淺談溶洞處理在橋梁樁基施工中的應(yīng)用

福建省建筑科學(xué)研究院 350000

摘要：在橋梁建筑業(yè)中溶洞處理被認(rèn)為具有相對(duì)較高難度的一項(xiàng)施工工藝，一直以來(lái)橋梁樁基礎(chǔ)施工中的溶洞處理都是工程師在橋梁建設(shè)中常會(huì)遇到的一大難題。淺析溶洞處理技術(shù)在橋梁樁基施工中的應(yīng)用，為橋梁項(xiàng)目施工技術(shù)工藝未來(lái)的研究，以及橋梁項(xiàng)目的投產(chǎn)多樣性營(yíng)運(yùn)功能奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：溶洞處理；橋梁；樁基施工

引言

社會(huì)經(jīng)濟(jì)以及科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，促進(jìn)了建筑行業(yè)當(dāng)中的施工技藝在建筑產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)的逐漸提高中得以不斷健完善，建筑行業(yè)中的競(jìng)爭(zhēng)也在不知不覺中變得越發(fā)激烈，市場(chǎng)對(duì)于建筑項(xiàng)目的質(zhì)量要求也隨之不斷上升。隨著建筑行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)，橋梁建筑行業(yè)要能在此建筑經(jīng)濟(jì)發(fā)展環(huán)境中能占有一席之地，且確保橋梁建設(shè)項(xiàng)目施工的質(zhì)量和對(duì)橋梁施工項(xiàng)目投產(chǎn)的多元化運(yùn)營(yíng)功能貫徹落實(shí)，強(qiáng)化施工技術(shù)工藝要求是其必要的基本要求。

一 溶洞處理在橋梁樁基施工方法

遇到溶洞的情況在橋梁樁基施工中時(shí)有發(fā)生，橋梁樁基施工本身在工程建設(shè)過(guò)程中就是一項(xiàng)施工難度相對(duì)較大的地下隱蔽工程項(xiàng)目，在整個(gè)橋梁樁基施工過(guò)程需要十分的細(xì)心與認(rèn)真。如橋梁樁基施工中建設(shè)施工處理不妥當(dāng)，常常會(huì)導(dǎo)致掉鉆、卡錘、埋錘、梅花孔、漏漿、塌孔等工程事故發(fā)生，情況嚴(yán)重甚至?xí)?duì)橋梁的運(yùn)營(yíng)構(gòu)成一定程度上的威脅。故此橋梁建設(shè)過(guò)程中，若遇見了溶洞情況，則需要充分的了解橋梁樁基為區(qū)內(nèi)溶洞的發(fā)展規(guī)律，溶洞規(guī)模與其基本形態(tài)，還需要清楚的了解溶穴頂板巖層厚度，完整性以及洞內(nèi)填充物的形狀等信息，然后在分析了解掌握的溶洞信息情況下采取相應(yīng)穩(wěn)妥的施工措施，確保橋梁樁基施工的順利進(jìn)行，這是對(duì)整個(gè)橋梁項(xiàng)目建設(shè)而言十分重要。橋梁工程勘察對(duì)溶洞區(qū)樁基施工前一般采用物探或其它如電磁波層析CT探測(cè)等方法探明溶洞的具體情況，如果在施工首根樁時(shí)發(fā)現(xiàn)地質(zhì)情況與所掌握的橋梁樁基施工設(shè)計(jì)資料出入較大后，就必須選擇逐樁超前鉆探，并按橋梁樁基施工設(shè)計(jì)的樁尖標(biāo)高在完整基巖內(nèi)加深5m，以此來(lái)確保橋梁的安全可靠性。

橋梁樁基溶洞處理的施工方法主要可以從樁基施工前準(zhǔn)備，以及鉆探過(guò)程遇到溶洞時(shí)所應(yīng)采取的措施，以及在澆筑水下混凝土?xí)r出現(xiàn)溶洞應(yīng)該采用的措施這三個(gè)方面進(jìn)行概述分析，全方面掌握溶洞處理在橋梁樁基施工中的具體要點(diǎn)以及有效措施。

