【摘要】针对赤石特大桥漂卵石覆盖层、超岩溶发育区钻孔桩施工中遇到的困难，结合实践，总结出该种地质条件下大直径钻孔桩施工中的成孔关键技术，特别是施工过程中的事故处理及遇到的溶沟、溶洞处理进行了论述，给实际施工应用起到一定的指导作用。
【关键词】特大桥；桩基；漂卵石；超岩溶；大直径钻孔桩
1、工程概况
赤石特大桥为四塔双索面预应力混凝土斜拉桥，主跨径组成为165m+3 ×380m+165m，在目前同类型桥梁中排名世界第一的高墩多塔大踏径斜拉桥，7 号索塔高286. 63m. 基础采用群桩基础，布置34 根钻孔灌注桩，均为嵌岩桩，其中2～4、7 、10 、31～34 号桩基桩径为φ3. 1m， 1 、5 、6 、8 、9 、1l ～30 号基桩桩径为φ2. 8m，桩深最深为92m. 桩长共计1955.5m。 桩基位于河流冲积区内，覆盖层厚度为10 ～34m，主要为种植土、粘土、卵石、漂石，基岩为灰色、灰褐色灰岩、炭质灰岩、钙质页岩等，岩层交替存在，相邻桩岩面高差达到25m， 溶洞从0 . 4m 到12m 不等，充填物有泥沙、砂砾、软塑土等， 稳定性极差，溶沟、溶槽纵横交错十分发育。桩长设计参差不齐， 7-9#桩与7-29#桩桩底标高相差达58.5m 。
2、施工技术特点及难点
赤石特大桥主7#墩桩基成孔难度很大，是全桥施工中的关键技术难点。其中漂卵石层超岩溶发育区桩基的顺利成孔又是桥梁施工的重中之重。主要表现在以下方面：
①漂卵石覆盖层较厚、孤石较多，钻进易引起塌孔、偏锤、斜孔现象：
②超岩溶发育区溶洞、溶沟发育，钻进中易出现急剧漏浆，严重影响孔壁稳定性，易发生塌孔、埋钻事故；
③溶洞内充填物易引起吸钻现象：
④同一根桩基断面内出现半溶洞、半石牙地层，受力极不均匀，易斜孔、卡钻、掉钻；
⑤超长超大钢护筒跟进施工难度大；
⑥设计地勘资料所揭示地层未在桩径断面内，地层变化剧烈，实际地质情况与地勘资料偏差较大。
3、主要施工方法
3.1 施工工艺
根据实际地质情况分析，7 号主墩处于漂卵石覆盖层岩溶十分发育地带，为保证成桩质量及进度要求，采用冲击正循环加设内护筒钻孔施工工艺，主要特点是：①利用冲击力破岩，能够以块状回收钻渣，便于及时掌握地质情况；②结构筒单，机体较轻，不需要较大的施工平台；③短距离可自行移动，移机就位筒便；④施工中无需笨重的反循环泥浆泵；⑤加设内护筒，可防止钻进遇到溶洞突然失浆时，覆盖层发生塌孔事故。
3.2 钻机选型
主7 号墩地质情况复杂且不稳定，覆盖层厚度为10 ～34m，孔深达92m ，入岩最大深度达60m，灰岩比较坚硬，单轴抗压强度高达150MPa，入岩后存在岩溶发育、陡倾角裂隙发育等情况。针对地质情况及工期要求，选用技术性能先进、提升能力和配重较大的大型钻机投入钻孔桩施工。主7 号墩钻孔采用JK12 型冲击钻机成孔。根据实际施工情况，钻机选型较理想，可满足进度及质量要求。各种钻机性能参数见表3 . 2- 1 。
3.3 钻进过程中的成孔质量控制
3.3.1 泥浆指标
泥浆指标的控制是非常重要的，故根据实际泥浆指标情况，进行了泥浆调配试验，试验表明需在现原浆基础上加入膨润土、CMC 、PHP ，纯碱等外掺剂才能满足钻孔桩质量控制标准及技术要求。
a、泥浆加入纯碱后会使浆体粘度及胶体率增加，而比重会随之略微降低. PH 值增大。
b 、CMC 的加入会使泥浆粘度增加， 比重无明显变化， 胶体率变化不明显.
