岩溶及发育地质条件下桩基施工监理措施

河百高速公路丘莫大桥右溶洞纵向贯通，局部出现双层溶洞，洞高0—20m，部分溶洞内有粉质黏土等填充物，溶洞顶距地面9～20m左线K75+440—K75+810范围内溶洞纵向基本贯通，洞高0～14m，部分溶洞内有粉质黏土等填充物，溶洞顶距地面9—28m。该桥溶洞长度连续达400m，高度最高约20m；丘莫大桥附近多处存在大型地下暗河，水流量较大。大桥桩基数量110根，其中钻孔柱82根，柱基施工难度极大。

岩溶地质钻孔桩施工工艺要点

在岩溶地区钻孔桩成孔的施工技术和施工质量控制方面，应注意以下四项内容。

钻机就位。钻架应焊接牢固，基底应平稳，采用枕木沙袋进行铺垫，地基松软时应远离柱孔，以免造成侧压力而导致塌孔，护筒采用钢板制作，高度大于为增加刚度防止护筒变形，在护筒上、中、下部各焊接一道箍筋进行加固。在护筒定位后，应及时复核护筒的位置，严格控制护筒中心与桩位中心线偏差不大于50mm，并检查回填土是否密实，以防钻孔过程中发生灌浆或下坠现象。钻机就位后，复核钻机平整度及钢护筒顶面标高，并做好记录，以便成孔后校验成孔深度。

钻孔顺序。对同一台上不同柱位钻孔应采取对角钻孔，隔孔施工，且下一根桩基施工需待上一根柱基强度需达到2.5MPa以上才能施工，以防冲击钻孔时对已灌注混凝土桩造成剪切破坏，且混凝土灌注的成孔是依靠泥浆来平衡的，故采取较适宜的桩距对防止塌孔和缩径是一项稳要的技术措施。

先施工桩长较长、溶洞较多的桩孔。施工中，应根据设计图及地质报告，对同一墩台上下不等桩长设计时应先行施工桩长较长、溶洞较多、施工较难的桩孔。钻孔桩中，有溶洞的桩第一根桩孔施工时一般较困难，一定要保证上一层溶洞处理好后才能继续下钻，保证所遇的溶洞都处理好才能进行混凝土灌注。

确保桩身成孔垂直度。为了保证成孔垂直度满足设计要求（小于1%），应采取扩大钻机支承面积使钻机稳固施工过程中经常进行测量检查，校核钻机及钢丝绳的垂直度，校对护桩等措施，并于成孔后下放钢筋前，用验孔器对桩孔孔径、倾斜度进行检查。

溶洞处理准备

1. 选择合适的实心钻机机型，能有效地穿过紧密卵砾石层、坚硬漂石层或岩层，冲击锥提升速度快，不易卡钻，遇到溶洞时能够迅速提起钻头，以免埋钻。冲击成孔时能形成坚实孔壁，成孔质量高
2. 备好充足的处理溶洞材料，准备好足够的泥土、片石、麻袋、袋装水泥、砂石料，处理溶洞所需的钢护筒片石采用强度30MPa石灰岩，片石粒径为15—50cm袋装水泥选用普通硅酸盐水泥，砂石料采用中粗砂+粒径不大于15cm酥石1：1配置并拌和均匀。
3. 配置泥浆，严格控制黏土选择，选择并备足良好的造浆土，入孔泥浆比重可为1.1～13。入孔泥浆度般地层为16～22s，接近溶洞地层调制为19—28s。
4. 便道通畅，保证设备移走的线路平整畅顺无阻碍物，紧急情况要令人、机迅速撤离现场。
5. 准备好随时处理溶洞所需的机械，确保现场吊机挖掘机、装载机、自卸车完好待命状态，吊装和拖拉设备要有足够吨位，可及时采取措施，预防损失扩大。
6. 施工前，对施工作业班组进行溶洞处理相关技术安全交底。