（1）橋梁樁基施工中對(duì)于溶洞處理的首要工作就是對(duì)橋梁樁基區(qū)位進(jìn)行勘探，認(rèn)真分析勘測(cè)所屬位置的地質(zhì)情況，在掌握相對(duì)較為完善的地質(zhì)資料情況下做好施工前期準(zhǔn)備三通一平，確保施工設(shè)備移動(dòng)線路暢通平坦，以及在遇到緊急情況下人員可得到及時(shí)的疏散。除此基本施工準(zhǔn)備之外，為了能在橋梁樁基施工過(guò)程中及時(shí)的實(shí)施溶洞處理，還需要準(zhǔn)備好足夠的泥土，以及回填所需的片是與鋼護(hù)筒。溶洞處理在橋梁樁基施工的成孔前，切記不可以在孔位附近放置過(guò)重的設(shè)備，防止塌孔所帶來(lái)的施工損失，最好還能在橋梁樁基施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)立足夠噸位的吊裝以及拖拉設(shè)備，以便溶洞處理的需要。若是溶洞處理橋梁樁基施工是在水中進(jìn)行，還需要顧忌施工平臺(tái)的面積和穩(wěn)固情況。

（2）溶洞處理橋梁樁基施工時(shí)需要根據(jù)工程的實(shí)際情況，結(jié)合一定的施工經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行加泥漿，拋片石以及埋置護(hù)筒等施工方法，一邊落實(shí)施工工序，還需要一邊做好記錄確保能準(zhǔn)確測(cè)定溶洞的深度與體積，為溶洞處理的橋梁樁基施工提供可靠有效的數(shù)據(jù)源，以便施工能順利進(jìn)行。在溶洞處理橋梁樁基施工時(shí)還需要依據(jù)溶洞體積的大小采取相應(yīng)的施工方法，當(dāng)遇到溶洞體積相對(duì)較小的時(shí)候，可以使用直接的灌加泥漿，確?？變?nèi)水位的壓力進(jìn)而防止塌孔，接而進(jìn)行拋片石等施工工序。當(dāng)溶洞體積較大時(shí)且空間垂直高度大于1.5m，覆蓋層較厚超過(guò)10m，地面沒有出現(xiàn)塌蹦情況，施工可采用加長(zhǎng)鋼護(hù)筒到溶洞層隔絕溶洞的方法，此施工方法有助于降低灌注混凝土?xí)r出現(xiàn)大量流失的風(fēng)險(xiǎn)。若孔口地面不幸出現(xiàn)崩塌現(xiàn)象時(shí)，施工時(shí)需要及時(shí)的清理崩塌范圍內(nèi)的雜物，然后進(jìn)行回填施工再準(zhǔn)確測(cè)出樁基位置，埋置鋼護(hù)筒以便進(jìn)行重新鉆進(jìn)。

（3）澆筑水下混凝同時(shí)，混凝土面上升緩慢或是未上升就出現(xiàn)了下降以及突然下降過(guò)快的情況時(shí)，會(huì)將鉆孔時(shí)的孔泥漿護(hù)壁等原因所隱藏的溶洞顯現(xiàn)出來(lái)。溶洞處理橋梁樁基施工時(shí)面對(duì)混凝土面上升緩慢情況，可采用的施工方法是繼續(xù)增加澆筑，對(duì)混凝土面進(jìn)行密集勘測(cè)，拆除導(dǎo)管時(shí)還要確保混凝土的埋深大于6m，依據(jù)情況還可對(duì)導(dǎo)管進(jìn)行加長(zhǎng)施工。而在面對(duì)混凝土面為上升就出現(xiàn)輕微下降情況所用的施工方法則是需要加大混凝土澆筑量，與此同時(shí)還需要適當(dāng)?shù)募哟蠡炷恋奶涠?，在混凝土面恢?fù)上升后就可以進(jìn)行正常澆筑。若是遇到混凝土面迅速下降情況，此時(shí)所用的施工方法是需要及時(shí)的量測(cè)出混凝土面以確定導(dǎo)管的所處位置，如果導(dǎo)管出現(xiàn)落空則需要停止?jié)仓M(jìn)行及時(shí)補(bǔ)漿。

二 溶洞處理在橋梁樁基施工中應(yīng)用的案例

借鑒福建省龍巖市的龍長(zhǎng)高速公路連接線，汀江大橋的橋梁施工作為溶洞處理橋梁樁基施工中應(yīng)用的進(jìn)行分析，了解在橋梁樁基施工中若遇到發(fā)育較為完善，規(guī)模以及面積都相對(duì)較大的溶度時(shí)，橋梁鉆孔灌注樁基所使用的施工方法以及應(yīng)該注意的施工要點(diǎn)，為往后橋梁樁基施工中的溶洞處理提供可參考的施工方法，有助于提升橋梁建筑項(xiàng)目的施工質(zhì)量。

