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摘要：结合湘桂铁路扩改工程柳南段Ⅰ标指挥部锰矿双线大桥钻孔桩施工经验，对钻孔桩穿过厚淤泥层的施工技术进行总结和论述。
关键词：钻孔桩；淤泥层；施工技术
Abstract: the combination of Xiang-gui railway expansion project instead of double south Ⅰ standard command of manganese ore and bridge bored pile construction experience, the construction of the bored piles through thick mud layer technology is summarized and discussed.
Key words: bored pile; Silt layer; The construction technology
中图分类号：U445.5文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)
1工程概况
锰矿双线大桥，全长142.98米，上部结构布置为2（2×24+1×32+2×24）m双线预应力混凝土箱梁，箱梁在山头制梁场预制，运架施工。本桥中心里程为:D1K577+590，全桥均位于直线上。本桥桥墩设计为群桩基础，除2号墩桩基按柱状设计外，其它墩、台桩基均按照摩擦桩基础设计。
锰矿双线大桥桩基位于锰矿区域 ，由于常年采矿与洗矿，该桥桩基由于淤泥层较厚，在施工过程中出现连续塌孔现象，所以采取溶洞注浆和溶洞钢护筒跟进相结合的方式进行处理。
2施工方案及方法
2.1溶洞注浆处理
2.1.1注浆质量控制要点
（1）孔位放样及测量
施工现场通过测量复核场地平整标高，孔位放样采用控制桩引测出具体孔位的办法，保证孔位放样的偏差小于50cm。
（2）钻机对位检查
钻机就位后,让钻头对准孔位中心,钻杆垂直度偏差不大于1%后开钻，孔位偏差不大于0.5m，确保成孔质量。
（3）钻孔深度控制
钻孔深度按钻至基岩面以下5米，遇到溶洞，则钻孔至溶洞底板下1m。
2.1.2施工方法
通过先导勘探孔对地质情况进行复核，当发现实际岩土界面与设计岩土界面高度不一致时，按以下方法进行办理：
（1）一般注浆孔
当实际的岩土界面高于设计图岩土界面3m以上时，注浆孔入岩深度应比设计入岩深度加深2～3m；其余情况按设计说明中入基岩5～6m办理。
（2）探灌结合孔
当实际岩土界面比设计图的岩土界面上提差别大于3m时，注浆入岩深度加深5m，即达到岩土界面下10m才能注浆，总体以不超过设计深度为原则。
（3）注浆
1）清孔：封孔砂浆凝固后，连接注浆机，泵压清水进行清孔，直到排浆管排出清水后，完成清孔。
2）注浆：当注浆达到下列标准之一时，结束该孔注浆：
①注浆段在终止压力下连续注浆10min的注入率不大于5L/min时。
②冒浆点已出注浆范围外3～5m时。
未达结束条件处理：经检查达不到上述标准时，清孔后再次注浆。
（4）注意事项
在岩溶注浆施工中，针对出现注浆孔始终达不到注浆结束条件时采用以下方法：
1）在钻孔时，130mm钻头下钻至基岩以上0.5m后，再采用91mm钻头钻至设计深度，将注浆套管施打至基岩顶面。保证注浆时套管不上浮。
2）钻孔时采取跳孔施钻，边钻边灌，防止出现串孔现象。
2.1.3钻孔方式
（1）钻进：土层和岩层部分均采用水钻进行成孔。
1）土层钻孔：采用φ130钻头钻进，每一回次钻完后，取出土芯，摆放整齐，并用标签记录不同土层的深度。全孔采用φ130套管，护壁套管露出地面0.2～0.5米。
2）岩层钻孔:基岩面以下采用φ91钻头，钻孔过程中均取出岩芯，摆放整齐，用小标签记录不同岩性和溶洞的深度。钻至设计深度后，用对钻孔进行清洗，清孔时间不少于10min。