c 、PHP 的加入会使泥浆粘度增加，比重无明显变化。
d、胶体率会随膨润土和纯碱的增加而明显提高。
根据试配情况，最后确定外参剂的配比为：
纯碱0.1%（掺量为浆体的）， CMC0.001% （掺量为浆体的），5 %（掺量为浆体的）的膨润土， 可满足消孔泥浆指标要求。
冲击正循环钻进过程中是依靠孔内泥浆的浮力和粘着力来排渣的， 因此， 冲击正循环施工对泥浆指标要求较高，泥浆比重不能太小， 太小则不能提供足够的浮力将渣排除， 也可能引起塌孔，泥浆比重也不能太浓，太浓的泥浆会在孔壁上产生较厚的泥皮，致使清孔困难。根据施工情况总结，在钻进过程中，泥浆比重控制在1. 3～ 1. 5 之间较为合适。
3.3.2 垂直度、偏位
在安装好孔口护筒后，由测量对桩位中心进行放样，并在护筒顶口设置护桩，通过护桩带十字线可引出中心点位置，以便钻机就位调中，在施工过程中，观察钢丝绳与桩中心点的偏位情况来控制桩的垂直度及偏位，如发现钻机钢丝绳出现偏位，则根据实际情况分析，是遇到探头石、斜岩、溶洞等，或者是钻机位置偏移等原因进行及时调整，使钢丝绳对中中心进行钻进。根据专业检孔仪器的成孔检测情况，已成孔的桩垂直度（均小于1%） 及偏位，均满足设计及规范要求。
3.4 钢护筒跟进
3 .4 .1 外妒筒
为了确保正常开孔，每根桩基孔口需埋设常规外护筒，护筒长度为3m， 直径为：桩径+50cm. 护筒顶口高出地面30cm. 外护筒利用挖机开挖，100t 履带吊安装，测量校核，校核准确后四周用粘土回填穷实，并在摆放钻机的方向改用片石回填，加固钻机前端地基，防止在钻进初期，钻机对外护筒的单向挤压，引起外护筒偏位及变形。
3.4.2 内护筒下放
3.4.2.1 内护筒下放原因
由于桩位处漂卵石覆盖层较厚，当钻进至岩层中溶洞、溶沟等发育地层时，孔内极有可能出现急剧漏浆情况，引起塌孔，为了保证在岩层内钻进遇到溶洞突然失浆时，覆盖层不发生塌孔事故，当钻进入岩层50cm 时下放内护筒。加设内护筒，既开钻前对φ2.8m 桩基先埋设中φ3.3m 外护筒，冲击钻孔至岩面后下放φ3 .0m 内护筒至岩面；对φ3. 1 m 桩基施工先埋设φ3.5m 外护筒，冲击钻孔至岩面后下放φ3.3m 内护筒至岩面。经过实践，在钻进过程中，多次出现遇溶洞孔内突然失浆2- 1 5米时，均没有出现塌孔事故。 3.4.2.2 内护筒下放
内钢护筒结构采用φ3000 X 1 6mm 卷制而成，内护筒埋设待3 . 2m、3 .4m 大钻头冲击成孔至岩面后，根据实际孔深配置护筒长度，护筒单节长度最大12m，利用起重设备单节吊装入孔内后对接，为保证护筒垂直度满足要求，需在内护筒底口及外护筒顶口安装导向架控制，在距内护筒底口1m位置，焊接6 根φ20 " [字型钢筋"间距1. 57m，外护筒内侧顶口焊接4 根φ20 "[字型钢筋"间距2.59m。内护筒下放至岩面内50cm 左右，安装完成利用钢板将内外护筒焊接在孔内回填粘土夹块石1 m 高左右利用1m 小冲程反复冲击，对内护筒和岩面接触形成整体，防止钻孔过程中泥浆外漏，发生塌孔事故。内、外护筒之间空隙，采用砂包加水泥进行回填，防止内外护筒之间连通串浆。
内护筒连接利用100t 履带吊起吊12m 护筒放至孔桩后，在顶口外部利用2 [ 16 扁担支撑内护筒，内护筒上支座焊接保证在同一水平面上，控制对接时能满足垂直度的要求，待护筒口对接上采用焊接连接。
钢护筒下沉精度要求. 平面中心位置允许偏差：+ 5cm ，倾斜度：≯5%。
3.4.2.3 内护筒强度验算
根据地质情况分析， 7- 16#孔覆盖层有34 米厚，故计算按照7一16#孔34.8m长内护筒计算。
有限元模型单元采用she1l63，钢护筒顶口固定约束：
通过有限元计算分析可知：