溶洞处理方案

净空2m以下小溶洞的处理

对净空2m以下的小溶洞，用冲击钻施工。施工中根据不同土层采用不同的进度，对砂砾层加大泥浆稠度，减慢冲击进度。根据地质报告，冲孔至离溶洞顶板1m左右时，加大泥浆比重，选用小冲程进尺，逐步将顶板击穿，防止卡钻。在击穿顶板之前，安排专人密切观察孔内泥浆面的变化，发现漏浆应马上提锤、补泥浆，并抛填片石、袋装黏土混合料（比重比为1：1—1：1.5）和水泥等，然后用小冲程冲击投下的混合料，不取渣，使其挤入裂隙和溶洞。如此反复多次，直至堵塞溶洞通道，形成孔壁，顺利穿过溶洞。

净空大于2m的大溶测处理

1.钢护筒准备。孔深在15m以内钢护采用12mm厚钢板加工，孔深在15～30m时采用14mm厚钢板加工每节长度4m左右，护筒内直径比设计大10cm。钢护筒总长度要求L（h+H）m，h为超前勘探溶洞高度，H为溶洞顶至地面以上1.50cm。钢护筒的加工尺寸必须严格控制，护筒上下节的连接缝除焊接外，还在接缝处焊5cm宽的加强钢带，护筒水平接缝所成平面与护筒竖向垂直，使整个钢护筒的垂直度符合要求，振动与护筒顶而焊接牢固，无松动，并要求振动锤位居护筒顶面中，各节下沉的护筒必须严格控制垂直度。

2.扩大钻机钻头直径。设计1.8m桩采用2.0m钻头成孔，在超前勘探确定的溶洞顶面以上3m按常规冲孔成孔。在达到接近溶洞顶3m左右时，更换能满足设计桩径的常规钻头，同时埋入钢护筒，然后边打边跟进钢护筒

3.护筒沉放。下放长护筒时，其位置必须准确，下放完成后，检查其高程、垂直、护筒顶面水平度。当冲击穿过溶洞顶部时要反复提升冲锤，在顶部厚度范围上下慢放轻提，冲锤不明显受阻，说明顶部已成孔并且圆滑垂直的，此时用钢丝绳活扣绑住内护筒，用吊机（或柱机自身重量）把护筒放入沉入孔底，必要时用振动锤下沉。

用冲击钻成孔钢护筒跟进法施工时，施工中应充分利用冲击钻的扩孔性能，使钢护筒能顺利下沉。

4.护筒跟进至最下层溶洞底1.0m以上。护筒到位后钻头改为满足成孔要求的钻头直径。如果冲击钻在坚硬岩石中的扩孔系数较小，不能满足钢护筒下沉要求的回填，要加大钻头直径二次冲孔，以保证钢护筒顺利下沉为保证钢护筒顺利下滑，要求桩孔竖直，无倾斜、缩颈。冲击锥锤冲至溶槽顶部范围做到上下轻提慢放，做到缓慢的进尺，至溶槽处形成一小的裂口，不得高提进行强烈的冲击，以防止卡锤的危险。进入溶洞后，孔内的泥浆势必全部漏失，需单独进行溶槽处理：孔内浆漏失完后，尽快用25t汽车吊将冲击锥锤吊开。将拼装备好的水下混凝土导管放入孔内，采用C20混凝土进行封堵，混凝土需多次进行，且每次灌入的混凝土不宜太多，同时混凝土需在待前面混凝土达到初凝后进行，混凝土的塌落度控制在30～50mm，通过混凝土的低流动性达到暂时封堵的目的；特混凝土凝固产生一定强度后，再用冲击锥进行重复回钻、跟进内钢护筒。

5.钢护筒跟进至超前勘探溶洞底以下2m左右，按常规方案钻孔到设计桩底。

多层串通溶洞的处理

多层溶洞，根据溶洞层数、大小、和填充物的情况采用片石、多层护筒嵌套施工相结合的方法进行处理开钻前，根据工程钻孔柱状图，确定哪层溶洞需埋设钢护筒及个数，开孔时应根据埋设钢护筒的数量确定孔径般内套护筒比外层护筒小15cm，最内层护筒内径不小于设计柱径加15cm。处理溶洞前，外层护筒应穿过砂层以防塌孔。