高速公路橋梁溶洞樁基施工技術(shù)探討

龍金文

(貴州路橋集團(tuán)橋梁工程有限公司)

1 溶洞地基的處理辦法分析

(1)先是采取恰當(dāng)?shù)目睖y(cè)方法對(duì)溶洞技進(jìn)行勘察，充分了解其形態(tài)、深度及范圍，再在此基礎(chǔ)上對(duì)其作出相應(yīng)的處理。

(2)如果溶洞的埋深相對(duì)較淺，可采取高壓射水的辦法將溶洞中的淤泥清除，同時(shí)灌注混凝土進(jìn)行填充;如果溶洞深且窄，溶洞內(nèi)的土壤不容易清除，則可采取在洞內(nèi)打入混凝土樁的處理辦法。

(3)如果巖溶位于基礎(chǔ)底面，且其溶洞既窄又深時(shí)，則可在溶洞上面蓋上鋼筋混凝土板，使之跨越溶洞。

(4)如果溶洞的埋藏較深，且其內(nèi)部存在軟粘土，則可利用鉆機(jī)鉆孔，再?gòu)目字泄嗳肷笆旌狭纤嗌皾{將溶洞堵住。

(5)如果由于溶洞過(guò)大過(guò)深，導(dǎo)致在開(kāi)挖或者灌漿施工時(shí)遇到困難，此時(shí)可結(jié)合具體情況選擇鉆孔樁基礎(chǔ)或者是沉入樁基穿越的處理辦法。

2 溶洞樁基的施工技術(shù)分析

2.1 施工中常見(jiàn)問(wèn)題分析

(1)漏漿

在施工中，當(dāng)遇到以下情形時(shí)，極有可能出現(xiàn)漏漿的情況:①鉆孔遇到充填物的溶洞;②溶洞之間相互連通;③巖層的裂隙發(fā)育較好，泥漿容易沿著裂隙漏失;④溶洞與裂隙的地下水豐富，當(dāng)?shù)叵滤刂岛恿魇r(shí)，也容易漏漿，而泥漿會(huì)快速流至溶洞空間。

(2)塌孔

如果體積較大的溶洞或者溶洞相互之間貫通，當(dāng)出現(xiàn)漏漿時(shí)，漿面會(huì)急劇下降，而在很短的時(shí)間內(nèi)，通過(guò)補(bǔ)漿的方式并不能讓漿面恢復(fù)到要求的高度，結(jié)果引起坍孔;此外，當(dāng)樁孔穿過(guò)溶洞且有涌水出現(xiàn)時(shí)，孔內(nèi)的泥漿由于壓力失衡，也會(huì)造成孔壁坍塌。

(3)地面沉陷 如果驟然停水或者停電，泥漿會(huì)以很快的速度漏失，然后引起地面之下5 ～10 m 處的厚砂層發(fā)生嚴(yán)重流沙、塌孔的情況，導(dǎo)致周圍地面發(fā)生塌陷;此外，如果溶洞埋深相對(duì)較淺且溶洞體積較大時(shí)，一旦沖錘穿透溶洞的頂板，泥漿會(huì)突然漏失，導(dǎo)致上部的孔壁變得不穩(wěn)定而發(fā)生塌孔，使樁孔周圍的店面都發(fā)生了沉陷。

2.2 開(kāi)展施工操作前預(yù)防對(duì)策

(1)收集施工場(chǎng)地相關(guān)地質(zhì)材料:巖溶地質(zhì)具有的結(jié)構(gòu)相對(duì)比較復(fù)雜，適合采用一樁一鉆施工形式，對(duì)每根樁進(jìn)行相關(guān)地質(zhì)鉆探，幫助明確是否出現(xiàn)溶洞，查看成樁安全情況。

(2)制定安全對(duì)策:在施工過(guò)程中鉆孔設(shè)備需要放置于鋼架網(wǎng)上面，在實(shí)行塌孔過(guò)程中，鋼網(wǎng)設(shè)備能將鉆孔設(shè)備托在地面上，防止損失情況發(fā)生。還應(yīng)準(zhǔn)備好其他材料物資，比如:稻草和黏土等堵塞料、泥漿等材料。

(3)針對(duì)檢查明確鉆探工作過(guò)程中需要穿過(guò)溶洞區(qū)域的樁位，應(yīng)在施工開(kāi)展之前解決好，避免出現(xiàn)安全隱患。解決方式:將大密度泥漿通過(guò)鉆探孔進(jìn)行灌注，如果灌注時(shí)間較快，說(shuō)明溶洞是獨(dú)立且規(guī)模較小，可以不采用其他解決措施。若長(zhǎng)時(shí)間灌注并沒(méi)有灌滿情況，就說(shuō)明，溶洞屬于連通類型溶洞且規(guī)模比較大.此時(shí)可灌注砂漿或是黃泥等，將溶洞填滿之后才進(jìn)行施工操作，防止出現(xiàn)施工安全隱患，從而實(shí)現(xiàn)確保施工質(zhì)量良好。

