摘要：從湘潭至邵陽高速公路19A標秋田中橋樁基施工例項出發，結合岩溶地質發育形態，分析了樁基施工中應當注意的問題，確保橋樑施工質量和進度。
關鍵詞：岩溶地質； 樁基； 施工
1前言
我國幅員遼闊，地質情況複雜多變，在西南、中南地區，岩溶現象普遍存在，給橋樑基礎施工帶來了較大的困難。岩溶根據其發育強度，可分為強烈發育，中等發育，弱發育，微弱發育4種，在岩溶強烈發育區，主要表現為大型暗河，廊道及較大規模的溶洞。對於這種岩溶地質，在地質勘探時容易發現，並會引起勘探人員及設計人員的高度重視，工程中將盡可能避免或採取其它特殊措施處理。其他三種發育強度的岩溶區存在更為普遍，多表現為溶蝕、溶溝、溶槽、中小型串球狀洞穴或單個小型洞穴，裂隙較為發育等形態，而對於這種發育程度的岩溶區域，由於岩溶表現形式的多樣性及規律性不強的特點，在目前的勘探手段及有限資金情況下，給勘探設計與施工帶來很大的不確定因素。
筆者2002年10月至2003年3月參加了湘潭至邵陽高速公路十九A標秋田中橋的施工，現結合該橋樁基施工出現的問題，分析總結岩溶地區樁基施工應注意的幾個問題。
2工程簡介
2.1工程概況
潭邵十九A標K203+165中橋為3*13m鋼筋砼空心板橋，樁基礎，樁柱式橋臺，基礎為φ1.5m樁基。
2.2地質勘探資料
覆蓋層10-20m深，由上而下分為：①填土1.0-1.5m厚，②亞粘土，黃褐色，5-10m厚③亞粘土，黃褐色，厚6-8m，下伏為石灰岩，灰白色，樁基嵌巖深度要求1m。
2.3工程進展情況
潭邵十九A於2000年6 月開工建設，計劃2003年12月竣工通車，至2002年9月該標段路基工程已完成90%，路面底基層完成60%，基層依次開工，進展正常，但K203+165秋田中橋從2000年8月開工後，由於該橋地質情況異常複雜，除0#臺地質情況較為穩定，1#墩、2#墩、3#臺樁基均位於舊河道上，覆蓋層厚，地下溶溝、溶槽、縱橫交錯，溶洞多達5-6層，有的相互連通，地下水量大，因此，工程進展緩慢，到2002年9月只完成樁基11根，佔工程進度計劃的20%，儘管專案部先後採取了多種措施，但均未奏效，處於無法進展下去的困境，已成為制約十九A標乃至整個潭邵高速公路總體進度的關鍵工程，鑑於這一嚴竣局面，十九A標專案部決定充實力量，加大投入，抽調筆者和十九A一工區區長陽樹龍同志負責該橋的施工。
3施工技術處理措施
3.1前期已採取的.措施
3.1.1前期專案部採用人工挖孔，方法：3-5人一組，採用人工開挖，手搖捲揚機吊裝，該方法成本低，施工機具少，簡便靈活，但只適合地下水量小的樁基成孔，在0#臺和1#墩、2#墩中共11根完成的樁基既採用該方法完成。
3.1.2當開挖3#-6、3#-5樁基時，挖至16m後，就發生湧水，淤泥上漲，再次開挖，再次上漲，多次反覆，始終無法向下進展，由於不斷掏空淤泥、流沙，附近100-200m處的農田多處發生垮塌，說明該橋址處地下溶洞可能相互連通，在無法進展下去後，專案部採取了以下一些措施。
①砼護壁
每向下挖0.5-1m，即澆砼護壁，標號C20，厚0.15m，配φ16鋼筋，間距20cm，但護壁遭到推擠破壞，未能奏效。
②採用正迴圈旋轉鑽機鑽進，鋼護筒護壁
