摘 要：本文结合实际工程，对岩溶区冲孔灌注桩施工项目进行了深入研究，详细介绍了冲孔灌注桩的施工工艺、方案及具体措施，并提出了岩溶冲孔灌注桩施工岩溶的具体处理措施和施工中应注意的安全事项，供相关人员参考借鉴。
关键词：冲孔灌注桩；岩溶区；成孔；防漏；处理措施
冲孔灌注桩在当下建设工程中应用广泛，该技术是利用冲锤自由落地的冲击能量冲击打碎土层或岩石，利用泥浆循环出渣达到进尺成孔的目的，其中正确掌握冲击成孔工艺和配置高质量的泥浆是保证成孔的关键。然而在岩溶地区使用冲孔灌注桩，由于岩溶地区地质条件复杂多变，且不确定因素较多，通常都要穿越溶洞、溶沟等地貌，桩基施工难度大。因此，冲孔灌注桩在岩溶地区的应用难度是较大的，所以要解决冲孔灌注桩在岩溶地区应用的问题，就必须具有符合工程技术规范要求施工技术，保证冲孔灌注桩在岩溶地区的施工质量。
1 工程概况
某大桥工程地处岩溶区域，地质情况复杂，地质为不良地质，主要由岩溶构成，三叠系中统灰岩为主要基岩。勘测结果表明：桥址区岩溶地质为溶洞、溶隙、溶槽。溶洞大小不一，大多为高低不等的串珠式溶洞，溶洞的层数为1～6层不等，溶腔的高度为1～24m之间，溶腔填充的各种形式多为无填充和半填充，施工过程中经常会发生漏浆、地面塌陷、塌孔等现象，给施工带来不便。
2 岩溶钻孔桩施工工艺和具体措施介绍
本工程岩溶区域桩基的持力层基岩主要是以石灰岩为主的，这石灰岩硬度大，基岩的强度高，加上溶洞特别发育，致使本桥冲孔灌注桩施工技术难度非常大。针对不同大小、不同厚度的溶洞采用不同的技术处理方法；对大溶洞采用水泥、片石、黏土填充方法，钢护筒跟进法以及采用注浆或素混凝土回填施工法对溶洞进行处理；对斜岩及孤石的处理采用强度高的片石回填或采用素混凝土回填施工法进行处理。
2.1 采用“吊打”施工技术法钻孔
本桥采用冲击钻成孔，由于岩溶地质基岩面坚硬，岩石面凹凸不平，钻头在剧烈中进基岩面时容易被V形的岩沟卡住，且容易成斜孔，故宜用短行程、密频率的“吊打”施工技术工艺冲孔，既可解决卡钻问题又可有效减少斜孔问题。
2.2 成孔设备
本工程的钻孔施工采用中击式钻机实施钻孔，不同的桩径采用不同的钻头。钻机作业时分排隔孔进行，施工时设置的泥浆池位置以不影响其它墩位钻孔施工为主，且要做到环保。钻孔时，配备吊车、挖掘机以及装载机配合施工，同时便于处理险情。
2.3 岩溶冲孔灌注桩施工岩溶处理措施
2.3.1小溶洞的处理方法
（1）刚进入溶洞时的处理方法。严格根据设计提供的地质资料进行指导性施工，当钻孔到设计图中标注的溶洞位置时，如钻进的速度突然显著变化，或孔内出现漏浆现象，说明钻头已经钻进溶洞内。此时的处理方法为：立即提出钻头，回填25～40cm块径的片石、黏土混合物（混合物按质量比为3：1），回填高度为1.5～2.5m。继续钻进，控制冲程在1m左右，泥浆相对密度由1.2g/cm3逐渐提高到1.35g/cm3，保持泥浆循环护壁。反复填充，当冲击至洞顶板0.5m以下时，控制冲程在0.5～1m之间，防止卡锤。
当进入溶洞1m时，采用检孔器验孔，检孔器的长度至少应是孔径的4倍。检查洞中无孤石后，取碴，检验碴样进而判断洞内填充物的类别，从而调整钻进冲程和泥浆的相对密度。
（2）穿越溶洞的施工方法。当洞内的填充物为砂黏土时，在洞内回填块径15cm的小片石，回填约高出溶洞项1m左右，然后采用0.6m的小冲程钻孔，泥浆比重控制在1.35g/cm3左右。冲孔时，将小片石挤入孔壁，形成护壁，有效的防止发生缩径。反复冲填，直到不渗浆为止。
