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【摘要】桥梁的桩基是桥梁的重要组成部分，承载着桥梁的全部重量，是桥梁安全的重要保证。尤其是在不良地质条件下，不仅会加大桥梁桩基施工的难度，而且在施工的过程中还会遇到各种各样的问题影响着整个桥梁工程的施工状况。本文以湖南某普通公路桥梁桩基施工为例，重点介绍在不良地质条件下，通过采取相应技术措施，解决施工中遇到护筒滑落、偏孔、坍孔、卡钻、断桩、沉渣上返等难题。
【关键词】桥梁基础施工；不良地质；处理；技术
1、前言
1.1桥位桥型
湖南某普通公路桥梁全长560m，净宽为18+2×1.5m；桥面为两联5孔一连和一联4孔一连的桥面连续，大桥上部结构采用14跨40m的等截面单箱后张法预应力砼简支箱梁；下部结构均为钢筋砼钻孔灌注桩。其中，普通墩为单排双根桩，桩径为2.2m，平均桩长为30.62m，共22根；4#及6#均为双“品”字型群桩；桥台为双排双根桩，桩径均为2.0m，平均桩长为21.38m，共20根。
1.2地质特征
根据地质钻孔资料，可知本桥地质状况比较复杂。桥位区北向南基岩为石炭系中统黄龙组灰岩、白垩系下统石溪组粉砂岩和石炭系下统华山岭组砂岩。在1#～7#墩处地质最为复杂，存在灰岩和砂岩两种岩体的断层，灰岩存在溶蚀，并有溶洞、溶隙发育。断层处存在破碎带，有裂隙发育，另外在全风化钙质砂岩中夹有承载力很低的粘土夹层（σ0=100kPa～200kPa），且层厚较深。2#～7#墩处有一深槽，覆盖层较厚，达29m，是灰岩与砂岩断层分界处；8#～14#墩处为淤泥质粉砂岩或钙质砂岩地质段：9#～10#墩处覆盖层很薄。
2、桩基础施工
2.1主要施工方案和施工工艺
2.1.1成孔工艺
由于实际地质状况复杂，持力层为红砂岩和灰岩，存在溶洞、断层、破碎带等不良地质，河床覆盖层中夹杂大量砾石和漂石，针对这些现场条件，采用冲击钻工艺成孔是比较理想的。
2.1.2施工顺序
该河道每年6、7、8月为主汛期，10月至次年3月为枯水期，桩基的施工直接影响工程的总体进度，因此，7#～12#墩处于水中施工，安排在枯水期施工；1#～7#墩处于河滩中，安排在正常水位时施工；而两个桥台桩和13#墩安排在汛期施工。
2.1.3水中樁施工措施
水中施工采取筑岛围堰的方法，两岸分别施工，这样既符合现场条件，又能够节约成本。
2.1.4砼灌注
因该桥为单桩单柱简支桥，桩径、桩长都比较大（墩桩直径为2.2m，桥台桩直径为2.0m，设计桩长平均为30m，从18m到50m不等），单桩砼数量最大达200m3，为保证砼灌注质量和降低断桩风险，采用集中拌和、地泵输送的方案。
2.2施工准备
充分的施工准备是工程顺利进行的重要基础，更是确保工程质量和施工安全的有效手段，在施工前，我们主要进行了以下几个方面的准备工作。
2.2.1现场准备
2.2.1.1拌和站的修建
考虑到桥梁的主要工程量在河道内，下部和基础工程主要在非汛期完成，将砼拌和站安置在河滩内比较理想，最终设在10#墩左侧，安置2台JS500型强制搅拌机，出料口直接合并对准地泵进料口，砂石储料斗在现场加工制作。
2.2.1.2搭建材料库
在0#桥台后和进场便道右侧搭建钢材库和水泥库，这样既可以防止汛期材料不受影响，又便于进场材料的卸货和方便二次倒运（必要时考虑直接运到现场在短时间内用完这样可减少二次倒运）。
2.2.1.3修建临时道路
进场道路利用桥梁起点至现有老路之间已经修建厚约Im的路基，进行必要的加固（主要是雨季期间）：场内道路的修建主要用于材料周转、机械设备的移动等，利用河滩内现成的砂砾石和外购片石进行加固。
2.2.2技术准备
