工程概況：

　　京福國道主干線(xiàn)徐州市繞城公路四合同段跨隴海鐵路特大橋，路線(xiàn)長(cháng)0.8182km，呈南北方向，跨徑布置為6×30ｍ+3（5×30ｍ）+6×30ｍ，主跨為預應力混凝土連續箱梁，其余為預制先簡(jiǎn)支后連續結構。下部結構為明挖擴大基礎，2號墩、22號～27號墩為1.5ｍ鉆孔灌注樁。

　　位于低山丘陵與沖積平原過(guò)渡地帶，以隴海鐵路為界，北部巖基裸露，由一系列平行褶皺和斷裂組成，地表覆蓋黃褐色高液限粘土，具強膨脹性，區內有巖溶發(fā)育，多表現為小型溶洞，洞高由0.4～2.5ｍ不等，溶洞均有碎石土等填充物。

　　地下水不發(fā)育，主要為碳酸鹽裂隙巖溶水及第四系松散物孔隙水，均對混凝土無(wú)侵蝕性。本段地震基本烈度為7度。

　　鉆孔灌注樁施工大橋共有鉆孔灌注樁32根，樁位處溶洞比較發(fā)育，設計要求逐樁探明溶洞情況，然后鉆孔。

　　巖溶處理方案的原則

　�。�1）每根樁必須用地質(zhì)鉆機鉆探，詳細記錄地質(zhì)狀況、溶洞深度、高度、填充物類(lèi)型，畫(huà)圖列表，為制定相應施工方案提供詳實(shí)依據。

　�。�2）對填充物進(jìn)行土工試驗，分析其物理力學(xué)特性，檢測容重、含水量、孔隙率等，為注漿參數計算提供依據。

　�。�3）根據地質(zhì)鉆探資料和填充物情況，對每根樁設計出相應的溶洞處理方案、成孔方法及施工措施。

　�。�4）對每種處理方案，都要進(jìn)行仔細的計算，施工前在橋位外進(jìn)行溶洞注漿及鉆孔試樁試驗，取得經(jīng)驗數據，完善施工方案，指導施工。

　�。�5）遇到大溶洞時(shí)，必須請監理工程師和設計單位核查，明確處理方案，并報監理批準后實(shí)施。

　　溶洞處理方案

　�。�1）對于封閉的比較小的溶洞，采取注漿措施，提供成孔條件穿過(guò)溶洞。若洞內無(wú)填充物或填充物不滿(mǎn)，則采取先填充碎石或干砂，然后注漿；若充填物呈松散或軟塑狀態(tài)時(shí)，直接注漿固結即可；若充填物已固結呈硬塑狀態(tài)時(shí)，則可以直接沖孔，但需加強泥漿護壁。

　�。�2）溶洞內無(wú)填充物或填充物較少需向洞內填充砂子的，選擇一個(gè)合適的孔位，放入并固定鋼套管，將注砂管與鋼套管相連接，在注漿前灌砂。根據成樁直徑、圍護體積的最小直徑及堆積體成形規律，計算填砂量。用壓風(fēng)機將干砂壓入，為防止洞內高壓阻止灌砂，利用其它孔作為減壓孔。待達到計算的填充體積，壓力穩定時(shí)，即可停止。

　�。�3）若設計要求灌入碎石則必須鉆一個(gè)大孔（直徑不小于30cm）放入鋼管并固定，鋼管上置碎石料斗，碎石粒徑不大于2cm，投料時(shí)振動(dòng)鋼管，以防止堵塞，填充量控制與填砂控制方法相同。

　�。�4）對于一些溶槽、溶溝、小裂隙等，沖孔時(shí)可采取投放片石、碎石夾粘土，甚至投入整袋水泥堵塞起到護壁作用，保證泥漿不流失，使鉆孔順利通過(guò)巖溶區。

　　注漿方法鉆孔樁通過(guò)溶洞時(shí)鉆孔施工難度大，采取注漿法是十分有效的措施。

　�。�1）根據地質(zhì)情況在每一根樁的中心位置或橋墩承臺的四角鉆注漿孔，鉆注漿孔也是對地質(zhì)情況的進(jìn)一步勘探，通過(guò)取芯探明溶洞的高度及填充物的詳細情況。

　�。�2）用注漿泵注漿，注漿壓力不宜太大，控制在0.5～1.0ＭＰａ范圍，具體壓力值由現場(chǎng)試驗確定。速度為15～20Ｌ/ｍｉｎ，其目的是使漿液滲透到填充物內（包含灌入的砂或碎石），然后固結，滲透最小直徑定為3.0ｍ，以保證沖鉆成孔時(shí)有足夠的固結體。注漿時(shí)注漿管必須插入填充物的底部，然后邊注漿邊緩慢上提，提管速度不宜太快，根據注漿速度確定，應使滲透半徑控制在允許范圍內。漿液選用水泥漿，用32.5級水泥，水泥漿配合比為水∶水泥=0.8∶1.0.若需用水泥砂漿，則配合比采用水∶水泥∶砂=1∶1∶0.8，需要用雙液漿時(shí)，水玻璃的含量根據現場(chǎng)試驗確定。

