.1设计概况
位于广西桂林市城郊的××铁路××双线特大桥全长3714.9m，分为两段：起始段为左右分离单线，长1741.4m，第二段左右线合拢，长1973.5m。该桥分离单线跨越改建后的既有××铁路采用单线（32+56+32）m挂篮施工连续梁，跨越在建的××高速公路采用雙线（32+56+32）m支架现浇连续梁，其余采用标准简支T梁型式，全桥共设113孔。
桥梁设计速度120km/h，桥上线间距4.2m，采用有砟轨道无缝线路。
该桥基础位于岩溶发育地区，基础根据岩层埋深、岩溶发育情况分别设计为明挖扩大基础或桩基础，实心矩形桥墩结构。桥梁桩基长度最短6.0m，最长35.0m，桩直径全部为d=1.25m。
1.2地貌地质特点
该桥地处桂林城郊，全桥穿越农田，地势较平坦，地下岩溶特别发育，相互串通，局部地表存在漏斗状陷坑，岩溶多填充或半填充黏土，空洞岩溶也相当存在;岩层埋深较浅，覆土较薄，局部基岩外露。
地质主要为人工填土、软黏土、黏土、炭质页岩、灰岩、钙质页岩、白云质灰岩，以及各种岩质相互夹杂的基岩，基底一般为灰岩、白云质灰岩夹白云岩、灰岩夹泥质灰岩。
1.3水文特点
桂林地区雨水集中，夏季雨量很大。该桥所处位置地表一径流蜿蜒穿越，常年流水，且主支灌溉渠沟纵横交错，致使地下水特别丰富，地下水位较高，夏季0～-2.5m，冬季-0.8～-3.5m。地下水主要为基岩裂隙水、岩溶贯通水，水质对混凝土具弱硫酸型酸性侵蚀。
2 桥梁基础施工出现的问题
该桥基础施工中，遇到了如下几方面的难题：
（1）成孔难，孔内泥浆护壁易坍塌和漏浆，采用回填普通混凝土等加强措施后重新钻孔照样出现坍孔漏浆;
（2）设计的钢护筒串接后入孔难，不能有效实现护壁目的;
（3）由于成孔难，反复回填重新钻孔，回填材料耗费多，成桩周期长，严重超出施工成本目标;
（4）灌注混凝土严重超标，甚至超过设计2倍以上，施工成本严重超出管理目标;
（5）由于地下水位较高，明挖基坑中的地质勘探孔往外冒水且压力大，堵塞困难，基础混凝土浇筑质量受影响;
（6）由于基岩埋深较浅，成桩后开挖承台基坑岩石对桩基质量影响严重，检测出现桩身完整性差的问题。
如何在岩溶发育、地下水丰富的地质条件下，低成本、快速、顺利地实现桩基成孔，保证桩身和明挖基础混凝土质量，成为该桥施工组织和施工的重点和难点。
3 岩溶发育条件下钻孔桩成孔技术
3.1钻孔机械选择
存在基岩的地区，机械钻孔所采用的方法一般选择冲击钻机，回旋钻和旋挖钻等方法基本不可适宜。
我国目前对于冲击钻机，使用最多的有两种，根据操作方法不同，分为CZ型手动式和半自动式;在清除钻渣的方法上，手动式一般采用泥浆正循环浮出钻渣，半自动式一般采用提渣筒直接抽出桩底钻渣。两种不同机型见下图：
左图为手动式冲击钻，右图为半自动式冲击钻。
两种钻机的主要区别在于一种全靠人工操作，主观性较强，劳动强度较大;另外一种半自动，启动后，操作人员可以在旁边休息，使得操作人员的劳动强度大大降低。