2.3.2大溶洞、串珠状溶洞的处理方法
（1）钢护筒跟进法。钢护筒跟进法采用分节吊装焊接方法，钢护筒采用每节1.5m的自制护筒，钢板厚度为8～12mm，其内直径大于桩直径2O～30cm，在钢护筒焊接时采用孔口对焊，采用打桩机或振动锤将焊好的钢护筒跟进，由于岩石层有探头石和齿石，致使岩石层钢护筒跟进时极易变形，从而导致钢护筒卡锤，故钢护筒跟进应至离强风化层1m以上的位置最佳。
（2）水泥、片石、黏土填充方法。对于串珠状的溶洞，当溶洞的洞口不大时，钢护筒跟不进石灰岩内，所以在灰岩以上覆盖层已进行钢护筒跟进的基础上，宜采用将片石、黏土的混合物（混合物按质量比为3：1）或者水泥、黏土的混合物（混合物按质量比为1：1）填入洞中，以起到填充溶洞的作用。
2.4 混凝土灌注施工防漏措施
岩溶区域钻孔桩混凝土施工是确定桩基质量最为关键的工序，虽然在溶洞处理时，采用了多种措施已将溶洞填堵到位，但在灌筑水下混凝土时，还是可能会出现因混凝土的压力把已形成的护壁破坏、混凝土浆漏入溶洞的情况。因此，我们在施工中预防要到位，首先是在溶洞处理时，当溶洞顶板冲透并在洞内形成封闭护壁后，再抛填1～2次黏土、片石及水泥等充填物，并应超过溶洞顶板高度，再进行复打，以形成强度厚度更大、更稳定的护壁；其次，在浇筑过程中，要充分做好混凝土供应准备，严格控制速度，特别是混凝土面以及导管口经过溶腔时，混凝土下料速度一定要慢，以减小混凝土对溶腔壁的挤压；导管的埋设深度要采用非常规控制，其埋设深度应根据混凝土的初凝时间以及钻机拔管力度进行调控，一般控制在6～20m。混凝土灌注结束后应在现场观察30min、混凝土面无异常后方可拆管。
3 岩溶钻孔桩施工实例
该大桥工程施工最困难的就是岩溶桩基施工，有的墩下有6～9层溶洞，最高的溶洞高度有27m。下面介绍典型的69#墩冲孔灌注桩基施工情况，本墩岩溶处理采用了多种处理方式结合的施工工艺。
3.1 69#墩钻孔桩施工总体情况
69#墩钻孔桩的施工是本桥地质最复杂的桥墩之一，具有8层串珠状溶洞组成，并且这8层溶洞是互相串通的。钻孔溶洞的处理方法主要是钢护筒跟进加片石、黏土混合物填充的施工方法。
3.2 片石、黏土回填
69#墩2#桩钻孔时，将片石、黏土按照3：1的比例混合填充至溶洞内。对前3层溶洞进行施工时，将片石、黏土的混合物回填溶洞。对第4层溶洞进行施工时，片石、黏土回填的效果已不明显。
3.3 钢护筒跟进法介绍
钢护筒采用高1.5m的自制护筒，筒壁厚12mm，内直径为2.2m。钢护筒跟进采用分节吊装、钢口对焊、利用机械手和打桩机将钢护筒送至溶洞底。共跟进21节，长31.5m。
3.4 岩溶处理结果
由于切实做好施工组织安排，加强现场的技术管理工作，对各种突发问题能及时采取对应措施，69#墩溶洞处理取得了较好的质量效果。
4 结语
总之，岩溶地区钻孔桩施工的难点主要在于地质条件的复杂性和施工中不可预见的因素太多，因此，不但要在前期勘测中要准确掌握溶洞情况，还需要根据不同的溶洞发育情况，选择不同的钻机和施工方案。通过拥有富有经验、熟练的操作人员以及进行严密的施工组织与管理对可能发生的问题合理预测和有效控制可以将损失降到最小，使得施工进展顺利。
参考文献
[1]冯燕.冲孔灌注桩的施工技术措施[J].石家庄铁路职业技术学院学报.2011（02）.