3）钻孔完成后，由地质记录员及时对岩芯进行记录，分层记录不同土层和岩层的深度，岩溶发育的情况以及地下水位的深度。钻孔过程中,监理工程师旁站记录地质变化情况。
4）采用水泥砂浆对注浆套管进行固定。
2.1.4注浆方式及效果检测
（1）注浆前注水试验：选取代表性孔进行注水试验，确定注浆前单位长度吸水量。
（2）注浆：
1）在套管上安置盘混合器(法兰盘)，调试注浆机，对管路进行试压、检查管路、接头的连接、密封质量，接好压力表，作好注浆准备。
2）注水试验完成后，开始注浆。如遇岩溶通道、较大溶洞和裂隙处视情况可掺入一定量的水玻璃。如有岩溶发育但吸浆量少或不进浆时，先采用高压清水洗孔或钻机清孔后疏通岩溶裂隙通道，再注浆。
3）注浆压力，一般基岩中为0.2～0.4MPa，岩土界面（终注压力）附近逐步加大至0.3～0.5Mpa。
4）终注条件为：注浆段在终注压力下连续注浆10min的注入率不大于5L/min时，可终止注浆。
对溶洞内有充填物的注浆孔或者对注浆质量缓疑的注浆孔在注浆完成1～2小时后采用钻机进行清孔再注浆，确保浆液已至溶洞下限或满足设计注浆量和注浆结束条件。
（3）封孔：
注浆结束后，经质检工程师检查，通知监理工程师检查确认终孔条件。卸下法兰盘、拔出套管，回填M7.5水泥砂浆封孔，捣鼓密实，并作好孔口标记。
（4）一般注浆孔钻进与注浆：
先导勘探孔施工完毕后，对一般注浆孔进行钻孔、注浆施工及封孔。
（5）注浆效果检测：
注浆后通过物探、钻芯、水压试验法检测处理效果。
在注水试验前，量测孔内穩定水位后，进行孔内定量注水，观测单位长度吸水量变化幅度，注浆后试验的单位长度吸水量应小于注浆前吸水量的3～5%，即可判定达到注浆效果。
2.2溶洞钢护筒跟进处理
2.2.1质量控制要点
（1）钢护筒加工：
1）钢护筒制作：外钢护筒的内直径为D=d+40cm（d为设计桩径），壁厚δ=12㎜，长度为2米；采用机械卷制加工制作；
2）内钢护筒：采用壁厚δ=12～18㎜的钢板，在厂家用机械集中卷制加工制作，焊缝全部为双面坡口，每节制作长度为4.5～7.5米，制作内钢护筒的内径D′=d+20cm（d为设计桩径）
（2）钢护筒焊接：
内刚护筒的连接焊缝全部采用双面开坡口进行满焊，两节护筒的接缝除施焊外，还需在接缝处焊接50mm宽、δ=10㎜的加强钢带。
（3）钢护筒垂直度的控制：
下落过程中通过外部专门支架和预埋外护筒之间的卡具控制，并用经纬仪辅助控制垂直度，具体如下图：
两节钢护筒焊接过程中的控制：下部钢护筒用垫铁调平（用吊车调节），用水平尺检测达到水平要求后，在外部卡具范围内将上部钢护筒初步就位，接口对齐，用经纬仪测量垂直度，如垂直度超规范要求，则接口部位采用垫铁调平，然后将两节钢护筒点焊，初步稳定后，再进行满焊。在焊缝冷却后，进行钢护筒的下落施工，上述工序循环进行。
（4）振动锤与护筒顶面焊接牢固，无松动；且振动锤位置居护筒顶面中心，无偏离。
2.2.2全程钢护筒跟进施工
将φ1.2m的钻头扩大至φ1.4m，正常钻进至溶洞上方约1m处，采用25T汽车吊辅助20T振动锤，先将内钢护筒分节打入土层中至岩面，再进行回钻成孔。在下沉钢护筒的施工过程中，振动锤必须平稳，牢固的焊在内钢护筒顶部，并在护筒顶面的平面位置一定要居中，尽可能避免因偏心造成护筒产生偏斜。同时采用水平尺严格控制好各节护筒连接的垂直度，不得超过施工规范要求的1/200，力求钢护筒垂直入土。若一旦发现有偏斜的趋势，马上进行纠正，将可能发生偏斜的不利因素消除在萌芽状态中。
内护筒沉入岩面后，先采用冲锤进行成孔一定深度后（注：进尺为1.5～2米），及时采用25T汽车吊辅助振动锤将内护筒下沉至进尺岩面标高处；然后再进行冲孔、下内刚护筒；与之循环反复进行至桩底设计标高处；同样，在施工过程中严格测量、控制好各节护筒连接的垂直度，不得超过施工规范要求的1/200。