由于钻机设计和操作方式的不同，致使钻机冲击造成的振动对钻孔的影响也大有区别，特别是岩溶发育地区，在冲破溶洞顶层时段，人工钻机往往因操作人员追求进度采用大扬程高冲程而造成钻头掉溶洞卡钻事故，半自动钻机因冲程固定，卡钻事故比较少。
采用不同的清渣方法，对岩溶发育地区快速、顺利成孔，有很大的区别。实践证明，采用抽渣方式能顺利快速成孔。抽渣方式采用的是钢制的抽渣筒，直接放至孔底，利用孔底较少的泥浆悬浮钻渣，抽渣筒直接把悬浮钻渣的泥浆提出孔外地面。这种方法不要求整个孔身全是泥浆而不能漏浆，也不要求回填大量片石和黏土堵塞溶洞，从而大大减少了因回填而必须反复重新钻孔的工序和时间，但前提是孔身地质条件较好，不会坍孔，不需要泥浆护壁。
岩溶发育地区的成孔，往往就是因为溶洞的存在造成漏浆，而地质基本为岩石孔身不会坍塌，不需要泥浆护壁，采用抽渣方法很好地解决了因溶洞漏浆不能成孔的难题。对地表黏土段孔身，可采用钢套筒护壁，桩孔就不会坍塌。
当然，两种成孔方法，有利肯定有弊。抽渣方法因不需要回填堵塞溶洞，在灌注混凝土时，只能靠灌注的混凝土填充溶洞，否则不能灌注至桩顶，这就造成混凝土超灌严重。实践施工中，存在超灌2倍以上的情况，从而造成成本无法控制，甚至亏损严重。
【关键词】 桥梁基础;岩溶;漏浆;地下水
前言：
在经济建设突飞猛进的今天，我国的桥梁建设不断掀起新的发展高潮，一般桥梁施工在我国早已是成熟的技术，但局部地区特殊地质条件下，桥梁桩基础施工呈现出异常复杂的情况，广大桥梁工程技术人员也不断地面临着各方面的难题。探索岩溶地区钻孔灌注桩如何在保证质量和成本最低的要求下，达到快速成桩的施工技术具有重要的意义。另外，基岩对桩的嵌固约束由于溶洞的存在，特别是大型空洞岩溶的存在，桩的支承能力与在整体土层或整体岩层中相比，存在一定的区别;同时，裸露在溶洞段的桩身可能遭受地下岩溶流动水的侵蚀和冲刷，以及水流夹杂石块的冲击，对桩的安全可靠性也存在一定的影响。本文以桂林地区桥梁基础施工遇到的问题为例，探讨了在地质条件复杂的岩溶地区的施工工艺和技术及质量保证措施。
1 工程概况
1.1设计概况
位于广西桂林市城郊的××铁路××双线特大桥全长3714.9m，分为两段：起始段为左右分离单线，长1741.4m，第二段左右线合拢，长1973.5m。该桥分离单线跨越改建后的既有××铁路采用单线（32+56+32）m挂篮施工连续梁，跨越在建的××高速公路采用雙线（32+56+32）m支架现浇连续梁，其余采用标准简支T梁型式，全桥共设113孔。
桥梁设计速度120km/h，桥上线间距4.2m，采用有砟轨道无缝线路。
该桥基础位于岩溶发育地区，基础根据岩层埋深、岩溶发育情况分别设计为明挖扩大基础或桩基础，实心矩形桥墩结构。桥梁桩基长度最短6.0m，最长35.0m，桩直径全部为d=1.25m。
1.2地貌地质特点
该桥地处桂林城郊，全桥穿越农田，地势较平坦，地下岩溶特别发育，相互串通，局部地表存在漏斗状陷坑，岩溶多填充或半填充黏土，空洞岩溶也相当存在;岩层埋深较浅，覆土较薄，局部基岩外露。
地质主要为人工填土、软黏土、黏土、炭质页岩、灰岩、钙质页岩、白云质灰岩，以及各种岩质相互夹杂的基岩，基底一般为灰岩、白云质灰岩夹白云岩、灰岩夹泥质灰岩。
