摘要：本文结合工程实例，总结岩溶地区钻孔灌注桩的施工方法，施工中遇到的问题及处理措施，积累了溶洞区桩基施工的经验，可供同类工程参考借鉴。
关键词：岩溶地区；钻孔灌注桩;溶洞处理；施工
1 前言
随着我国城市建设的快速发展，越来越多的建筑物被建造在岩溶地区。由于岩溶地区地质条件非常复杂，加上嵌岩桩桩端下“空洞”的存在，对工程桩的成桩质量提出了更高的要求，岩溶地区钻孔灌注桩施工作业是质量控制的重点。
2 工程概况
石家庄勒泰工程位于唐山市，该地区属于岩溶地貌，场地中风化石灰岩岩层中存在裂隙及溶洞，其中洞体最大高度为5.2m、体积400m3，溶洞处于发育状态、裂隙分布广泛，裂隙与溶洞相连。工程针对该地质的特殊情况，通过对岩溶及裂隙进行人工回填(填入毛石、红土及注浆)处理，并采用冲击钻等设备将岩溶内的填充物压实，然后再次采用冲击钻设备进行冲孔作业施工，在施工中使钻孔穿越溶洞，不发生塌孔现象，从而使工程桩达到设计桩长目的。
3 施工重点措施
结合现场实际情况、工程进度、成本投入，采用如下方法进行施工：首先，根据溶洞的情况分别采用注浆、回填方式处理，然后针对较大体积溶洞采用旋挖钻机引孔埋设加长钢护筒至风化岩，然后冲击钻设备击破溶洞顶板，最后对洞体采用块石、红粘土进行人工回填处理；同时利用冲击钻对溶洞内填充物进行边回填边压实，最终完成冲孔作业。
3.1 钻孔施工
3.1.1 冲击钻设备施工
当地下溶洞高为0.3～2m时，溶洞顶部以上的土层全部采用冲击钻进行开孔处理，对于冲击钻冲程根据不同土层的性质确定。
开钻时先在孔内灌注泥浆，如孔中有水，可直接投入粘土，用冲击锥以小冲程反复冲击造浆。在开孔阶段4～5m，正常钻进后应及时掏渣，确保有效冲击孔底。
在岩溶地区施工中，保持小冲程(0.25～0.3n)作业，防止发生卡钻现象。在整个钻进过程中，保持孔内水位高出地下水位(或施工水位)至少0.5m，并低于护筒顶面0.3m以防溢出。
3.1.2旋挖钻机引孔作业及埋设长护筒
（1）旋挖钻机引孔作业
当地下溶洞高为2～6m时，溶洞顶部以上的土(砂)层采用旋挖钻机进行引孔，引孔位置为地面至强风化岩层，具体操作如下：旋挖钻机引孔位置为强风化岩层，在孔口护筒埋设并定位后，钻孔过程中泥浆比重在1.3～1.5(填入少量红粘土)之间，泥浆在孔壁表面形成泥皮，它和泥浆的自重对孔壁起到保护作用，防止孔壁坍塌。
（2）埋设加长护筒
采用旋挖钻机成孔至强风化岩层位置，采用25T吊车放置直径1.2m钢护筒，钢护筒采用分段下设方式，第一、二、三段采用长度为6m护筒，第四、五段后采用3m长度护筒，第六段以后采用1.5～3m长护筒，直至埋设到强风化岩层位置为止。施工时若钢护筒外壁因缩颈大部分被填埋，则剩下空隙采用石霄(或粗砂)进行回填。
为防止冲击钻施工中钢护筒下沉至强风化岩内，在埋设好钢护筒后，对钢护筒口进行加固处理。
3.2 裂隙及溶洞情况处理
3.2.1 较小溶洞(洞高在0.3～1m)及裂隙处理
当钻孔至洞顶位置时，减缓冲击速度，同时改变冲程在0.25～0.3m，随时观察该孔内浆面变化，根据浆面变化采取不同处理措施：
（1）如孔内浆面突然下降，但可看到浆面，液面停留在一定的高度，首先将冲击钻头提起，然后采用比重不小于1.25的普通水泥浆进行注浆处理，同时对该孔进行回填大块石，粒径控制在0.25～0.35m，填入量控制在2m3左右，待泥浆液面补充到低于空孔1m处，继续对该孔进行钻进施工。
（2）如孔内发生严重漏浆现象，孔内泥浆在瞬间全部消失孔内壁发生坍塌，首先对该孔进行全面注浆，注入泥浆比重不小于1.5(泥浆内掺入10％普通硅酸盐水泥)。采用水泵、回流槽进行灌注，确保注入量2m3/min，注浆10～15min后观察泥浆液面标高，若液面上升，则填入2～3 m3块石及红土混合物(块石:红土体积比2:1)，同时继续注浆直至液面回升到孔口1m位置；若液面没有上升，则再次向漏浆孔内填入块石25～30cm与红土拌合物(块石:红土体积比2:1)，填充高度为中风化及强风化岩层部分，回填混合物过程中继续注浆处理，10min后观察孔内液面变化，若液面上升，则向孔内继续注浆，若不上升，则向该孔内回填红土。同时观察注浆液面是否上升，若上升则采用注浆处理即可，待液面距离孔口1m位置时，继续钻进施工。
（3）如孔内发生泥浆渗漏现象，即液面高度缓慢降低，采取注入高浓度泥浆处理即可，注入泥浆比重不小于1.5(泥浆内掺入10％普通硅酸盐水泥)，使孔内液面到护筒孔口下1m位置后，对该孔观察1h，如液面不发生较大交化，可进行正常钻进施工；若液面继续下降，则适当提高泥浆比重增加水泥用量，同时施工过程中注意补浆，确保孔内泥浆不少于孔口下1m位置，然后继续进行冲孔作业。