对于同一种壁厚：在工况一下，当钢护筒下放至岩层50cm，顶口与外护筒焊接固定时，内护筒内浆液急剧下降至护筒内全空时，壁承受静水压力和土压力作用时，其变形和应力都较小，其变形为1. 3mm ，应力为41MPa。在工况二下，当钢护筒下放至岩层50cm ，顶口与外护筒焊接固定时，内护筒浆液急剧流空，内护筒壁承受静水压力和土压力，且考虑桩土相互作用，其计算结果较钢护筒壁承受均匀作用时（工况一〉大，其变形为2mm，应力为46MPa。从工况一和工况二计算可知，冲孔质量会影响护筒受力，尽量确保内护筒壁体侧成孔均匀。因此，在确保冲孔质量，防止局部冲击过大情况下，在本设计条件下可采用壁厚14mm 钢护筒，以上工况计算都是在无竖向锤击荷载作用下计算所得结果。
3.5 钻进成孔
开钻前先向孔内灌注泥浆，用冲击锤以1m 小冲程反复冲击造浆。在通过外护筒底口及底口以下2～4m 范围时，采用浓泥浆、1m 小冲程、高频率反复冲砸，使孔壁坚实不坍孔不漏浆。
正常钻进过程中，冲程大小和泥浆稠度应按照通过的土层情况掌握。
3.5.1 粘土层钻进
因土层本身可以造浆，应降低输入的泥浆稠度，采用l～l .5m 的小冲程，防止卡钻、埋钻。
3.5.2 卵石、漂石层钻进
按1 ： 1 投入粘土和小片石（粒径不大于15cm） ，采用1～2m 的中小冲程反复冲击，让泥膏、片石挤入孔壁，使孔壁坚实，防止坍孔。在漂卵石覆盖层钻进过程中，由于漂卵石分布不均，钻头受力不均，易产生倾斜，在该类地层钻进，需注意：①钻进过程应增加对钻头钢丝绳偏位观测频率；②当发生偏锤现象后应及时回填强度稍高（30MPa 以上）的片石，片石抛投时尽量靠近倾斜一侧：③片石回填少量多次，单次回填厚度覆盖孔底在1～2m 左右，单次回填过多会降低片石的使用效率，大多片石被冲击破碎后排出孔外，不能有效的挤压入护壁内；
3.5.3 基岩中钻进
根据地质资料详细分析，控制钻进速度，防止遇到溶洞塌孔或埋钻。首先根据地勘资料所示溶洞、溶沟、溶槽等顶口标高，在钻进距其顶部1m 高处，改用小冲程钻进，如果出现偏锤或轻微
漏浆迹象时，即需回填片石、粘土，并须及时补浆，保证孔壁内水头压力。回填至漏浆量显著减缓后，采用小冲程钻进（钻头提升高度控制在50cm 左右）将回填的片石及粘土混合物挤压进溶沟溶洞内，初次停止漏浆后，仍需在该段反复回填并配合小冲程钻进将孔壁挤压密实，保证其在后续施工中有足够的稳定性。同时还可以尽量减小成孔后的扩孔系数，提高经济效益。
若出现反复回填片石和粘土，仍继续漏浆的桩孔，需灌注C20 水下混凝土，将孔底覆盖1m 左右。待其两天龄期后，继续小冲程钻进方可顺利通过溶洞。
3.5.4 泥浆循环及排渣
冲击钻正常钻进时泥浆采用正循环工艺，泥浆从泥浆池通过泥浆泵抽入孔底，孔内多余浆体携带钻渣从孔口泥浆沟流回浆池，通过振动塞将泥渣分离，使之沉淀。根据进尺情况，每4 小时左右循环一次，泥浆在沉淀池沉淀除渣。
注意事项.钻进过程中应注意均匀放松钢丝绳长度，在松软层中每次松绳5～8cm ，在密实岩层每次松绳3～5cm ，防止松绳过少，形成"打空锤"，使钻机、钻架及钢丝绳损坏，松绳过多，则会减少冲程，降低钻进速度，严重时使钢丝绳纠缠发生事故。同时在钻孔过程中需要逐孔做好钻孔记录资料整理及取渣样工作，要求钻孔记录每2 小时记录一次，渣样冲浆时就要取一次，遇到与设计出入较大时及时报监理、设计代表和业主方确认，保证桩基施工质量。
3.5.5 第一次清孔
钻至设计标高后，采用气举反循环进行第一次清孔，直至孔底沉渣厚度和泥浆性能指标满足设计及规范要求。
3.6 钻进过程中事故处理及预防措施
3.6.1 吸钻处理
主7#墩有填充物的溶洞其内多为黏土及熔断灰岩混合物充填，在该段钻进时孔底自身不断造浆，导致泥浆过稠，且此类充填物对钻头的吸附力较大，在该段地层钻进时频频出现吸钻现象，不仅降低了钻进速度，而且导致钻头无法提出，增大成孔的风险。