审核图纸，制定施工方案研究施工方法对控制点（导线点、水准点）复测和加密组织教育培训等。
2.2.3设备准备
组织施工所需的设备进场和进场后的调试工作。现场所需设备主要有：GCF型冲击钻机8台（两种冲击锤分别为6t和8t，在厂家订做）；JS500强制搅拌机2台；JZC350搅拌机1台（备用）；420kVA变压器1台；120kW躬由发电机1台（备用）；25t吊车1台；HTB砼输送泵1台；输送管400m；挖掘机、推土机、压路机、装载机各1台，自卸汽车4台；钢筋加工等小型机具根据需要配置。
2.2.4材料准备
钢筋、水泥等主材和砂、碎石、片石、粘土等地材，另需购置一定数量的膨胀土。
2.2.5溶洞处理措施准备
根据地质特点对可能出现的溶洞进行必要的技术方案准备和设施、材料的准备，如制定常见情况的处理措施和预案，准备需要的片石等材料。
2.3施工中遇到的问题及处理措施
2.3.1护筒冒水
在3#-1桩基施工进尺5m左右时，出现坍孔、钻机倾斜和护筒滑落的情况钻机手立即停钻，向技术人员汇报。现场研究分析认为由于尚未进尺到灰岩层，产生的原因主要是该桩位没有进行筑岛作业，桩位也就没有回填黏土，地层中砂砾含量较大，护壁效果不理想，以及在泥浆的冲刷作用下导致护筒后填土流失滑落孔内，进而引发坍孔。针对这些原因，采取了回填粘土—重新埋设护筒—鉆机定位恢复施工的方案。在这个过程中注意了几点：一是埋设护筒要进行初步定位，减少空心偏位；二是护筒后的填土一定要夯实；三是增加泥浆浓度，并适当加入膨胀土；四是注意进尺速度控制。由于措施有力恢复施工后不但未出现上述情况，且恢复至原标高也较快，重要的是还为其他孔的施工提供了经验。
结语：
对于岩溶发育地质条件下的桥梁基础施工，探明地质情况非常必要，因为一方面可以弥补设计的不足，保证桥梁建成后桥梁的安全使用，另一方面对指导施工，制定经济实用的施工方案和应急处理措施也非常具有指导意义。其次必须做好施工前的各项准备工作和施工技术交底工作。再次必须实行施工全过程、全方位严格的管理和监督，降低人为因素造成的不必要的损失。只有这样，才能有效地降低桩基施工的风险，既定的进度、质量、安全和效益等目标才能得以实现。
【关键词】桥梁基础施工；不良地质；处理；技术
1、前言
1.1桥位桥型
湖南某普通公路桥梁全长560m，净宽为18+2×1.5m；桥面为两联5孔一连和一联4孔一连的桥面连续，大桥上部结构采用14跨40m的等截面单箱后张法预应力砼简支箱梁；下部结构均为钢筋砼钻孔灌注桩。其中，普通墩为单排双根桩，桩径为2.2m，平均桩长为30.62m，共22根；4#及6#均为双“品”字型群桩；桥台为双排双根桩，桩径均为2.0m，平均桩长为21.38m，共20根。
1.2地质特征
根据地质钻孔资料，可知本桥地质状况比较复杂。桥位区北向南基岩为石炭系中统黄龙组灰岩、白垩系下统石溪组粉砂岩和石炭系下统华山岭组砂岩。在1#～7#墩处地质最为复杂，存在灰岩和砂岩两种岩体的断层，灰岩存在溶蚀，并有溶洞、溶隙发育。断层处存在破碎带，有裂隙发育，另外在全风化钙质砂岩中夹有承载力很低的粘土夹层（σ0=100kPa～200kPa），且层厚较深。2#～7#墩处有一深槽，覆盖层较厚，达29m，是灰岩与砂岩断层分界处；8#～14#墩处为淤泥质粉砂岩或钙质砂岩地质段：9#～10#墩处覆盖层很薄。
2、桩基础施工
2.1主要施工方案和施工工艺
2.1.1成孔工艺
由于实际地质状况复杂，持力层为红砂岩和灰岩，存在溶洞、断层、破碎带等不良地质，河床覆盖层中夹杂大量砾石和漂石，针对这些现场条件，采用冲击钻工艺成孔是比较理想的。
2.1.2施工顺序
该河道每年6、7、8月为主汛期，10月至次年3月为枯水期，桩基的施工直接影响工程的总体进度，因此，7#～12#墩处于水中施工，安排在枯水期施工；1#～7#墩处于河滩中，安排在正常水位时施工；而两个桥台桩和13#墩安排在汛期施工。
