中铁七局集团第三工程有限公司 陕西西安 710032
摘要：在桥梁桩基工程中，常会遇到溶洞、软岩等复杂地质，不仅增加了工程的施工难度，同时也制约着桩基工程质量。由于溶洞地区较为复杂，需要依据不同的地质条件采取相应的处理手段，借以提升工程施工质量。因此，本文就桩基溶洞处理要点进行简单的分析和研究，仅供参考。
关键词：桩基施工；溶洞处理；桥梁
引言
桥梁工程中，溶洞桩基施工是所有施工项目中的要点也是难点，对工程质量有直接的影响，也对施工技术及处理措施提出了较高的要求。在桩基溶洞处理过程中，选择科学合理的处理方式，不仅能保证桩基工程质量，同时也为后续工程的顺利实施提供了坚实的基础。因此，在实际施工中，施工技术人员需要结合桩基工程的实际情况，对溶洞进行全面分析，制定有效的应对措施，最大限度的提升桥梁桩基施工质量。
一、桩基施工中的溶洞处理
（一）溶洞状况分析
溶洞状况分析是指，当桥梁施工区域内存在溶洞环境时，桩基设计需要考虑溶洞稳定性对桩基的影响。对溶洞稳定性的分析需从两方面进行，分为内在要素和外部影响要素。内在要素是指对顶板基本厚度、桥梁跨度以及形态的分析，该过程中，需要详细掌握溶洞区域内的岩石表现性质以及地质情况，对岩层的基本产状、裂隙等情况进行分析，从中掌握岩石的物理力学指标。外部影响要素指的是，地下水以及边界条件产生的各类影响，只有施工建设部门全面掌握溶洞区域的基本情况，才能准确的确定桩基埋深，从而制定明确的施工方案，确保桥梁施工质量。
（二）溶洞处理方法
桥梁桩基施工中，如遇到溶洞地基，需要结合地基的实际情况选取有效的处理方法。但大多数溶洞和溶蚀裂隙存在不良地质分布情况，如果溶洞实际发育情况较差时，需要对桥墩以及钻孔进行控制。溶洞发育过程中，需要进行一桩一孔控制，具体钻孔深度需要对溶洞发育地层深度进行分析，确保基础设计以及施工安全性与稳定性有效提升。在掌握溶洞的基本形态及范围之后，需要对其进行清淤，清淤通常采用高压水枪，若溶洞深度较深，则需要结合混凝土桩等措施，配合相关工序的顺利进行。溶洞处理时，依据溶洞位置的深浅选取不同的处理方式，较浅的溶洞可采取钻机钻孔的方式，采用注入混合料的方法封堵溶洞；较深的溶洞则采取钻孔灌注桩或者沉入桩基的方式进行处理。
二、桩基溶洞处理方法
（一）不同类型溶洞的处理方法
1、小型溶洞
小型溶洞通常会在冲击钻的作用下自动堵住，若小溶洞在冲击钻作用下仍堵不住，出现护壁的泥浆缓慢下沉。这时，施工人员应立即向桩孔内注入泥浆，防止护壁水头下降，然后拔出冲击钻的钻头，向桩基孔内填片石和粘土，片石和粘土的体积比为1:1，一次回填总的回填方量约5m3，然后再用冲击钻进行冲击，若再次施工到溶洞位置，仍然出现护壁泥浆缓慢下沉，保持继续向桩孔注入泥浆的同时，按照以上的方法再进行回填，然后冲击，如此反复，直至穿过溶洞，桩基泥浆不再下沉为止。
2、中型溶洞
中型溶洞处理过程中，护壁泥浆将以比较快的速度下降，这时施工人员应立即向桩孔内注入泥浆，防止护壁水头下降，然后尽快拔出冲击钻头，接着向桩基孔中填袋装水泥，然后填粘土和片石，袋装水泥、粘土、片石的体积比为1:1:2，一次回填总的回填方量约10m3，接着再用冲击钻进行冲击，若再次施工到溶洞位置，仍然出现护壁泥浆还以比较快的速度下沉，保持继续向孔内注入泥浆的同时，按照以上的方法再进行回填，然后冲击，如此反复，直至穿过溶洞，泥浆不再下沉为止。
3、大型溶洞
桩基遇大型溶洞，通常会出现以下状况，桩基钻进到大型溶洞位置后，用于护壁的泥浆会迅速下降，同时出现塌孔，严重时桩基孔口范围也会跟随下沉，导致钻机不稳，甚至倾斜。遇到该情况通常做如下处理：