当发现吸钻迹象后，应及时回填小块片石后再钻进，片石粒径在20 ～40cm 为宜。覆盖孔底断面的厚度在20～80cm. 单次不宜过厚，采用少量多次的回填原则，即可减轻吸钻现象也尽量不会影响到钻进速度。同时，将泥浆比重降低至1. 40 左右，增加泥浆循环的频率及循环时间。 若吸钻现象严重导致钻头无法提出，可利用相应吨位的手拉葫芦提升。如果还未见效，可使用乳化炸药实施水下松动爆破，用药量最须严格控制，既要保证爆破力的有效性，同时又要确保孔壁的稳定。水下爆破的方法是将电雷管插入装有炸药的密闭瓶内，挂重物将炸药瓶沉入孔底钻角空隙内，然后引爆，提升钻头。
3.6.2 掉钻的预防及处理
在施工时经常会因为钢丝绳断裂导致掉钻事故，这就要求在施工时一定要经常检查钢丝绳的磨损情况，尤其是与钻头连接部位，发现断丝或磨伤现象应立即更换。
掉钻后应立即采取打捞措施，首先利用钻机本身通过打捞钩进行打捞，如效果不佳，则同吸钻提升办法相同。
3.6.3 出现斜孔的处理办法和预防措施
A、预防措施
①型钢加宽钻机底座，使钻机安装平稳，防止钻机震动造成倾斜和位移。
②控制钻孔速度：斜面钻孔作业，采用小冲程， 反复回填片石将斜面冲平后再按正常速度钻进。
③钢丝绳松放适度，以不致钻头晃动为准， 一般每次松放2m。要经常检查钻机主绳中心位置的变化，判断孔位是否偏斜。
B、处理方法
①发现斜孔后回填片石、黏士修孔：回填高度至斜孔部位以上1m， 小冲程，反复回填冲砸。
②灌注水下不扩散混凝土重钻修孔：有的钻孔处岩面倾斜较大， 回填片石也无法纠偏，可以顺其倾斜方向继续钻孔， 大致到设计孔位外时，向孔内灌注水下不扩散混凝土，至开始偏斜的部位以上0.5m，
3d 后强度达到30MPa . 开始重新钻孔。
3.6.4 渗、漏浆的处理及措施
7#墩在钻孔过程中，出现了多次渗、漏浆的现象，现场根据实际情况均得到了妥普的处理。
A、钻孔进入溶洞，会有不同程度的漏浆，因此在施工前应根据地质资料作出预测，准备足够的黏土、片石、水泥等，配备补水补浆设备，一旦发现漏浆，应立即向孔内补浆或补水，保持孔内水头，然后查清原因，进行处理。
①增大泥浆比重和粘度，停止除砂，停钻进保持泥浆循环，补浆保证浆面高度，观察浆面至不再下降时方可钻进。
②钻孔施工中要避免钻头碰撞护筒而造成护筒松动，引起漏浆。
③当漏浆发生在透水性强的地层、岩层裂隙缝或有松散填充物的溶洞中，采用加大泥浆比重、控制钻进速度等措施。正常泥浆比重在1. 3～ 1. 4g/m3之间，使用加强型泥浆，比重可加大到1. 5～1. 6g/m3 。
④当钻孔击穿溶洞顶板进入空溶洞或有地下水流时，会出现泥浆急剧下沉的现象。此时应立即向孔内补水补浆，保持孔内水头，同时投放黏土，片石等混合料，如果能够基本控制水头，然后小冲程边投料边冲砸，造成新孔壁，堵塞漏浆。
⑤漏失严重的开放性溶洞，采用双套钢护筒进行封闭，即一套孔口护筒，另一套封闭上部及坍塌的覆盖层，再延伸到岩溶段桩孔。一旦遇到溶洞漏失，可以有效预防上部桩孔坍塌，以便从容穿越岩溶地层。
⑥在采用上述措施后，若漏浆得不到控制，要停机提钻，填充粘土，放置一段时间后，再进行施钻。
B、由于部分溶洞无充填物，施工中除需要泥浆护壁外，还存在一个造壁问题。因此需要采用加强型泥浆，在普通泥浆中掺加纯碱、水泥、锯未屑、片石等，在溶洞孔壁周边形成牢固的封闭环。
加强型泥浆的配置和材料的选择如下：
①黏土和泥浆：优质的泥浆要求使用水化快、造浆能力强、黏度大、含砂率低的黏土，其技术指标是：a、胶体率95%； b 、含砂率小于4%；c、造浆能力大于2. 5L/kg；d、塑性指数大于18。
②水泥：遇到流砂及有松散充填物的溶洞时，按黏土重量的1/8～1/5 掺合水泥，可提高泥浆黏度，增强护壁能力，防止塌孔、漏浆，并且可以提高泥浆PH 值。
