岩溶地区钻孔灌注桩施工质量控制

岩溶地区钻孔灌注桩施工质量控制

随着我国西部大开发和中部崛起战略的进一步深入实施，中西部岩溶地区对基础建设的投入不断加大，岩溶作为工程建设中的一种典型的不良地质现象，对工程建设的危害极大。因此桩基工程的质量对工厂生产期的质量和产量影响十分重大。

标签：岩溶地区；钻孔灌注桩施工；质量控制措施

我国幅员广阔，地质条件复杂，在公路桥梁施工中会面临不同的地质条件，特别在岩溶地区进行施工，对桩基施工的影响较大，在钻孔灌注桩施工中会有影响工程进度的多种情况发生，如漏浆、塌孔、断桩等情况，不仅会造成施工成本增加。

1岩溶发育的特点

1.1地下水补给区岩溶发育的特点

地下水补给区，因为降水及地面水是垂直且密集的向下运动，随着水的溶蚀作用，多发育喀斯特的地表形态，如喀斯特沟、石芽、漏斗、落水洞等，并且发育的岩溶地貌具有埋藏浅、规模小等特点。

1.2地下水径流区岩溶发育特点

地下水径流区是水的补给区至排泄区的地下通道，水量具有大且多的特点，一般多是水平径流，在水的侵蚀作用下，主要是水平发育溶洞、地下暗河等，局部也会发育落水洞等垂直岩溶地貌，但大多都被土层覆盖，在潜蚀或渗压作用下上部的土层会逐渐移动形成土洞。

1.3地下水排泄区岩溶发育特点

作为地下水的排泄点，岩溶基本发育成溶洞、暗河、溶蚀盆地，并且岩溶发育规模大，溶洞之间相互贯通，由于地下水流通量增大，会形成富水性很好的含水层。

2岩溶地区钻孔灌注桩施工难点

第一，成孔难；第二，浇混凝土成桩难，且成桩质量难以保障。由于岩溶地区地层﹑地形﹑地貌复杂，竖向﹑横向无规律可循。长期抽吸地下水使土岩结合部位形成负真空，从而产生土洞。土洞﹑溶洞上下不同心，易孔斜﹑漏水、坍塌，地面不均匀下沉（图1）。

3岩溶地区钻孔灌注桩施工质量控制措施

3.1漏浆、塌孔质量控制

钻孔过程中施工至土洞溶洞时，若土洞溶洞内未填充密实，则孔内泥浆会迅速流失，形成漏浆，严重时孔内液面会快速降低或持续时间过长，从而孔内、外压力差过大造成塌孔现象。

对易出现孔壁坍塌的地层，应预备好供加长用的钢护筒，必要时可选用双套筒，第一套护筒外径比桩径大2-3级，下到粘土层内，护筒底部周围用水泥砂浆固结止水；第二套护筒比桩径大1级，下到岩溶裂隙强发育带中较完整的基岩上，防止孔壁坍塌；对隐藏的土溶洞，在施工中要准备好足量的片石、粘土和水源，防止出现漏浆现象时无法及时补浆。

3.2偏孔质量控制

根据超前钻探资料显示孔内出现岩面倾斜、起伏较大或溶洞内“半岩半空”等情况，一旦处理不足，均会出现偏孔现象。

预防及处理措施：偏孔一般在钻进溶洞顶部或者倾斜基岩时出现，所以现场技术人员必须熟记超前钻探资中可能出现偏孔的位置，做好十字线随时注意冲击锤的钢绳摆动情况，一旦出现偏孔马上回填块石及时纠正，回填深度比偏孔深度多1米即可；在施工至溶洞顶部时，采用小冲程钻进，时刻注意进尺速度，若溶洞内为“半岩半空”状态，尽量在施工前先进行注浆处理，若钻进中出现严重偏孔，则可以选择浇筑混凝土填充，待混凝土强度满足要求后继续钻进成孔。

3.3卡钻、掉钻、埋钻质量控制

卡钻多出现在偏孔、孔壁内凹凸孤石、击穿溶洞顶部处以及抛填片石处理溶洞不当等不良情况；主绳断裂或绳松，使钻头突然脱落，落入孔内，不及时处理，则会使钻头被沉渣或片石掩埋，造成埋钻。

3.4混凝土流失质量控制

在浇筑混凝土过程中，混凝土侧向压力大于泥浆的侧向压力，将泥浆混凝土挤入溶洞，造成混凝土现象的丧失，严重时会造成断桩。

第一，确保混凝土生产和运输能力，及时供应混凝土；第二，增加灌注过程中导管的深度，埋深一般不小于3米的深度，并测量在灌注混凝土面标高，防止混凝土产生流失突然下降到左导管下方造成断桩导管；第三，混凝土浇筑成功后，在1-3小时内还需反复测量桩顶标高。

4常见桩基处理方法

4.1接桩法

（1）适用范围

当缺陷位置在地下水位以上时，可以处理钻孔灌注桩在浅层位置出现的夹泥、桩头浮浆、混凝土离析和断桩等质量缺陷。

（2）具体工法：①去除桩身缺陷部位以上的混凝土包括缺陷处混凝土。②将桩身缺陷处清洗干净。③支护模板、绑扎钢筋，若为承台桩则可与承台一起浇筑混凝土，若单桩桩径与接柱直径相同的可直接浇注混凝土。④浇注混凝土，使用比原标号高一级的混凝土浇筑。⑤养护至规定龄期后拆模。

4.2高压注浆法

（1）适用范围

高压注浆法可直接处理沉渣、夹泥、蜂窝面和断桩等缺陷桩基，一般缺陷桩都会由钻孔取芯法直接抽芯，该法检测留下的孔道，可直接用来进行高压注浆法。

（2）具体工艺。①钻孔灌注桩在钻井过程中必须保持身体的平衡，在钻机的过程中应继续进行垂直和水平的倾斜校正，以免钻到无法到达的缺陷位置。②清除泥浆中的孔，当钻入缺陷位置时，将继续有泥沙溢出，应及时清理。高压注浆前不应堵孔。③开始利用压力注浆，为保证成功。在配制水泥浆时，尽可能按高标号配制。④在注射过程中，要注意堵孔壁，灌浆过程中只能有少许泥甚至水流出来，直到压力不能停止为止。

4.3补桩法

（1）适用范围

当桩身缺陷较深，出现断桩、斜桩弯桩不符合设计要求的单桩承台、多桩承台和群桩承台。

（2）具体工艺①成桩后，其承载力不能达到原设计承载能力时，由设计单位在该桩周围在进行补桩，即原单桩改为二桩承台、二桩承台改为三桩承台。②施工中，由于岩溶地质条件复杂，地下水丰富，造成原桩位垮塌，出现埋钻或其他特殊情况，无法在该桩位继续施工，可重新补桩。

5结语

总之，在復杂的岩溶地区，此施工工艺对质量起着决定性的作用。

参考文献：

[1]刘自强.沪沽湖机场岩溶发育特征及地基稳定性分析与评价[D].成都：成都

理工大学，2011.

[2]张效文.岩溶发育地区冲击成孔灌注桩施工特点及常见故障处理[J].西部探矿工程，2014，26（2）：31-33.