（1）对钻机基座的处理根据地勘图纸若能判定该桩基下会遇大型溶洞，为防止冲孔桩钻机在施工过程中应遇大型溶洞产生塌孔而倾斜，首先对钻机的基座进行地基处理。在桩基就为前，现整平桩基周围至少8m×8m的范围，然后在将8m×8m范围换填50cm的片石，然后在片石上至少浇筑30cm的C30混凝土，待混凝土至少养护14天后，将用于桩基施工的冲击钻的钻机就位。如此处理，其目的是让钻机下80cm厚水片混凝土基础形成一个大面积稳固的基座，该基座一是保证该桩基及时孔口有局部的塌陷，整个钻机也不会倾斜，二是该基座有护住孔口不塌陷的作用。
（2）对大型溶洞封堵的处理。桩基如遇大型溶洞或遇和其他溶洞相通溶洞，其护壁泥浆会以极快的速度下降或一下全部流走至不见，并可能伴随一定的塌孔，这时，再向桩孔内注入泥浆，已不可保住护壁泥浆水头，为了防止塌孔造成的埋钻，需要立即拔出钻头，然后向桩孔内吊装同桩基直径的长的钢护筒，其高度从溶洞的位置直至孔口，调整长的钢护筒的位置，使桩基中心位于长的钢护筒的中心，然后向桩基孔中填袋装水泥，接着填粘土和片石，袋装水泥、粘土、片石的体积比为1:1:2，一次总的回填方量约10m3，再向桩孔内，一边注浆，一边用冲击钻进行冲击，尽可能保持泥浆水头平护筒顶。如若桩基再次冲击到溶洞位置，护壁泥浆再次以极快的速度下降或一下全部流走至不见，重复以上回填方式，然后冲击，如此反复，直至穿过溶洞，泥浆不再下沉为止。若在冲击过程中出现泥浆下沉，长护筒也下沉，则在桩基孔口接长护筒，保持护筒顶高出桩基孔口，并调整护筒位置，让其中心始终位于桩基的中心。若在冲击的过程出现，长护筒下沉，而泥浆水头不下沉，则证明该护筒已装过溶洞，这时可以在护筒外围注入水泥砂浆，固定长护筒，让其不再随桩基的加深而沉降，然后按正常的桩基施工方式施工，直至桩基成孔。
（二）压注水泥浆处理法
注浆开始前，需要在桩基周围均匀布设注浆孔，注浆孔以不超4个为宜，且孔位与桩基的中心距离应控制在桩基半径50cm以上。钻孔时可采用水钻成孔的方式，钻孔完成后，清除孔内的杂质和灰尘，然后向钻好的孔洞内埋设注浆管，将注浆套管用水泥砂浆固定后，方能开始注浆。注浆时，注浆管应深至溶洞顶板以下，连接双管导流器，完成后，用高压水枪对钻孔进行二次清洗，这样可以有效避免水泥砂浆与溶洞底部粘结不牢靠的现象发生。注浆开始时，是水泥砂浆与速凝剂同时向孔底喷注，喷注时间控制在5-10分钟，确保底部注浆充分，然后以从上自下的顺序旋转喷注，在注浆的过程中，施工人员应随时关注套管内水泥浆面，以浆面的上升速度确定注浆的终止时间。如果注浆过程中，突然出现水泥浆面极速上升的情况，则必须立即终止注浆，然后及时补充套管内的浆液，直至注浆面稳定上升为止。若遇到多层溶洞的桩基，需对进行分层处理，即上层溶洞注浆全满后，方能进行下一层的注浆，以确保每层溶洞不漏浆。
（三）压注混凝土法
压注混凝土法对桩基溶洞进行处理时，首先需要对桩位进行定位放样，然后在距桩位1m处钻孔，钻孔间距为1m，呈圆形布设在桩位周围，而桩位重心位置的钻孔，则可以采用低标号的细粒径混凝土进行压注，周边孔的主要作用透气和测量洞内混凝土面的高度，同时也可以作为辅助进料孔使用。每个孔内套入直径为160mm的钢管作为注浆管使用，若长度不够可用管套连接。压注混凝土前，需将注浆管口进行临时封堵，避免杂物由孔口进入堵塞管道或者孔洞，然后采用泵送的方式压注混凝土，同时，混凝土中的骨料粒径应≤20mm。压注混凝土时，应确保混凝土具备良好的流动性和和易性。每次压注混凝土时，在混凝土表面升高2m后停止压注，待混凝土初凝后，进行二次压注，如此反复，直至溶洞顶板为止。