③纯碱：按黏土重量的2%～3%掺合。
④锯木屑：按黄黏土体积的10%掺合，可提高泥浆的悬浮能力，处理溶洞漏浆、流砂及易坍地层和清孔均可使用。
⑤片石：溶洞造浆和加强孔壁使用。一般使用大于15cm 的坚硬石。
4、结语
溶岩地区钻孔灌注桩施工经验己较为丰富，但针对赤石特大桥主7#墩漂卵石覆盖层超岩溶发育区，大直径深孔桩并不多见，施工中仍然遇到了诸多施工技术难点，通过对遇到的问题及难点进行分析，并采取了有效的处理措施，使7#主墩桩基在保证安全、质量的前提下提前完成了节点工期，经检测34 根钻孔灌注桩均为I 类桩，为大桥的后续施工打下基础。
【关键词】特大桥；桩基；漂卵石；超岩溶；大直径钻孔桩
1、工程概况
赤石特大桥为四塔双索面预应力混凝土斜拉桥，主跨径组成为165m+3 ×380m+165m，在目前同类型桥梁中排名世界第一的高墩多塔大踏径斜拉桥，7 号索塔高286. 63m. 基础采用群桩基础，布置34 根钻孔灌注桩，均为嵌岩桩，其中2～4、7 、10 、31～34 号桩基桩径为φ3. 1m， 1 、5 、6 、8 、9 、1l ～30 号基桩桩径为φ2. 8m，桩深最深为92m. 桩长共计1955.5m。 桩基位于河流冲积区内，覆盖层厚度为10 ～34m，主要为种植土、粘土、卵石、漂石，基岩为灰色、灰褐色灰岩、炭质灰岩、钙质页岩等，岩层交替存在，相邻桩岩面高差达到25m， 溶洞从0 . 4m 到12m 不等，充填物有泥沙、砂砾、软塑土等， 稳定性极差，溶沟、溶槽纵横交错十分发育。桩长设计参差不齐， 7-9#桩与7-29#桩桩底标高相差达58.5m 。
2、施工技术特点及难点
赤石特大桥主7#墩桩基成孔难度很大，是全桥施工中的关键技术难点。其中漂卵石层超岩溶发育区桩基的顺利成孔又是桥梁施工的重中之重。主要表现在以下方面：
①漂卵石覆盖层较厚、孤石较多，钻进易引起塌孔、偏锤、斜孔现象：
②超岩溶发育区溶洞、溶沟发育，钻进中易出现急剧漏浆，严重影响孔壁稳定性，易发生塌孔、埋钻事故；
③溶洞内充填物易引起吸钻现象：
④同一根桩基断面内出现半溶洞、半石牙地层，受力极不均匀，易斜孔、卡钻、掉钻；
⑤超长超大钢护筒跟进施工难度大；
⑥设计地勘资料所揭示地层未在桩径断面内，地层变化剧烈，实际地质情况与地勘资料偏差较大。
3、主要施工方法
3.1 施工工艺
根据实际地质情况分析，7 号主墩处于漂卵石覆盖层岩溶十分发育地带，为保证成桩质量及进度要求，采用冲击正循环加设内护筒钻孔施工工艺，主要特点是：①利用冲击力破岩，能够以块状回收钻渣，便于及时掌握地质情况；②结构筒单，机体较轻，不需要较大的施工平台；③短距离可自行移动，移机就位筒便；④施工中无需笨重的反循环泥浆泵；⑤加设内护筒，可防止钻进遇到溶洞突然失浆时，覆盖层发生塌孔事故。
3.2 钻机选型
主7 号墩地质情况复杂且不稳定，覆盖层厚度为10 ～34m，孔深达92m ，入岩最大深度达60m，灰岩比较坚硬，单轴抗压强度高达150MPa，入岩后存在岩溶发育、陡倾角裂隙发育等情况。针对地质情况及工期要求，选用技术性能先进、提升能力和配重较大的大型钻机投入钻孔桩施工。主7 号墩钻孔采用JK12 型冲击钻机成孔。根据实际施工情况，钻机选型较理想，可满足进度及质量要求。各种钻机性能参数见表3 . 2- 1 。
3.3 钻进过程中的成孔质量控制
3.3.1 泥浆指标
泥浆指标的控制是非常重要的，故根据实际泥浆指标情况，进行了泥浆调配试验，试验表明需在现原浆基础上加入膨润土、CMC 、PHP ，纯碱等外掺剂才能满足钻孔桩质量控制标准及技术要求。
a、泥浆加入纯碱后会使浆体粘度及胶体率增加，而比重会随之略微降低. PH 值增大。
b 、CMC 的加入会使泥浆粘度增加， 比重无明显变化， 胶体率变化不明显.
