摘要 近年来，随着我国交通运输业的发展，使得公路工程项目大幅度增多，其中又以高速公路居多。在高速公路工程项目中，桥梁是不可或缺的组成部分之一，有些桥梁在进行桩基施工时，
摘要：近年来，随着我国交通运输业的发展，使得公路工程项目大幅度增多，其中又以高速公路居多。在高速公路工程项目中，桥梁是不可或缺的组成部分之一，有些桥梁在进行桩基施工时，会遇到溶洞，由此增大了桩基的施工难度。为确保桥梁桩基的施工质量，必须对溶洞进行有效的处理。基于此点，文章以和榆高速公路中第一合同段的桥梁工程实例为依托，对溶洞桩基的施工技术要点进行论述。期望通过本文的研究能够为同类工程提供借鉴参考。
关键词：高速公路;桥梁;溶洞桩基
1工程概况
和榆(和顺至榆社)高速公路工程项目中的第一合同段主要为桥梁工程，该桥梁工程位于左权枢纽互通立交地段，包含主线桥及匝道桥共计6座，均为大桥，桥梁的下部桥墩为单/双柱墩配桩基础。由于该桥梁工程位于山沟当中，当地的地质条件比较特殊，多为溶岩地段，通过地质钻探揭露，该桥梁工程所在地的溶洞群为溶蚀发育期，土质相对比较松散，整体强度和承载力都比较低，有部分溶洞为串珠状和多层状分布，且延伸深度较大，对桩基础的施工造成了一定的影响。为确保桥梁桩基施工能够顺利进行，项目部根据工程所在地的地质条件，经过研究之后，决定在实际施工中，采用粘土做泥浆护壁，并掺入适量的水泥，同时借助注入混凝土等技术工艺解决简单漏浆的问题，对于严重的漏浆情况，则采用注浆法进行处理。下面对该桥梁工程溶洞桩基的施工技术要点进行分析。
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2高速公路桥梁溶洞桩基施工技术要点
2.1施工难点
由于该大桥所处的地质条件较为复杂，如果采用简单的抛填处理，很难达到预期的效果，特别是一些高度较大的溶洞和串洞层数较多的溶洞无法顺利成孔，即使成孔，在后续的桩身混凝土浇筑中，也会由于灌注压力增大导致跑浆的情况，从而形成废桩或是劣质桩。为确保该桥梁工程溶洞桩基的整体质量，并保证施工安全、有序进行，应制定合理可行的溶洞处理方案，以预处理为主、冲孔过程处理为辅，对溶洞桩基进行施工。
2.2溶洞处理的基本原则
该桥梁工程地处山沟当中，溶洞的规模十分庞大，并且很多溶洞之间相互连通，溶洞的地下分布情况也极其复杂。据此，本次施工制定了预处理为主、冲孔过程处理为辅的桩基施工方案，遵循保质保量、按时完成、降低造价的原则，对不同类型的溶洞桩基采取不同的方法进行处理，具体内容如下：
①采用硬塑状密实体填充物的全填充型溶洞、桩基周边无建筑结构的溶洞桩基，采用抛填片石、粘土和水泥的方法进行处理;对于桩基周边存在建筑结构的溶洞桩基，采用注水泥浆法进行预处理，借此来使溶洞中的填充物能够充分固结，防止施工中出现漏浆造成塌孔的情况发生。
②半填充或是无填充的溶洞桩基，若是溶洞的顶板到地层表面比较薄，则可采用钢护筒进行处理，如果溶洞顶板至地层表面较厚，可采用灌注砂浆的方法进行处理，先将溶洞内部空洞的部分填满，再按照无溶洞桩基的施工方法进行钻孔、成桩。
③采用软塑状填充物的高度较大的溶洞，可采用旋喷帷幕的方法进行处理;如果溶洞表面的覆盖层为松散的卵石层，则应采用注浆加固的方法进行处理。
2.3抛填法
在对桩基进行开孔前，应当先进行预处理，可采取如下方法：对桩基周边溶洞局部压注单液水泥浆或水泥水玻璃双液浆，借此来使填充物充分固结，随后按照普通抛填法的做法进行施工。对片石和黄泥土进行的抛填可在冲孔的过程中进行，作业时，应当对孔内泥浆面的变化情况进行密切观察，如果出现跑浆、漏浆或是返清水的现象，则应立即投入片石、黄泥土和水泥三者组成的混合物，三种材料可以按照3：4：3的比例进行混合，填充高度控制在护筒口以下1m，达到该高度后，应静置24h再进行冲孔。
2.4压注水泥浆法
在对桩基进行开孔之前，可采取单水泥浆液或水泥水玻璃双液浆等方法对溶洞进行预处理：在桩基周边溶洞局部采用压注水泥水玻璃双液浆，这种双液浆克服了单液水泥浆的凝结时间长且难以控制、动水条件下结石率低等缺点，提高了水泥注浆的效果，扩大了水泥注浆的范围。其双液浆压注水泥浆法的施工工艺流程如图1所示。
该方法的施工技术要点如下：
①在施工前，应当先对场地进行整平处理，并夯实，为钻机的摆放提供条件。
②施工中使用的各种原材料进场后，应当由专人负责对材料的规格、数量、质量进行检查，确认合格后，方可在施工中使用，对于质量不合格的材料或是与要求不符的材料，应当及时联系供货商，要求退换货，以免影响施工进度和质量。