由於岩層傾斜，鑽機就位不正，造成偏孔，無法進行。
③採用帷幕注漿
沿3#-6樁基外圍設孔注漿，間距30-50cm，孔徑100mm，水泥漿採用425#普通砼矽酸鹽水泥，配合比：水:水泥=0.8:1.0
7d後，再採用人工開挖，也沒有成功。
在此期間,業主安排有關方面對地質情況重新進行了勘探,共佈設鑽孔6個,基本摸清了橋位處的地質情況,考慮到前期樁位已定,未對跨徑再作調整,但確定樁長依據地質實際情況進行調整。
3.2合理選擇鑽孔裝置
樁基成孔目前常用方法有人工挖孔，旋轉鑽機成孔，衝擊鑽進成孔，衝抓鑽進成孔。人工挖孔，無需鑽孔裝置，造價低，靈活方便，但侷限性大，只適合於無水或地下水量不大，孔深較淺，岩溶發育強度較弱的情況下采用；旋轉鑽機成孔（又可分為正迴圈旋轉鑽機成孔和反迴圈旋轉鑽機成孔）適用於黏性土，砂類土，含少量砂礫石的土（砂礫石含量少於20%，粒徑小於鑽桿直徑的2/3），孔徑為80-250cm，孔深30-100m；衝擊鑽成孔適用於黏性土、砂類土、礫石、卵石、漂石、較軟岩石，孔徑80-200cm，孔深小於50m；衝抓鑽適用於淤泥、腐殖土、密實黏性土、砂類土、砂礫石，孔徑100-200cm，孔深適宜20m以下。
總結前期施工的經驗教訓，綜合分析本橋地質情況，認為，本橋位溶岩情況複雜，流砂強，岩石強度較高，應採用大型衝擊鑽。
在確定方案後，專案部立即採取果斷措施，從衡陽調進兩臺大型衝擊鑽，晝夜施工，3#-6，3#-5，順利下鑽成孔，採用衝擊鑽後，施工頓時變得順利，進度迅速趕了上來。
3.3 岩溶地區泥漿的製備和使用
泥漿一方面起到護壁，防止鑽孔垮塌的作用，另一方面，起到浮渣作用，一般應選用塑性指數Ip＞10，黏性土或膨潤土，不同的土層泥漿相對密度可按表1資料選用：
對於岩溶地區鑽孔，泥漿相對密度應取較大值，本橋施工中採用1.2-1.4，在鑽進過程中，由於存在溶溝、溶洞、泥漿極易損失，應及時補充，並採取必要的措施。
3.4 漏漿及溶洞的處理
在溶蝕帶的岩溶地質，往往裂隙發育，溶溝、溶槽、溶洞錯縱複雜，本橋在3#-5鑽進至20m時，突然發生漏漿，在15min內，孔內水位下降了1.8m，由於孔內水位驟降，鑽孔周圍約2m範圍內地面出現了裂縫，有可能造成大的塌孔。在這種情況下，筆者根據以往經驗，立即組織民工向孔內投放水泥，這一措施效果顯著，30min後，水位下降得以控制，水位完全穩定後再加大泥漿濃度，在控制鑽進速度的措施下，繼續緩慢鑽進。
如果存在較大的溶洞可按如下方法處理：
1）在孔口附近準備足夠的小片石和粘土，最好配備一臺ZL50型裝載機，當遇到溶洞漏漿時，迅速剷起片石和粘土填孔，同時大量補水。
2）當鑽至離溶洞頂部附近時，採用小衝程，逐漸將洞頂擊穿，比例回填粘土和片石，仍採用小衝程輕砸，讓粘土和片石充分擠入溶洞內壁。待粘土和片石充分擠入溶洞內形成穩定護壁後，並且泥漿漏失現象全部消失後正常鑽進。
3）當漏漿嚴重，回填粘土和片石沒有作用時，可採用直接灌注水下混凝土的措施。方法如下：按照灌注水下混凝土的施工方法下導管至已鑽孔底0.3m-0.5m，灌注水下混凝土，至溶洞填充完畢，判斷標準以灌注混凝土面超過溶洞洞頂1m左右且混凝土不再下降為準，待混凝土強度達到30%-50%左右後，重新鑽進。 也可採用鋼護筒穿過溶洞或採用帷幕防滲技術，以保證鑽進的順利進行，防止漏漿、塌孔。