c 、PHP 的加入会使泥浆粘度增加，比重无明显变化。
d、胶体率会随膨润土和纯碱的增加而明显提高。
根据试配情况，最后确定外参剂的配比为：
纯碱0.1%（掺量为浆体的）， CMC0.001% （掺量为浆体的），5 %（掺量为浆体的）的膨润土， 可满足消孔泥浆指标要求。
冲击正循环钻进过程中是依靠孔内泥浆的浮力和粘着力来排渣的， 因此， 冲击正循环施工对泥浆指标要求较高，泥浆比重不能太小， 太小则不能提供足够的浮力将渣排除， 也可能引起塌孔，泥浆比重也不能太浓，太浓的泥浆会在孔壁上产生较厚的泥皮，致使清孔困难。根据施工情况总结，在钻进过程中，泥浆比重控制在1. 3～ 1. 5 之间较为合适。
3.3.2 垂直度、偏位
在安装好孔口护筒后，由测量对桩位中心进行放样，并在护筒顶口设置护桩，通过护桩带十字线可引出中心点位置，以便钻机就位调中，在施工过程中，观察钢丝绳与桩中心点的偏位情况来控制桩的垂直度及偏位，如发现钻机钢丝绳出现偏位，则根据实际情况分析，是遇到探头石、斜岩、溶洞等，或者是钻机位置偏移等原因进行及时调整，使钢丝绳对中中心进行钻进。根据专业检孔仪器的成孔检测情况，已成孔的桩垂直度（均小于1%） 及偏位，均满足设计及规范要求。
3.4 钢护筒跟进
3 .4 .1 外妒筒
为了确保正常开孔，每根桩基孔口需埋设常规外护筒，护筒长度为3m， 直径为：桩径+50cm. 护筒顶口高出地面30cm. 外护筒利用挖机开挖，100t 履带吊安装，测量校核，校核准确后四周用粘土回填穷实，并在摆放钻机的方向改用片石回填，加固钻机前端地基，防止在钻进初期，钻机对外护筒的单向挤压，引起外护筒偏位及变形。
3.4.2 内护筒下放
3.4.2.1 内护筒下放原因
由于桩位处漂卵石覆盖层较厚，当钻进至岩层中溶洞、溶沟等发育地层时，孔内极有可能出现急剧漏浆情况，引起塌孔，为了保证在岩层内钻进遇到溶洞突然失浆时，覆盖层不发生塌孔事故，当钻进入岩层50cm 时下放内护筒。加设内护筒，既开钻前对φ2.8m 桩基先埋设中φ3.3m 外护筒，冲击钻孔至岩面后下放φ3 .0m 内护筒至岩面；对φ3. 1 m 桩基施工先埋设φ3.5m 外护筒，冲击钻孔至岩面后下放φ3.3m 内护筒至岩面。经过实践，在钻进过程中，多次出现遇溶洞孔内突然失浆2- 1 5米时，均没有出现塌孔事故。 3.4.2.2 内护筒下放
内钢护筒结构采用φ3000 X 1 6mm 卷制而成，内护筒埋设待3 . 2m、3 .4m 大钻头冲击成孔至岩面后，根据实际孔深配置护筒长度，护筒单节长度最大12m，利用起重设备单节吊装入孔内后对接，为保证护筒垂直度满足要求，需在内护筒底口及外护筒顶口安装导向架控制，在距内护筒底口1m位置，焊接6 根φ20 " [字型钢筋"间距1. 57m，外护筒内侧顶口焊接4 根φ20 "[字型钢筋"间距2.59m。内护筒下放至岩面内50cm 左右，安装完成利用钢板将内外护筒焊接在孔内回填粘土夹块石1 m 高左右利用1m 小冲程反复冲击，对内护筒和岩面接触形成整体，防止钻孔过程中泥浆外漏，发生塌孔事故。内、外护筒之间空隙，采用砂包加水泥进行回填，防止内外护筒之间连通串浆。
内护筒连接利用100t 履带吊起吊12m 护筒放至孔桩后，在顶口外部利用2 [ 16 扁担支撑内护筒，内护筒上支座焊接保证在同一水平面上，控制对接时能满足垂直度的要求，待护筒口对接上采用焊接连接。
钢护筒下沉精度要求. 平面中心位置允许偏差：+ 5cm ，倾斜度：≯5%。
3.4.2.3 内护筒强度验算
根据地质情况分析， 7- 16#孔覆盖层有34 米厚，故计算按照7一16#孔34.8m长内护筒计算。
有限元模型单元采用she1l63，钢护筒顶口固定约束：
通过有限元计算分析可知：