[2]吴辰光.岩溶地区冲孔灌注桩施工漏浆塌孔处理方法[J].西部探矿工程.2007（08）.
关键词：冲孔灌注桩；岩溶区；成孔；防漏；处理措施
冲孔灌注桩在当下建设工程中应用广泛，该技术是利用冲锤自由落地的冲击能量冲击打碎土层或岩石，利用泥浆循环出渣达到进尺成孔的目的，其中正确掌握冲击成孔工艺和配置高质量的泥浆是保证成孔的关键。然而在岩溶地区使用冲孔灌注桩，由于岩溶地区地质条件复杂多变，且不确定因素较多，通常都要穿越溶洞、溶沟等地貌，桩基施工难度大。因此，冲孔灌注桩在岩溶地区的应用难度是较大的，所以要解决冲孔灌注桩在岩溶地区应用的问题，就必须具有符合工程技术规范要求施工技术，保证冲孔灌注桩在岩溶地区的施工质量。
1 工程概况
某大桥工程地处岩溶区域，地质情况复杂，地质为不良地质，主要由岩溶构成，三叠系中统灰岩为主要基岩。勘测结果表明：桥址区岩溶地质为溶洞、溶隙、溶槽。溶洞大小不一，大多为高低不等的串珠式溶洞，溶洞的层数为1～6层不等，溶腔的高度为1～24m之间，溶腔填充的各种形式多为无填充和半填充，施工过程中经常会发生漏浆、地面塌陷、塌孔等现象，给施工带来不便。
2 岩溶钻孔桩施工工艺和具体措施介绍
本工程岩溶区域桩基的持力层基岩主要是以石灰岩为主的，这石灰岩硬度大，基岩的强度高，加上溶洞特别发育，致使本桥冲孔灌注桩施工技术难度非常大。针对不同大小、不同厚度的溶洞采用不同的技术处理方法；对大溶洞采用水泥、片石、黏土填充方法，钢护筒跟进法以及采用注浆或素混凝土回填施工法对溶洞进行处理；对斜岩及孤石的处理采用强度高的片石回填或采用素混凝土回填施工法进行处理。
2.1 采用“吊打”施工技术法钻孔
本桥采用冲击钻成孔，由于岩溶地质基岩面坚硬，岩石面凹凸不平，钻头在剧烈中进基岩面时容易被V形的岩沟卡住，且容易成斜孔，故宜用短行程、密频率的“吊打”施工技术工艺冲孔，既可解决卡钻问题又可有效减少斜孔问题。
2.2 成孔设备
本工程的钻孔施工采用中击式钻机实施钻孔，不同的桩径采用不同的钻头。钻机作业时分排隔孔进行，施工时设置的泥浆池位置以不影响其它墩位钻孔施工为主，且要做到环保。钻孔时，配备吊车、挖掘机以及装载机配合施工，同时便于处理险情。
2.3 岩溶冲孔灌注桩施工岩溶处理措施
2.3.1小溶洞的处理方法
（1）刚进入溶洞时的处理方法。严格根据设计提供的地质资料进行指导性施工，当钻孔到设计图中标注的溶洞位置时，如钻进的速度突然显著变化，或孔内出现漏浆现象，说明钻头已经钻进溶洞内。此时的处理方法为：立即提出钻头，回填25～40cm块径的片石、黏土混合物（混合物按质量比为3：1），回填高度为1.5～2.5m。继续钻进，控制冲程在1m左右，泥浆相对密度由1.2g/cm3逐渐提高到1.35g/cm3，保持泥浆循环护壁。反复填充，当冲击至洞顶板0.5m以下时，控制冲程在0.5～1m之间，防止卡锤。
当进入溶洞1m时，采用检孔器验孔，检孔器的长度至少应是孔径的4倍。检查洞中无孤石后，取碴，检验碴样进而判断洞内填充物的类别，从而调整钻进冲程和泥浆的相对密度。
（2）穿越溶洞的施工方法。当洞内的填充物为砂黏土时，在洞内回填块径15cm的小片石，回填约高出溶洞项1m左右，然后采用0.6m的小冲程钻孔，泥浆比重控制在1.35g/cm3左右。冲孔时，将小片石挤入孔壁，形成护壁，有效的防止发生缩径。反复冲填，直到不渗浆为止。