1.3水文特点
桂林地区雨水集中，夏季雨量很大。该桥所处位置地表一径流蜿蜒穿越，常年流水，且主支灌溉渠沟纵横交错，致使地下水特别丰富，地下水位较高，夏季0～-2.5m，冬季-0.8～-3.5m。地下水主要为基岩裂隙水、岩溶贯通水，水质对混凝土具弱硫酸型酸性侵蚀。
2 桥梁基础施工出现的问题
该桥基础施工中，遇到了如下几方面的难题：
（1）成孔难，孔内泥浆护壁易坍塌和漏浆，采用回填普通混凝土等加强措施后重新钻孔照样出现坍孔漏浆;
（2）设计的钢护筒串接后入孔难，不能有效实现护壁目的;
（3）由于成孔难，反复回填重新钻孔，回填材料耗费多，成桩周期长，严重超出施工成本目标;
（4）灌注混凝土严重超标，甚至超过设计2倍以上，施工成本严重超出管理目标;
（5）由于地下水位较高，明挖基坑中的地质勘探孔往外冒水且压力大，堵塞困难，基础混凝土浇筑质量受影响;
（6）由于基岩埋深较浅，成桩后开挖承台基坑岩石对桩基质量影响严重，检测出现桩身完整性差的问题。
如何在岩溶发育、地下水丰富的地质条件下，低成本、快速、顺利地实现桩基成孔，保证桩身和明挖基础混凝土质量，成为该桥施工组织和施工的重点和难点。
3 岩溶发育条件下钻孔桩成孔技术
3.1钻孔机械选择
存在基岩的地区，机械钻孔所采用的方法一般选择冲击钻机，回旋钻和旋挖钻等方法基本不可适宜。
我国目前对于冲击钻机，使用最多的有两种，根据操作方法不同，分为CZ型手动式和半自动式;在清除钻渣的方法上，手动式一般采用泥浆正循环浮出钻渣，半自动式一般采用提渣筒直接抽出桩底钻渣。两种不同机型见下图：
左图为手动式冲击钻，右图为半自动式冲击钻。
两种钻机的主要区别在于一种全靠人工操作，主观性较强，劳动强度较大;另外一种半自动，启动后，操作人员可以在旁边休息，使得操作人员的劳动强度大大降低。
由于钻机设计和操作方式的不同，致使钻机冲击造成的振动对钻孔的影响也大有区别，特别是岩溶发育地区，在冲破溶洞顶层时段，人工钻机往往因操作人员追求进度采用大扬程高冲程而造成钻头掉溶洞卡钻事故，半自动钻机因冲程固定，卡钻事故比较少。
采用不同的清渣方法，对岩溶发育地区快速、顺利成孔，有很大的区别。实践证明，采用抽渣方式能顺利快速成孔。抽渣方式采用的是钢制的抽渣筒，直接放至孔底，利用孔底较少的泥浆悬浮钻渣，抽渣筒直接把悬浮钻渣的泥浆提出孔外地面。这种方法不要求整个孔身全是泥浆而不能漏浆，也不要求回填大量片石和黏土堵塞溶洞，从而大大减少了因回填而必须反复重新钻孔的工序和时间，但前提是孔身地质条件较好，不会坍孔，不需要泥浆护壁。
岩溶发育地区的成孔，往往就是因为溶洞的存在造成漏浆，而地质基本为岩石孔身不会坍塌，不需要泥浆护壁，采用抽渣方法很好地解决了因溶洞漏浆不能成孔的难题。对地表黏土段孔身，可采用钢套筒护壁，桩孔就不会坍塌。
当然，两种成孔方法，有利肯定有弊。抽渣方法因不需要回填堵塞溶洞，在灌注混凝土时，只能靠灌注的混凝土填充溶洞，否则不能灌注至桩顶，这就造成混凝土超灌严重。实践施工中，存在超灌2倍以上的情况，从而造成成本无法控制，甚至亏损严重。