3.5 終孔的判別
本橋設計時依據的地質勘測資料粗陋，不完善，設計樁長15m-21m，且均為柱樁，由於地質情況發生了變化，樁長相應作了調整，3#-6樁長29m，柱樁；3#-5樁長23.9m，柱樁；3#-1改為摩擦樁，樁長30.6m。
如果為柱樁，應儘量探明樁底以下有無溶洞，使樁承載於整體岩層並嵌入巖內0.5m-1.0m，摩擦樁則應達到設計樁長，實際施工中可從以下幾方面綜合判斷：
1）以設計鑽孔柱狀圖提示巖面高程作為參考。
2）查閱鑽機施工記錄，可將基岩進尺速度，0.1m-0.2m/h 為進入全巖面的控制速度。
3）採用釺錘觸探, 錘頭觸巖時,會出現輕微反彈。
4）撈取鑽渣,岩屑含量50%-70%,且含泥、含砂量小於4%時，認為入巖。
3.6 水下混凝土灌注過程中流失的處理
岩溶地區水下混凝土的灌注量一般超過設計數量較多，其中本橋3#-6超過28%，3#-5超過37%，3#-1超過23%。
對此，一般應採取如下措施：
1）加大首盤混凝土數量，通常首盤混凝土數量應能滿足導管首次埋置深度（≥1.0m）和填充導管底部的需要，計算公式為：
V≥πD2(H1+H2)/4+ πd2 h1/4
式中:V-灌注首批混凝土所需數量（M3）；
D-樁孔直徑；
H1-樁孔底至導管底端間距，一般為0.4m；
H2-導管初次埋置深度(m);
d-導管內徑;
h1-樁孔內混凝土達到埋置深度H2時，導管內混凝土柱平衡導管外(或泥漿)壓力所需的高度(m);
一般在公式計算的基礎上增加20%-30%。
2）灌注過程中加大導管埋深，我們將導管埋深由通常的2m-4m提高至3m-6m，灌注時應勤於測量混凝土面的高程，對灌注過程中出現的緩慢下降要有準確的判斷。
3）對漏漿嚴重或多次漏漿的個別孔，應做到心中有數，在灌注時就加大混凝土灌注高度，一般考慮要超過設計高程1.5m-2.0m，避免在灌注完成拔出導管後混凝土面下降造成短樁。
4加強檢測，確保質量
樁基檢測主要有鑽芯取樣法，超聲波法，機械阻抗法，水電效應法等無破損法。無破損法檢測樁基砼的質量，效率高、操作簡便、成本低，樁基質量檢測中，比較普遍使用，但不能檢測樁基底基岩的狀況。在岩溶區施工的樁，宜加大鑽芯檢測的頻率，對於未在地質鑽孔位置的樁，特別是在鑽進過程中出現瞭如漏漿等異常情況的樁，宜作鑽芯檢測，且宜鑽至樁底4-5m以下，以探明樁底岩基情況。
5結論
潭邵秋田中橋後期，由於加強了地質勘探，施工方法得當，處理措施及時，只用了短短兩個月時間就完成了全部樁基施工，扭轉了進度落後的不利局面，收到了較好效果。因此，在岩溶地區建橋，應根據岩溶發育和分佈的規律，認真勘測、綜合分析、全面比較、避重就輕、精心組織設計與施工，並加強檢測，確保橋樑安全。
參考文獻:
[1] 向中富.橋樑施工控制技術[M].北京：人民交通出版社，2001.
[2] 羅騏先，樁基工程檢測手冊[M].北京：人民交通出版社，2003.
[3] 劉雪峰.岩溶地區橋樑樁基設計與施工[J].山西建築，2006.