各节内刚护筒的连接焊缝全部采用双面开坡口进行满焊，两节护筒的接缝除施焊外，还需在接缝处焊接50mm宽、δ=10㎜的加强钢带。以保证其尺寸准确，使护筒体顺直度达到要求，整个内护筒的竖向壁成一直线。对其控制好质量的环节上起到关键的作用。
2.2.3内钢护筒下至溶洞处的处理
由于施工处不良地质溶洞的深度大同时有可能存在贯通的溶洞存在。对于此处的处理更不得马虎，若处理不当有可能出现卡锤的情况出现。需根据补勘探的地质资料， 详细了解各溶槽顶标高的准确位置后，严格按照以下进行处理：
内钢护筒的下放位置：根据其地质资料或原成孔桩基已施工的标高位置处（或溶槽顶100cm处）；
冲击锥锤冲至溶槽顶部范围做到上下轻提慢放，做到缓慢的进尺至溶槽处形成一小的裂口，不得高提进行强烈的冲击；以防止卡锤的危险。进入溶槽后，根据我公司桩基施工的经验总结情况看，孔内的泥浆势必全部漏失。因此需单独进行溶槽的处理：孔内浆漏失完后，尽快用25T汽车吊将冲击锥锤吊开。将拼装备好的水下砼导管放入孔内，采用C20砼进行封堵，砼须多次进行，且每次灌入的砼不宜过多，同时砼需在待前面砼达到初凝后进行，砼的塌落度控制在30～50mm，通过砼的低流动性达到暂时封堵的目的；待砼凝固产生一定强度后，再用冲击锥锤进行重复回钻、跟进内钢护筒。也可采用回填片石进行反复冲砸。通过挤压旁边的溶洞空间，孔桩周围形成护壁，再跟进内钢护筒。
同一桩孔内若有多层溶洞、溶槽或空洞，需分层按上方法处理、跟进下放内钢护筒。
3 结束语
按照上面方式方法施工，完全消除了连续塌孔现象，满足一次性成桩的要求，并且对于下到工序创造了良好的施工条件。钻孔桩施工过程中出现的问题的处理得到了很好的成绩和经验，一次验收合格率达到100%，保证了工程施工质量。
参考文献：
[1]D1K577+590锰矿双线大桥设计图
[2]铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范（TB10002.3-2005）
[3]高速铁路桥涵工程施工质量验收标准（TB 10752-2010）
[4]鐵路工程施工安全技术规程（TB 10401.2-2003）
关键词：钻孔桩；淤泥层；施工技术
Abstract: the combination of Xiang-gui railway expansion project instead of double south Ⅰ standard command of manganese ore and bridge bored pile construction experience, the construction of the bored piles through thick mud layer technology is summarized and discussed.
Key words: bored pile; Silt layer; The construction technology
中图分类号：U445.5文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)
1工程概况
锰矿双线大桥，全长142.98米，上部结构布置为2（2×24+1×32+2×24）m双线预应力混凝土箱梁，箱梁在山头制梁场预制，运架施工。本桥中心里程为:D1K577+590，全桥均位于直线上。本桥桥墩设计为群桩基础，除2号墩桩基按柱状设计外，其它墩、台桩基均按照摩擦桩基础设计。
锰矿双线大桥桩基位于锰矿区域 ，由于常年采矿与洗矿，该桥桩基由于淤泥层较厚，在施工过程中出现连续塌孔现象，所以采取溶洞注浆和溶洞钢护筒跟进相结合的方式进行处理。
2施工方案及方法
2.1溶洞注浆处理
2.1.1注浆质量控制要点
（1）孔位放样及测量
施工现场通过测量复核场地平整标高，孔位放样采用控制桩引测出具体孔位的办法，保证孔位放样的偏差小于50cm。
（2）钻机对位检查