2.1.3水中樁施工措施
水中施工采取筑岛围堰的方法，两岸分别施工，这样既符合现场条件，又能够节约成本。
2.1.4砼灌注
因该桥为单桩单柱简支桥，桩径、桩长都比较大（墩桩直径为2.2m，桥台桩直径为2.0m，设计桩长平均为30m，从18m到50m不等），单桩砼数量最大达200m3，为保证砼灌注质量和降低断桩风险，采用集中拌和、地泵输送的方案。
2.2施工准备
充分的施工准备是工程顺利进行的重要基础，更是确保工程质量和施工安全的有效手段，在施工前，我们主要进行了以下几个方面的准备工作。
2.2.1现场准备
2.2.1.1拌和站的修建
考虑到桥梁的主要工程量在河道内，下部和基础工程主要在非汛期完成，将砼拌和站安置在河滩内比较理想，最终设在10#墩左侧，安置2台JS500型强制搅拌机，出料口直接合并对准地泵进料口，砂石储料斗在现场加工制作。
2.2.1.2搭建材料库
在0#桥台后和进场便道右侧搭建钢材库和水泥库，这样既可以防止汛期材料不受影响，又便于进场材料的卸货和方便二次倒运（必要时考虑直接运到现场在短时间内用完这样可减少二次倒运）。
2.2.1.3修建临时道路
进场道路利用桥梁起点至现有老路之间已经修建厚约Im的路基，进行必要的加固（主要是雨季期间）：场内道路的修建主要用于材料周转、机械设备的移动等，利用河滩内现成的砂砾石和外购片石进行加固。
2.2.2技术准备
审核图纸，制定施工方案研究施工方法对控制点（导线点、水准点）复测和加密组织教育培训等。
2.2.3设备准备
组织施工所需的设备进场和进场后的调试工作。现场所需设备主要有：GCF型冲击钻机8台（两种冲击锤分别为6t和8t，在厂家订做）；JS500强制搅拌机2台；JZC350搅拌机1台（备用）；420kVA变压器1台；120kW躬由发电机1台（备用）；25t吊车1台；HTB砼输送泵1台；输送管400m；挖掘机、推土机、压路机、装载机各1台，自卸汽车4台；钢筋加工等小型机具根据需要配置。
2.2.4材料准备
钢筋、水泥等主材和砂、碎石、片石、粘土等地材，另需购置一定数量的膨胀土。
2.2.5溶洞处理措施准备
根据地质特点对可能出现的溶洞进行必要的技术方案准备和设施、材料的准备，如制定常见情况的处理措施和预案，准备需要的片石等材料。
2.3施工中遇到的问题及处理措施
2.3.1护筒冒水
在3#-1桩基施工进尺5m左右时，出现坍孔、钻机倾斜和护筒滑落的情况钻机手立即停钻，向技术人员汇报。现场研究分析认为由于尚未进尺到灰岩层，产生的原因主要是该桩位没有进行筑岛作业，桩位也就没有回填黏土，地层中砂砾含量较大，护壁效果不理想，以及在泥浆的冲刷作用下导致护筒后填土流失滑落孔内，进而引发坍孔。针对这些原因，采取了回填粘土—重新埋设护筒—鉆机定位恢复施工的方案。在这个过程中注意了几点：一是埋设护筒要进行初步定位，减少空心偏位；二是护筒后的填土一定要夯实；三是增加泥浆浓度，并适当加入膨胀土；四是注意进尺速度控制。由于措施有力恢复施工后不但未出现上述情况，且恢复至原标高也较快，重要的是还为其他孔的施工提供了经验。
结语：
对于岩溶发育地质条件下的桥梁基础施工，探明地质情况非常必要，因为一方面可以弥补设计的不足，保证桥梁建成后桥梁的安全使用，另一方面对指导施工，制定经济实用的施工方案和应急处理措施也非常具有指导意义。其次必须做好施工前的各项准备工作和施工技术交底工作。再次必须实行施工全过程、全方位严格的管理和监督，降低人为因素造成的不必要的损失。只有这样，才能有效地降低桩基施工的风险，既定的进度、质量、安全和效益等目标才能得以实现。