2.3 采用的施工技術(shù)分析

(1)采用鉆進(jìn)施工工藝

施工中上部土層結(jié)構(gòu)選用CPF－1500 型回轉(zhuǎn)樁機(jī)進(jìn)行鉆進(jìn)工作，進(jìn)入巖石層采用沖擊鉆機(jī)實(shí)行氣舉反循環(huán)清孔或是沖擊成孔工藝進(jìn)行施工，采用吊機(jī)協(xié)助施工。進(jìn)行上層粉土土質(zhì)鉆進(jìn)過(guò)程中，選用泥漿材料的密度應(yīng)增加到1.36 ～1.50 g/cm3，丟掉之前準(zhǔn)備好的黏土材料，施行一邊鉆進(jìn)一邊造泥漿施工方法，確保護(hù)壁工作，避免出現(xiàn)埋鉆或是塌孔等情況。在鉆頭即將接觸到巖溶發(fā)源地時(shí)，先將碎磚石、黏土材料以及泥塊投進(jìn)鉆孔中，然后用沖擊鉆低錘進(jìn)行密擊，將這些材料盡量打進(jìn)溶洞及裂縫中，起到填堵裂縫泥漿的作用。

(2)采用多級(jí)鋼護(hù)筒幫助護(hù)壁

工作中對(duì)于出現(xiàn)漏漿情況，應(yīng)快速采用上述施工方法幫助堵塞，如果堵塞不成功可以選擇鋼護(hù)筒護(hù)壁方式:①對(duì)巖石層頂部黏土層結(jié)構(gòu)的層厚度、埋深深度進(jìn)行精確計(jì)算;②回填樁孔完成進(jìn)行重新鉆進(jìn)操作，采用直徑為940 mm 鉆頭，進(jìn)入粘土層結(jié)構(gòu)1 m 后可將鉆頭提起;③進(jìn)行下放鋼護(hù)筒施工，選用壁厚為8 cm，內(nèi)部直徑為900 mm 以及每節(jié)長(zhǎng)度為2 m 或是3 m 的鋼護(hù)筒，安放過(guò)程中采用滿焊方式進(jìn)行井口焊接;④完成鋼護(hù)筒放入施工之后，利用沖擊鉆進(jìn)行多次鉆進(jìn)操作直到達(dá)到施工設(shè)計(jì)要求，施工中采用直徑是800 mm的鉆頭。

(3)進(jìn)行壓密注漿

溶洞相對(duì)比較大的樁孔成孔，應(yīng)選用壓密注漿施工方法結(jié)合采用鋼護(hù)筒幫助護(hù)壁。

壓密注漿施工方法是在各個(gè)漏漿孔四周位置將三個(gè)注漿孔呈等邊三角形形狀進(jìn)行布置，為了盡可能吸收注漿液，孔深應(yīng)超過(guò)溶洞以及裂縫部位，在距離溶洞底部約20 cm 應(yīng)停止鉆井操作，然后進(jìn)行注漿。選擇TBX－100 小型鉆機(jī)，混合漿采用水玻璃與水泥漿進(jìn)行混合。完成注漿施工后一天，使注漿液凝固良好，以便能獲得堵漏縫隙作用。然會(huì)在鉆進(jìn)成孔施工中再次選擇鋼護(hù)筒進(jìn)行護(hù)壁施工，進(jìn)一步保障施工質(zhì)量。

(4)實(shí)行清孔操作和注入混凝土材料

在進(jìn)行鉆進(jìn)過(guò)程中應(yīng)在超過(guò)溶洞底部大約0.5 m 處停止鉆進(jìn)工作，以保證樁底入巖施工效果良好。鉆進(jìn)過(guò)程在滿足原定孔深深度后應(yīng)立即進(jìn)行提鉆，然后進(jìn)行下籠，最后實(shí)行下導(dǎo)管幫助清孔，減少中間施工環(huán)節(jié)，以便能較快進(jìn)行混凝土灌注。可能會(huì)出現(xiàn)樁孔穿透多個(gè)連續(xù)溶洞，在進(jìn)行混凝土灌注工作中，特別是在灌注達(dá)到溶洞標(biāo)高位置時(shí)，進(jìn)行上下反復(fù)移動(dòng)導(dǎo)管幫助密實(shí)混凝土材料。進(jìn)行拆除導(dǎo)管工作中，準(zhǔn)確測(cè)量混凝土突出高度，通過(guò)核準(zhǔn)完成后才能進(jìn)行拆卸，防止出現(xiàn)導(dǎo)管拔空從而造成斷樁情況。

［1］ 李艷艷. 高速公路橋梁溶洞樁基施工技術(shù)［J］. 科學(xué)之友，2010，(6):25－26.

［2］ 胡嗣恒.高速公路橋梁溶洞樁基施工技術(shù)淺析［J］. 中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2011，(6):175－176.

［3］ 袁峰.橋梁溶洞樁基施工技術(shù)分析［J］. 民營(yíng)科技，2011，(6):243.