　�。�3）單花管注漿，管頭花管段長(cháng)度為100cm，孔眼直徑和間距根據現場(chǎng)試孔后確定，注漿管外徑為70ｍｍ，比鋼套管內徑要小。注漿時(shí)，通過(guò)注漿泵上的ＰＱ儀分析確定注漿的速度和結束時(shí)間，壓入量根據滲透半徑、固結體積來(lái)計算，公式為Ｑ=πＲ2Ｈβμα（1-γ）λ。式中，Ｒ為滲透半徑；Ｈ為溶洞高度；μ為填充物的孔隙率；α為超灌系數；λ為地區性經(jīng)驗系數；γ、β為充填率與充填系數。這些參數和系數可根據現場(chǎng)試驗確定。

　�。�4）為防止漿液流失太遠造成浪費，采用間歇注漿方式，使得先注入的漿液與砂子（或碎石）初步達到膠結后再注漿，循環(huán)注漿多次，直至達到規定最小注漿量和注漿壓力控制值為止。

　�。�5）注完一個(gè)孔后，繼續對其余孔進(jìn)行注漿，后注漿的壓力必須調高，最后封孔。注漿順序由現場(chǎng)自行掌握。

　　巖溶處成孔經(jīng)過(guò)處理后的巖溶處，成孔方法基本上與普通石質(zhì)地層成孔方法相同，采取用ＣＺ31型沖擊鉆沖擊的方式成孔。成孔時(shí)應注意以下幾點(diǎn)。

　�。�1）沖擊成孔必須待注漿凝固后才能進(jìn)行，一般等待時(shí)間為10ｄ左右。

　�。�2）為防止意外，沖孔前應有備用措施，備好材料，一旦泥漿泄露，及時(shí)向孔內投放粘土、水泥和片石，依靠沖擠在溶洞內形成片石夾粘土的圍護結構墻，保持孔內泥漿高度，使得沖鉆順利進(jìn)行。

　�。�3）加大泥漿質(zhì)量和密度。采用優(yōu)質(zhì)泥漿，當缺少優(yōu)質(zhì)粘土時(shí)，可在泥漿中摻入適量的水泥、燒堿和鋸末，以提高泥漿膠體率和懸浮能力，其質(zhì)量配合比為黃土∶水泥∶燒堿=1∶0.2∶0.4，鋸末按黃土體積的10%摻入。

　�。�4）當巖面的傾斜較大時(shí)，鉆頭擺動(dòng)撞擊護筒或孔壁，這時(shí)，回填片石，使孔底出現一個(gè)平臺后再轉入正常沖孔。

　�。�5）接近巖溶地段，采取輕錘沖擊、加大泥漿密度的方法成孔，以防卡鉆和掉鉆。

　　巖面檢驗要點(diǎn)本工程按設計要求樁端須進(jìn)入完整微風(fēng)化灰巖0.80～3ｍ，工序中增加了一般地質(zhì)條件下灌注樁施工所沒(méi)有的全巖面檢驗�？辈熨Y料及實(shí)際施工表明，本地區屬巖溶強烈發(fā)育區，巖面起伏、傾角陡，溝槽、裂隙縱橫，因此，全巖面的正確判斷成為本工程成孔施工的關(guān)鍵。影響全巖面判定的因素較多，而現有的樁基技術(shù)規范、規程等均未列出統一的判定標準，受地質(zhì)條件復雜的影響，全巖面的判斷往往意見(jiàn)不一，成為質(zhì)量控制的一大難題。實(shí)際施工中，根據巖溶地區地質(zhì)條件的特殊性、復雜性及工程特點(diǎn)，經(jīng)過(guò)試樁檢驗，主要從4個(gè)方面來(lái)進(jìn)行全巖面的綜合判斷。

　�。�1）以樁孔實(shí)際見(jiàn)巖高程始，至少進(jìn)尺50cm后，可申報全巖面檢驗，超前鉆孔柱狀圖揭示的巖面高程只作為參考。

　�。�2）查閱機臺施工記錄，可將基巖進(jìn)尺速度0.1～0.2ｍ/ｈ作為進(jìn)入全巖面的控制速度。

　�。�3）可觀(guān)察井口鋼絲繩的擺動(dòng)情況，錘頭觸巖面時(shí)會(huì )出現輕微反彈。

　�。�4）使用細目篩網(wǎng)撈取巖渣，巖屑含量50%～70%，且含泥、含砂量小于4%時(shí)，認為入巖。如出現特殊情況或判斷標志不明顯，意見(jiàn)分歧較大時(shí)，則采用鉆探揭露的辦法來(lái)證實(shí)，即在樁孔中心四周均勻布設4個(gè)～5個(gè)勘探孔，用工勘鉆機進(jìn)行鉆探，用觸探到的各點(diǎn)巖面高程進(jìn)行比較，判斷出全巖面。