桩基施工重难点分析及控制措施

一、地质条件及重点难点分析

1、本次投标的工程场地沿线围，地质条件特点如下：一是基岩面起伏较大，基岩埋深从0至20米不等。二是岩石特性变化大，沿线常见的有灰岩、砂岩、页岩、泥岩等，岩石硬度从几兆帕至100多兆帕。三是大局部路段岩溶较发育，给桩基施工带来一定的难度。

2、桥梁的钻孔桩根底是一个非常重要的部位，是主要的隐蔽工程，尤其在岩溶地区，由于地质条件复杂，施工难度大，影响施工进度。岩溶发育程度不同，施工时的难易程度也不同。因此，在施工和监理工作中受到了很高的重视。在施工时，要严格按照相关规范操作，要求做到对各工序严格检查，对在施工中可能出现的情况和问题，要及时采取措施，妥善处理，以杜绝质量隐患。

2、在岩溶地区的许多地质特征，不仅在碳酸盐岩地区存在，而且在其他可溶性岩石地区，如白云岩、石灰岩、岩盐等地区也可见到。这种不良地质现象表现的类型非常多，桥梁桩基施工时，成孔难度大。

二、针对性的质量控制措施

1、首先抓好施工勘察质量，确保摸清岩溶地区根本情况在岩溶地区进展钻孔桩基施工时：

（1）钻孔前必须首先探明岩溶出露情况、发育情况以及分布规律，特别针对隐蔽型岩溶大致延伸方向、覆盖层的厚度、岩层的倾斜方向、岩溶的形态等情况，应掌握可靠的地质资料，为桩基施工选择专用机械提供依据，便于日后科学分析事故原因，做到有目的预防，有针对性的处治；

（2）岩溶发育强烈地区桩基施工，成孔相对比较困难，成孔的过程中主要解决护壁、造壁、斜面钻孔和穿越等问题。

2、分析掌握岩溶地段主要工程地质特征

（1）基岩顶面起伏不平。是由于受气温的影响，石灰岩外表主要是在地表水以及地下水的强烈侵蚀作用之下，普遍出现参差不平、犬牙交织的形态。起伏不平的基岩面，其高差一般为1m～5m，局部地段高差可达20余米，给桩基施工带来了困难。

（2）浅层溶洞。基岩面下2m～15m范围出现的溶洞称浅层溶洞。浅层溶洞一般有充填物，充填物一般呈软塑～流塑状态。溶洞发育形态非常复杂，这类浅层溶洞直接影响到基岩上桩基的平安。

（3）软土及地下水。在石灰岩溶洞地区的基岩外表，普遍分布一层厚薄不一的软土层，软土层一般呈软塑～流塑状态。其天然含水量大、承载力低、工程地质条件差，是引起上部构造不均匀沉降的主要因素；且其性质对地下水位的变化非常敏感，当地下水下降时，浮力消减，土层固结变形，工程地质条件发生改变。

3、建议选用适宜的施工方法

尤其是地区大量分布的石灰岩硬度大，冲击钻孔工效较低，且泥浆处理费用高，容易造成环境污染。我们认为应根据不同的地质特征，选用不同的施工方法：

（1）土层较厚、岩石硬度低于40兆帕选用旋挖机施工，速度快，质量好，造价低，且无泥浆污染。

（2）土层较薄、岩石硬度大于50兆帕选用大直径潜孔钻，成孔速度快，与旋挖一样，有利于控制沉渣厚度。

（3）常规的冲击钻作为辅助手段，对不便于用以上两种设备施工的区域采用。

4、施工过程中可能出现的情况及对应处理措施

岩溶地区由于地质岩性软硬不一，溶洞的位置、大小、深浅变化多，即使地质钻探时一孔一探、一桩一分析，仍不能掌握地下地质的变化情况。桩基事故主要源于岩溶地质的复杂性和特殊性，但概括起来在岩溶地区桩基施工中常见的问题主要有以下几种：

（1）在施工过程中遇见溶洞，一旦发现孔泥浆液面下降，那么投用纤维物质：如旧麻袋与黄泥混合充填堵塞裂隙、溶洞以增强渗漏阻力；在漏浆比较严重的地段使用化学浆液增大浆液的黏度，当漏浆得到控制后，那么按原浆液配比使用，以防止增加作业难度。也可以用大片石和泥包回填桩孔并从储浆池向孔补浆，直到孔泥浆面稳定后再继续冲孔；溶洞位置要反复回填，反复冲击回填黏土以增加护壁的密实度，以使黄泥、片石能封堵溶洞，防止漏浆及浇筑混凝土时混凝土流失。假设遇溶洞规模较大，可采用C20混凝土或水泥砂浆封堵(加速凝剂)。封堵时向导管灌注混凝土到溶洞顶板以上1.0m处，上部回填黏土并注入冲洗液至孔口，待混凝土初凝后继续钻进。

（2）遇起伏不平的岩面和溶洞底板时，不可盲目采用大冲程穿过，需投入黏土石块，将孔底填平，用十字型钻头小冲程反复冲捣，慢慢穿过，待穿过该层后，逐渐增大冲程和冲击频率，形成一定深度的桩孔后，再进展正常冲击。

（3）出现卡钻、偏孔及斜孔，溶洞顶部岩层倾斜，岩石强度不一，易导致卡钻、偏孔及斜孔等问题，因此必须在钻进过程中仔细核对地质情况，随时检查钻机和孔位。在钻至溶洞时要改用小冲程钻进，做到轻击、慢打。遇到卡钻后一定要沉着冷静，切不可盲动，更不可强行提拉，以免造成大绳拔断而引起掉钻事故。当钻头可活动时，可上下提动钻头，使钻头转动一个角度，反复尝试，用吊机配合，有可能提出，如无效，可采用水下小爆破振动法将钻头松动后立即提出。如遇偏孔及斜孔情况，可以采取回填片石或浇筑素混凝土，纠正钻头偏斜，再向下冲孔。

（4）断桩，岩溶地区桩基断桩产生的主要原因是由于溶洞相互沟通，灌注时难以测出混凝土数量，水下混凝土流失严重，导管接头密封不紧等造成断桩。断桩的发生，是工程中危害最为严重而且最难处理的一种事故，故应以预防为主，在岩溶地区施工应采取必要的措施。