③在正式施工开始前，应当对双液进行配合比设计，水泥浆的水灰比为0.8：1～1：1;水玻璃与水泥浆液的体积比范围为5-20%。在施工过程中，可以结合实际情况对浆液的配合比进行适当调整，在调整时，应当遵循先稀后浓的原则，按照吸浆的情况逐步加浓浆液。单孔连续注浆量达到15t以上如果仍未升压，则应当适当提高浆液的浓度。
④施工前，应当对所有注浆设备进行全面、细致地检查，看其性能是否完好，保证施工过程中设备能正常运转，避免设备原因造成质量问题，同时应当对水泥棚和搅拌站及其相关附属设施进行合理设置，为施工的顺利进行提供保障。
⑤在桩基四周均匀布设注浆孔，一般不超过4个，孔位与桩基中心的距离控制在桩基半径+50cm。
⑥部分土层和岩层可以采用水钻成孔，使用水钻进行钻孔时，应采取跳孔施工的方法。剩余的土层和岩层则可使用直径110的钻头进行钻进，钻完一个回次后，应当将土芯取出，摆放整齐并进行标签，记录不同土层的厚度。全孔可以采用直径为127的套管，护壁套管应当露出地面0.2-0.5m左右;当岩层钻至设计深度后，应当对钻孔进行清洗，确保清孔时间不少于20min，在本工程中，设计深度为设计桩底以下8m或单个大型溶洞钻至底板下1m。
⑦钻孔完毕后，相关人员应当对岩芯进行编录，分层记录不同土层和岩层的深度以及岩溶的发育情况。在钻孔时，安排专人对地质变化情况进行详细记录。
⑧向钻好的孔内埋设注浆管，并用水泥砂浆对注浆套管进行固定处理，随后便可开始注浆，具体做法如下：先将注浆管插入到溶洞顶板以下，然后与双管导流器进行连接;利用高压清水或是稀水泥浆喷射切割溶洞底部的充填物和沉淀物，这样可以有效预防水泥与溶洞底板胶结不良的情况发生;双液注浆水泥浆速凝剂同时喷出，在溶洞底部注喷5-10min左右，然后从上向下进行旋转喷灌;现场的施工作业人员可以按照套管内水泥浆液面的上升速度，对喷浆的终止时间进行确定，如果施工过程中，套管内的水泥液面突然上升，则必须立即终止注浆，并及时向孔内补充浆液，直到稳定为止。
⑨本工程中使用的水泥浆是以32.5R的普硅水泥和清水按照0.8：1的比例进行配制的。为确保水泥浆的质量，应当对如下参数进行严格控制：水泥浆的搅拌时间，如果使用高速搅拌机，搅拌时间应当不少于3min，若使用普通搅拌机，则搅拌时间应当不少于5min;水玻璃与水泥浆的体积比应当控制在5%～20%之间，根据工程实践经验，该配比以5%～8%最佳，在实际使用前，可以先进行试验，以10～30s的速凝时间确定最佳配比;水泥浆泵的压力应当控制在8-12MPa，水泥浆的流量则应当控制在每分钟60～70L左右为宜。
⑩如果施工过程中，遇到多层溶洞的桩基，也可采用双液注浆的方法进行处理，在处理时必须先将上一层的溶洞全部注满，然后再往下层注浆。自上往下进行处理，由此可以保证每一层的溶洞都不再漏浆。2.5压注混凝土法施工前，需要先对相应的桩位进行放样，并在该桩位的周边1m处，每隔1m钻一个孔，孔径控制在180mm，呈圆周型布设，桩中心位置处的孔，可以采用低标号的小碎石混凝土进行压注，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。各个孔内均套入内径为160mm的无缝钢管，以此作为注浆管，两节管之间采用管套进行连接，并牢靠固定。同时，可在钢管的进料口位置处焊接一个法兰，利用法兰与混凝土输送泵进行连接。当注浆管埋设好以后，在压注混凝土前，应当对管口做临时性封堵，这样可以防止杂物进入堵塞孔的情况发生。采用泵送的方法对低标号小粒径碎石混凝土进行压注，混凝土粗骨料的最大粒径应当不超过20mm，塌落度应当控制在200-250mm，水泥的用量应当在400kg/m3以上，同时要保证混凝土的工作性能和流动性良好。每次向孔内压注混凝土时，混凝土表面升高2-3m后应停止压注，待混凝土在孔内初凝后，再进行二次进料，通过如此反复，直至溶洞顶板为止。
3结论
综上所述，在高速公路工程中，桥梁是重要的组成部分之一，由于高速公路的沿线较长，从而使得部分桥梁需要在不良地质上修建，由此会给桩基施工造成一定的影响。在各种不良地质中，溶洞对桥梁桩基施工的影响最为严重，因此，必须采取合理可行的方法和措施，对溶洞进行处理，从而确保桩基的整体质量。本文以和榆高速公路中的桥梁工程为例，对溶洞桩基的施工技术要点进行分析，通过各种技术措施的合理应用，确保了该桥梁桩基施工的顺利进行。
参考文献：
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