钻机就位后,让钻头对准孔位中心,钻杆垂直度偏差不大于1%后开钻，孔位偏差不大于0.5m，确保成孔质量。
（3）钻孔深度控制
钻孔深度按钻至基岩面以下5米，遇到溶洞，则钻孔至溶洞底板下1m。
2.1.2施工方法
通过先导勘探孔对地质情况进行复核，当发现实际岩土界面与设计岩土界面高度不一致时，按以下方法进行办理：
（1）一般注浆孔
当实际的岩土界面高于设计图岩土界面3m以上时，注浆孔入岩深度应比设计入岩深度加深2～3m；其余情况按设计说明中入基岩5～6m办理。
（2）探灌结合孔
当实际岩土界面比设计图的岩土界面上提差别大于3m时，注浆入岩深度加深5m，即达到岩土界面下10m才能注浆，总体以不超过设计深度为原则。
（3）注浆
1）清孔：封孔砂浆凝固后，连接注浆机，泵压清水进行清孔，直到排浆管排出清水后，完成清孔。
2）注浆：当注浆达到下列标准之一时，结束该孔注浆：
①注浆段在终止压力下连续注浆10min的注入率不大于5L/min时。
②冒浆点已出注浆范围外3～5m时。
未达结束条件处理：经检查达不到上述标准时，清孔后再次注浆。
（4）注意事项
在岩溶注浆施工中，针对出现注浆孔始终达不到注浆结束条件时采用以下方法：
1）在钻孔时，130mm钻头下钻至基岩以上0.5m后，再采用91mm钻头钻至设计深度，将注浆套管施打至基岩顶面。保证注浆时套管不上浮。
2）钻孔时采取跳孔施钻，边钻边灌，防止出现串孔现象。
2.1.3钻孔方式
（1）钻进：土层和岩层部分均采用水钻进行成孔。
1）土层钻孔：采用φ130钻头钻进，每一回次钻完后，取出土芯，摆放整齐，并用标签记录不同土层的深度。全孔采用φ130套管，护壁套管露出地面0.2～0.5米。
2）岩层钻孔:基岩面以下采用φ91钻头，钻孔过程中均取出岩芯，摆放整齐，用小标签记录不同岩性和溶洞的深度。钻至设计深度后，用对钻孔进行清洗，清孔时间不少于10min。
3）钻孔完成后，由地质记录员及时对岩芯进行记录，分层记录不同土层和岩层的深度，岩溶发育的情况以及地下水位的深度。钻孔过程中,监理工程师旁站记录地质变化情况。
4）采用水泥砂浆对注浆套管进行固定。
2.1.4注浆方式及效果检测
（1）注浆前注水试验：选取代表性孔进行注水试验，确定注浆前单位长度吸水量。
（2）注浆：
1）在套管上安置盘混合器(法兰盘)，调试注浆机，对管路进行试压、检查管路、接头的连接、密封质量，接好压力表，作好注浆准备。
2）注水试验完成后，开始注浆。如遇岩溶通道、较大溶洞和裂隙处视情况可掺入一定量的水玻璃。如有岩溶发育但吸浆量少或不进浆时，先采用高压清水洗孔或钻机清孔后疏通岩溶裂隙通道，再注浆。
3）注浆压力，一般基岩中为0.2～0.4MPa，岩土界面（终注压力）附近逐步加大至0.3～0.5Mpa。
4）终注条件为：注浆段在终注压力下连续注浆10min的注入率不大于5L/min时，可终止注浆。
对溶洞内有充填物的注浆孔或者对注浆质量缓疑的注浆孔在注浆完成1～2小时后采用钻机进行清孔再注浆，确保浆液已至溶洞下限或满足设计注浆量和注浆结束条件。
（3）封孔：
注浆结束后，经质检工程师检查，通知监理工程师检查确认终孔条件。卸下法兰盘、拔出套管，回填M7.5水泥砂浆封孔，捣鼓密实，并作好孔口标记。
（4）一般注浆孔钻进与注浆：
先导勘探孔施工完毕后，对一般注浆孔进行钻孔、注浆施工及封孔。
（5）注浆效果检测：
注浆后通过物探、钻芯、水压试验法检测处理效果。
在注水试验前，量测孔内穩定水位后，进行孔内定量注水，观测单位长度吸水量变化幅度，注浆后试验的单位长度吸水量应小于注浆前吸水量的3～5%，即可判定达到注浆效果。
2.2溶洞钢护筒跟进处理
2.2.1质量控制要点
（1）钢护筒加工：
1）钢护筒制作：外钢护筒的内直径为D=d+40cm（d为设计桩径），壁厚δ=12㎜，长度为2米；采用机械卷制加工制作；
2）内钢护筒：采用壁厚δ=12～18㎜的钢板，在厂家用机械集中卷制加工制作，焊缝全部为双面坡口，每节制作长度为4.5～7.5米，制作内钢护筒的内径D′=d+20cm（d为设计桩径）