对于同一种壁厚：在工况一下，当钢护筒下放至岩层50cm，顶口与外护筒焊接固定时，内护筒内浆液急剧下降至护筒内全空时，壁承受静水压力和土压力作用时，其变形和应力都较小，其变形为1. 3mm ，应力为41MPa。在工况二下，当钢护筒下放至岩层50cm ，顶口与外护筒焊接固定时，内护筒浆液急剧流空，内护筒壁承受静水压力和土压力，且考虑桩土相互作用，其计算结果较钢护筒壁承受均匀作用时（工况一〉大，其变形为2mm，应力为46MPa。从工况一和工况二计算可知，冲孔质量会影响护筒受力，尽量确保内护筒壁体侧成孔均匀。因此，在确保冲孔质量，防止局部冲击过大情况下，在本设计条件下可采用壁厚14mm 钢护筒，以上工况计算都是在无竖向锤击荷载作用下计算所得结果。
3.5 钻进成孔
开钻前先向孔内灌注泥浆，用冲击锤以1m 小冲程反复冲击造浆。在通过外护筒底口及底口以下2～4m 范围时，采用浓泥浆、1m 小冲程、高频率反复冲砸，使孔壁坚实不坍孔不漏浆。
正常钻进过程中，冲程大小和泥浆稠度应按照通过的土层情况掌握。
3.5.1 粘土层钻进
因土层本身可以造浆，应降低输入的泥浆稠度，采用l～l .5m 的小冲程，防止卡钻、埋钻。
3.5.2 卵石、漂石层钻进
按1 ： 1 投入粘土和小片石（粒径不大于15cm） ，采用1～2m 的中小冲程反复冲击，让泥膏、片石挤入孔壁，使孔壁坚实，防止坍孔。在漂卵石覆盖层钻进过程中，由于漂卵石分布不均，钻头受力不均，易产生倾斜，在该类地层钻进，需注意：①钻进过程应增加对钻头钢丝绳偏位观测频率；②当发生偏锤现象后应及时回填强度稍高（30MPa 以上）的片石，片石抛投时尽量靠近倾斜一侧：③片石回填少量多次，单次回填厚度覆盖孔底在1～2m 左右，单次回填过多会降低片石的使用效率，大多片石被冲击破碎后排出孔外，不能有效的挤压入护壁内；
3.5.3 基岩中钻进
根据地质资料详细分析，控制钻进速度，防止遇到溶洞塌孔或埋钻。首先根据地勘资料所示溶洞、溶沟、溶槽等顶口标高，在钻进距其顶部1m 高处，改用小冲程钻进，如果出现偏锤或轻微
漏浆迹象时，即需回填片石、粘土，并须及时补浆，保证孔壁内水头压力。回填至漏浆量显著减缓后，采用小冲程钻进（钻头提升高度控制在50cm 左右）将回填的片石及粘土混合物挤压进溶沟溶洞内，初次停止漏浆后，仍需在该段反复回填并配合小冲程钻进将孔壁挤压密实，保证其在后续施工中有足够的稳定性。同时还可以尽量减小成孔后的扩孔系数，提高经济效益。
若出现反复回填片石和粘土，仍继续漏浆的桩孔，需灌注C20 水下混凝土，将孔底覆盖1m 左右。待其两天龄期后，继续小冲程钻进方可顺利通过溶洞。
3.5.4 泥浆循环及排渣
冲击钻正常钻进时泥浆采用正循环工艺，泥浆从泥浆池通过泥浆泵抽入孔底，孔内多余浆体携带钻渣从孔口泥浆沟流回浆池，通过振动塞将泥渣分离，使之沉淀。根据进尺情况，每4 小时左右循环一次，泥浆在沉淀池沉淀除渣。
注意事项.钻进过程中应注意均匀放松钢丝绳长度，在松软层中每次松绳5～8cm ，在密实岩层每次松绳3～5cm ，防止松绳过少，形成"打空锤"，使钻机、钻架及钢丝绳损坏，松绳过多，则会减少冲程，降低钻进速度，严重时使钢丝绳纠缠发生事故。同时在钻孔过程中需要逐孔做好钻孔记录资料整理及取渣样工作，要求钻孔记录每2 小时记录一次，渣样冲浆时就要取一次，遇到与设计出入较大时及时报监理、设计代表和业主方确认，保证桩基施工质量。
3.5.5 第一次清孔
钻至设计标高后，采用气举反循环进行第一次清孔，直至孔底沉渣厚度和泥浆性能指标满足设计及规范要求。
3.6 钻进过程中事故处理及预防措施
3.6.1 吸钻处理
主7#墩有填充物的溶洞其内多为黏土及熔断灰岩混合物充填，在该段钻进时孔底自身不断造浆，导致泥浆过稠，且此类充填物对钻头的吸附力较大，在该段地层钻进时频频出现吸钻现象，不仅降低了钻进速度，而且导致钻头无法提出，增大成孔的风险。
当发现吸钻迹象后，应及时回填小块片石后再钻进，片石粒径在20 ～40cm 为宜。覆盖孔底断面的厚度在20～80cm. 单次不宜过厚，采用少量多次的回填原则，即可减轻吸钻现象也尽量不会影响到钻进速度。同时，将泥浆比重降低至1. 40 左右，增加泥浆循环的频率及循环时间。 若吸钻现象严重导致钻头无法提出，可利用相应吨位的手拉葫芦提升。如果还未见效，可使用乳化炸药实施水下松动爆破，用药量最须严格控制，既要保证爆破力的有效性，同时又要确保孔壁的稳定。水下爆破的方法是将电雷管插入装有炸药的密闭瓶内，挂重物将炸药瓶沉入孔底钻角空隙内，然后引爆，提升钻头。