2.3.2大溶洞、串珠状溶洞的处理方法
（1）钢护筒跟进法。钢护筒跟进法采用分节吊装焊接方法，钢护筒采用每节1.5m的自制护筒，钢板厚度为8～12mm，其内直径大于桩直径2O～30cm，在钢护筒焊接时采用孔口对焊，采用打桩机或振动锤将焊好的钢护筒跟进，由于岩石层有探头石和齿石，致使岩石层钢护筒跟进时极易变形，从而导致钢护筒卡锤，故钢护筒跟进应至离强风化层1m以上的位置最佳。
（2）水泥、片石、黏土填充方法。对于串珠状的溶洞，当溶洞的洞口不大时，钢护筒跟不进石灰岩内，所以在灰岩以上覆盖层已进行钢护筒跟进的基础上，宜采用将片石、黏土的混合物（混合物按质量比为3：1）或者水泥、黏土的混合物（混合物按质量比为1：1）填入洞中，以起到填充溶洞的作用。
2.4 混凝土灌注施工防漏措施
岩溶区域钻孔桩混凝土施工是确定桩基质量最为关键的工序，虽然在溶洞处理时，采用了多种措施已将溶洞填堵到位，但在灌筑水下混凝土时，还是可能会出现因混凝土的压力把已形成的护壁破坏、混凝土浆漏入溶洞的情况。因此，我们在施工中预防要到位，首先是在溶洞处理时，当溶洞顶板冲透并在洞内形成封闭护壁后，再抛填1～2次黏土、片石及水泥等充填物，并应超过溶洞顶板高度，再进行复打，以形成强度厚度更大、更稳定的护壁；其次，在浇筑过程中，要充分做好混凝土供应准备，严格控制速度，特别是混凝土面以及导管口经过溶腔时，混凝土下料速度一定要慢，以减小混凝土对溶腔壁的挤压；导管的埋设深度要采用非常规控制，其埋设深度应根据混凝土的初凝时间以及钻机拔管力度进行调控，一般控制在6～20m。混凝土灌注结束后应在现场观察30min、混凝土面无异常后方可拆管。
3 岩溶钻孔桩施工实例
该大桥工程施工最困难的就是岩溶桩基施工，有的墩下有6～9层溶洞，最高的溶洞高度有27m。下面介绍典型的69#墩冲孔灌注桩基施工情况，本墩岩溶处理采用了多种处理方式结合的施工工艺。
3.1 69#墩钻孔桩施工总体情况
69#墩钻孔桩的施工是本桥地质最复杂的桥墩之一，具有8层串珠状溶洞组成，并且这8层溶洞是互相串通的。钻孔溶洞的处理方法主要是钢护筒跟进加片石、黏土混合物填充的施工方法。
3.2 片石、黏土回填
69#墩2#桩钻孔时，将片石、黏土按照3：1的比例混合填充至溶洞内。对前3层溶洞进行施工时，将片石、黏土的混合物回填溶洞。对第4层溶洞进行施工时，片石、黏土回填的效果已不明显。
3.3 钢护筒跟进法介绍
钢护筒采用高1.5m的自制护筒，筒壁厚12mm，内直径为2.2m。钢护筒跟进采用分节吊装、钢口对焊、利用机械手和打桩机将钢护筒送至溶洞底。共跟进21节，长31.5m。
3.4 岩溶处理结果
由于切实做好施工组织安排，加强现场的技术管理工作，对各种突发问题能及时采取对应措施，69#墩溶洞处理取得了较好的质量效果。
4 结语
总之，岩溶地区钻孔桩施工的难点主要在于地质条件的复杂性和施工中不可预见的因素太多，因此，不但要在前期勘测中要准确掌握溶洞情况，还需要根据不同的溶洞发育情况，选择不同的钻机和施工方案。通过拥有富有经验、熟练的操作人员以及进行严密的施工组织与管理对可能发生的问题合理预测和有效控制可以将损失降到最小，使得施工进展顺利。
参考文献
[1]冯燕.冲孔灌注桩的施工技术措施[J].石家庄铁路职业技术学院学报.2011（02）.
[2]吴辰光.岩溶地区冲孔灌注桩施工漏浆塌孔处理方法[J].西部探矿工程.2007（08）.