3.2.2 较中溶洞(洞高在1～2m)处理
该类溶洞采取回填方式处理，应立即将该位置施工重型机械移出作业区范围内，以减小对该孔口的压力。采用铲车对该孔做回填石块处理，石块主要采用0.25～0.30cm，填入量控制在6 m3以内(回填孔深度约8m)；在回填石块期间对该孔做注浆处理，注浆量控制在4 m3/min，同时观察液面变化，当液面不上升时，加大泥浆比重，泥浆比重控制在1.5左右，同时加大泥浆注入速度，确保孔内液面迅速上升，如不能达到液面上升效果，则填入块石红土混合物(块石：红土体积比2:1)。如液面不上升则继续填入石块及红土混合物4 m3，直至孔内泥浆液面上升为止。如孔内壁存在裂隙，在填入的块石内增加麻袋(袋内填装蒿草或麦秸等易膨胀纤维物)，绑在块石上，与块石同时进行填充。
3.2.3 较大溶洞(洞高在2～6m)处理
（1）冲击钻对强风化岩、中风化岩层、击穿溶洞顶板作业
该类溶洞采用冲击钻设备施工，冲击钻冲程控制在0.25～0.3m范围内，以防止卡钻。同时注意孔内泥浆液面变化，当泥浆瞬间消失时，可能已进入溶洞项部位置，再调整冲击钻孔冲程，控制在0.15～0.20m范围内进行施工，直至整个钻头在该孔内发生掉钻现象，然后提取钻头对孔内进行回填块石，回填高度为高出溶泂顶部标高3m。然后采用冲击钻对石块进行冲击压实，块石下降后在继续填充石块，继续冲击压紧填充物，直至达到可以在回填块石中冲孔为止，方可进钻继续施工。
（2）溶洞内回填作业
冲击钻击穿溶洞顶板后进行回填处理，具体操作如下：第一次填充后的情况，然后采用冲击钻继续施工，同时调整冲击钻冲程距离，冲程控制在0.2m。然后继续进行回填工作，回填高度为溶洞顶部3m位置。没有成孔前反复进行填充压实同时注入比重为1.5的泥浆(内掺入15％水泥)，进行渗透注浆直至可成孔。
（3）溶洞回填成孔后灌注混凝土
成孔后对该孔采用水下灌注混凝土C15，混凝土灌注高度控制在高出溶洞顶部1.5m，七天后对该孔重新进行冲孔作业。在穿越溶涧过程中，增加泥浆比重(控制在1.5以上)，采用红粘土制浆进行护壁。
3.2.4第一次清孔
在岩溶地区冲孔不宜使用掏渣清孔，不利于孔壁的稳定。如孔下渣体较多时，采用掏渣筒适当掏渣即可。
3.2.5验孔
验孔包括孔径、孔深、垂直度及孔底沉渣厚度。
3.2.6钢筋笼吊装
吊放钢筋笼入孔时对准孔径，保持垂直，轻放、慢放入孔，入孔后应徐徐下放，严禁摆动碰撞孔璧。
3.2.7敷设导管
导管采用吊车配合人工安装，导管安放时，人工配合扶稳使位置居钢筋笼中心，然后稳步沉放、防止卡挂钢筋骨架和碰撞孔壁。安装时用吊车先将导管放至孔底，然后再将导管提起0.4m，使导管底距孔底0.4m。
3.2.8第二次清孔
由于安放钢筋笼及导管时间较长，孔底产生新的沉渣，待安放钢筋笼及导管就序后，将循环泵安装在导管上进行换浆处理，以达到置换沉渣，使沉渣等各项指标达到设计要求。
3.2.9水下灌注混凝土
（1）首批灌注混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度(≥1.0m)和填充导管底部的需要。首批混凝土拌和物下落后，应连续快速地进行灌注，中途不应停顿，要尽量缩短灌注时间。
（2）混凝士坍落度控制在0.18～0.22之间，并有良好的和易性。混凝土初凝时间应保证灌注工作在首批混凝土初凝前内时间完成。
（3）在灌注过程中，应经常用标有尺度的测绳挂圆锥形测深锤，测探混凝土面上升高度，及时提拔导管，调整导管埋置深度控制在2～6m范围内任何时候，都应确保埋管不小于2m。
（4）导管提升过程中要注意居中缓慢提升，防止挂卡钢筋骨架。在灌注过程中，当导管内混凝土不满含有空气时，后续混凝土要徐徐灌入，以免在导管内形成高压气囊导致导管漏水。
5 结束语
石家庄勒泰工程在施工中采用冲击钻设备击破溶洞顶板，对洞体采用块石、红粘土进行人工回填处理，同时利用冲击钻对溶洞内填充物进行边回填边压实工艺，最终完成冲孔作业，达到灌注成桩。有效防止钻孔过程中孔内发生漏浆、塌孔、孔口沉降等，最终达到设计要求，施工质量效果好。
参考文献
[1]陈飞.岩溶地区钻孔灌注桩施工技术[J].土工基础,2009(1).
[2]戴祖生.岩溶地区厚覆盖层钻孔灌注桩溶洞处理技术[J].施工技术,2013(5).