3.6.2 掉钻的预防及处理
在施工时经常会因为钢丝绳断裂导致掉钻事故，这就要求在施工时一定要经常检查钢丝绳的磨损情况，尤其是与钻头连接部位，发现断丝或磨伤现象应立即更换。
掉钻后应立即采取打捞措施，首先利用钻机本身通过打捞钩进行打捞，如效果不佳，则同吸钻提升办法相同。
3.6.3 出现斜孔的处理办法和预防措施
A、预防措施
①型钢加宽钻机底座，使钻机安装平稳，防止钻机震动造成倾斜和位移。
②控制钻孔速度：斜面钻孔作业，采用小冲程， 反复回填片石将斜面冲平后再按正常速度钻进。
③钢丝绳松放适度，以不致钻头晃动为准， 一般每次松放2m。要经常检查钻机主绳中心位置的变化，判断孔位是否偏斜。
B、处理方法
①发现斜孔后回填片石、黏士修孔：回填高度至斜孔部位以上1m， 小冲程，反复回填冲砸。
②灌注水下不扩散混凝土重钻修孔：有的钻孔处岩面倾斜较大， 回填片石也无法纠偏，可以顺其倾斜方向继续钻孔， 大致到设计孔位外时，向孔内灌注水下不扩散混凝土，至开始偏斜的部位以上0.5m，
3d 后强度达到30MPa . 开始重新钻孔。
3.6.4 渗、漏浆的处理及措施
7#墩在钻孔过程中，出现了多次渗、漏浆的现象，现场根据实际情况均得到了妥普的处理。
A、钻孔进入溶洞，会有不同程度的漏浆，因此在施工前应根据地质资料作出预测，准备足够的黏土、片石、水泥等，配备补水补浆设备，一旦发现漏浆，应立即向孔内补浆或补水，保持孔内水头，然后查清原因，进行处理。
①增大泥浆比重和粘度，停止除砂，停钻进保持泥浆循环，补浆保证浆面高度，观察浆面至不再下降时方可钻进。
②钻孔施工中要避免钻头碰撞护筒而造成护筒松动，引起漏浆。
③当漏浆发生在透水性强的地层、岩层裂隙缝或有松散填充物的溶洞中，采用加大泥浆比重、控制钻进速度等措施。正常泥浆比重在1. 3～ 1. 4g/m3之间，使用加强型泥浆，比重可加大到1. 5～1. 6g/m3 。
④当钻孔击穿溶洞顶板进入空溶洞或有地下水流时，会出现泥浆急剧下沉的现象。此时应立即向孔内补水补浆，保持孔内水头，同时投放黏土，片石等混合料，如果能够基本控制水头，然后小冲程边投料边冲砸，造成新孔壁，堵塞漏浆。
⑤漏失严重的开放性溶洞，采用双套钢护筒进行封闭，即一套孔口护筒，另一套封闭上部及坍塌的覆盖层，再延伸到岩溶段桩孔。一旦遇到溶洞漏失，可以有效预防上部桩孔坍塌，以便从容穿越岩溶地层。
⑥在采用上述措施后，若漏浆得不到控制，要停机提钻，填充粘土，放置一段时间后，再进行施钻。
B、由于部分溶洞无充填物，施工中除需要泥浆护壁外，还存在一个造壁问题。因此需要采用加强型泥浆，在普通泥浆中掺加纯碱、水泥、锯未屑、片石等，在溶洞孔壁周边形成牢固的封闭环。
加强型泥浆的配置和材料的选择如下：
①黏土和泥浆：优质的泥浆要求使用水化快、造浆能力强、黏度大、含砂率低的黏土，其技术指标是：a、胶体率95%； b 、含砂率小于4%；c、造浆能力大于2. 5L/kg；d、塑性指数大于18。
②水泥：遇到流砂及有松散充填物的溶洞时，按黏土重量的1/8～1/5 掺合水泥，可提高泥浆黏度，增强护壁能力，防止塌孔、漏浆，并且可以提高泥浆PH 值。
③纯碱：按黏土重量的2%～3%掺合。
④锯木屑：按黄黏土体积的10%掺合，可提高泥浆的悬浮能力，处理溶洞漏浆、流砂及易坍地层和清孔均可使用。
⑤片石：溶洞造浆和加强孔壁使用。一般使用大于15cm 的坚硬石。
4、结语
溶岩地区钻孔灌注桩施工经验己较为丰富，但针对赤石特大桥主7#墩漂卵石覆盖层超岩溶发育区，大直径深孔桩并不多见，施工中仍然遇到了诸多施工技术难点，通过对遇到的问题及难点进行分析，并采取了有效的处理措施，使7#主墩桩基在保证安全、质量的前提下提前完成了节点工期，经检测34 根钻孔灌注桩均为I 类桩，为大桥的后续施工打下基础。