（2）钢护筒焊接：
内刚护筒的连接焊缝全部采用双面开坡口进行满焊，两节护筒的接缝除施焊外，还需在接缝处焊接50mm宽、δ=10㎜的加强钢带。
（3）钢护筒垂直度的控制：
下落过程中通过外部专门支架和预埋外护筒之间的卡具控制，并用经纬仪辅助控制垂直度，具体如下图：
两节钢护筒焊接过程中的控制：下部钢护筒用垫铁调平（用吊车调节），用水平尺检测达到水平要求后，在外部卡具范围内将上部钢护筒初步就位，接口对齐，用经纬仪测量垂直度，如垂直度超规范要求，则接口部位采用垫铁调平，然后将两节钢护筒点焊，初步稳定后，再进行满焊。在焊缝冷却后，进行钢护筒的下落施工，上述工序循环进行。
（4）振动锤与护筒顶面焊接牢固，无松动；且振动锤位置居护筒顶面中心，无偏离。
2.2.2全程钢护筒跟进施工
将φ1.2m的钻头扩大至φ1.4m，正常钻进至溶洞上方约1m处，采用25T汽车吊辅助20T振动锤，先将内钢护筒分节打入土层中至岩面，再进行回钻成孔。在下沉钢护筒的施工过程中，振动锤必须平稳，牢固的焊在内钢护筒顶部，并在护筒顶面的平面位置一定要居中，尽可能避免因偏心造成护筒产生偏斜。同时采用水平尺严格控制好各节护筒连接的垂直度，不得超过施工规范要求的1/200，力求钢护筒垂直入土。若一旦发现有偏斜的趋势，马上进行纠正，将可能发生偏斜的不利因素消除在萌芽状态中。
内护筒沉入岩面后，先采用冲锤进行成孔一定深度后（注：进尺为1.5～2米），及时采用25T汽车吊辅助振动锤将内护筒下沉至进尺岩面标高处；然后再进行冲孔、下内刚护筒；与之循环反复进行至桩底设计标高处；同样，在施工过程中严格测量、控制好各节护筒连接的垂直度，不得超过施工规范要求的1/200。
各节内刚护筒的连接焊缝全部采用双面开坡口进行满焊，两节护筒的接缝除施焊外，还需在接缝处焊接50mm宽、δ=10㎜的加强钢带。以保证其尺寸准确，使护筒体顺直度达到要求，整个内护筒的竖向壁成一直线。对其控制好质量的环节上起到关键的作用。
2.2.3内钢护筒下至溶洞处的处理
由于施工处不良地质溶洞的深度大同时有可能存在贯通的溶洞存在。对于此处的处理更不得马虎，若处理不当有可能出现卡锤的情况出现。需根据补勘探的地质资料， 详细了解各溶槽顶标高的准确位置后，严格按照以下进行处理：
内钢护筒的下放位置：根据其地质资料或原成孔桩基已施工的标高位置处（或溶槽顶100cm处）；
冲击锥锤冲至溶槽顶部范围做到上下轻提慢放，做到缓慢的进尺至溶槽处形成一小的裂口，不得高提进行强烈的冲击；以防止卡锤的危险。进入溶槽后，根据我公司桩基施工的经验总结情况看，孔内的泥浆势必全部漏失。因此需单独进行溶槽的处理：孔内浆漏失完后，尽快用25T汽车吊将冲击锥锤吊开。将拼装备好的水下砼导管放入孔内，采用C20砼进行封堵，砼须多次进行，且每次灌入的砼不宜过多，同时砼需在待前面砼达到初凝后进行，砼的塌落度控制在30～50mm，通过砼的低流动性达到暂时封堵的目的；待砼凝固产生一定强度后，再用冲击锥锤进行重复回钻、跟进内钢护筒。也可采用回填片石进行反复冲砸。通过挤压旁边的溶洞空间，孔桩周围形成护壁，再跟进内钢护筒。
同一桩孔内若有多层溶洞、溶槽或空洞，需分层按上方法处理、跟进下放内钢护筒。
3 结束语
按照上面方式方法施工，完全消除了连续塌孔现象，满足一次性成桩的要求，并且对于下到工序创造了良好的施工条件。钻孔桩施工过程中出现的问题的处理得到了很好的成绩和经验，一次验收合格率达到100%，保证了工程施工质量。
参考文献：
[1]D1K577+590锰矿双线大桥设计图
[2]铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范（TB10002.3-2005）
[3]高速铁路桥涵工程施工质量验收标准（TB 10752-2010）
[4]鐵路工程施工安全技术规程（TB 10401.2-2003）