汀江大橋的工程概況如下：

汀江大橋長(zhǎng)207m，具備橋孔為8×25m預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)T梁，下部結(jié)構(gòu)為柱式墩，肋式臺(tái)，基礎(chǔ)為φ160鉆孔灌注樁。游繩渡汀江大橋位橫跨汀江，屬汀江階地、河谷地貌。橋址區(qū)見有隱伏斷裂構(gòu)造發(fā)育，橋址范圍內(nèi)巖溶較為發(fā)育，溶洞數(shù)量多，空間分布極不規(guī)則，屬?gòu)?qiáng)發(fā)育巖溶區(qū)。全橋共計(jì)樁基44根，為摩擦樁，根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告，在樁位處表明有溶洞的共有16根，溶洞分布在孔深5.6～43m之間；最大的溶洞厚度為9.65m，最小的溶洞厚度為0.2m；有多層（6層）溶洞，也有單層溶洞；有空溶洞，也有充填物溶洞。溶洞的充填物主要為粉粘粒、砂粒、個(gè)別碎石和少量砂巖、灰?guī)r碎渣。本橋地質(zhì)情況由上至下依次分別為亞粘土、粉砂、含礫亞粘土、砂土狀強(qiáng)風(fēng)化砂巖及泥質(zhì)粉砂巖、碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化粉砂巖、微風(fēng)化石灰?guī)r。地下水主要為山谷沖洪積層的孔隙潛水，水位埋藏淺，下部灰?guī)r巖溶水埋藏深，但水量豐富，對(duì)樁基施工影響較大，地下水對(duì)樁基砼無(wú)腐蝕性。

此工程所使用到的施工方法如下：

在接近溶洞頂板1m左右時(shí)，加大泥漿比重，小沖程沖擊，逐漸擊穿頂板，同時(shí)加強(qiáng)對(duì)孔內(nèi)泥漿面變化的監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)孔內(nèi)泥漿面明顯下降，立即提起沖錘，及時(shí)補(bǔ)充泥漿，回填粘土、片石和袋裝水泥（重量比1：1：0.2），停置一段時(shí)間（一般24h）。在停置期間，若孔內(nèi)泥漿繼續(xù)下降，應(yīng)隨時(shí)補(bǔ)充泥漿和回填混合物，待孔內(nèi)泥漿穩(wěn)定后，方可繼續(xù)沖孔，采用小沖程沖擊投下混合物，使其擠入溶洞中，堵塞溶洞通道。在沖擊過(guò)程中，孔內(nèi)泥漿還會(huì)多次下降，每次泥漿下降，都要及時(shí)提起沖錘，補(bǔ)充泥漿和回填粘土、片石，并停止沖孔一天，待穩(wěn)定后繼續(xù)沖孔。如此循環(huán)反復(fù)，直到樁孔不再漏漿為止，順利穿越溶洞。

灌注開始后，應(yīng)緊湊地、連續(xù)地進(jìn)行，嚴(yán)禁中途停工。在灌注過(guò)程中，要防止砼拌合物從漏斗頂溢出或從漏斗外掉入孔底，使泥漿內(nèi)含有水泥而變稠凝結(jié)，砼面測(cè)深不準(zhǔn)確。灌注過(guò)程中，應(yīng)注意觀察管內(nèi)砼下降和孔內(nèi)水位升降情況，及時(shí)測(cè)量孔內(nèi)砼面高度，正確指揮導(dǎo)管的提升和拆除。拆除導(dǎo)管動(dòng)作要快，時(shí)間一般不宜超過(guò)15min，要注意安全，防止螺栓，橡膠和各種工具等掉入孔中。由于溶洞樁基易產(chǎn)生坍孔，在灌注過(guò)程中如發(fā)現(xiàn)孔護(hù)筒內(nèi)水或泥漿水位忽然上升溢出，隨即驟降并冒出氣泡，則可能是坍孔征象，可用測(cè)錘測(cè)深，并與上次測(cè)深值及灌注砼量對(duì)比，確定出是否坍孔。

游繩渡汀江大橋溶洞處理樁基施工方法，是經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的摸索總結(jié)出來(lái)的，做好足夠的地質(zhì)勘探，確保地質(zhì)資料的準(zhǔn)確性順利完成溶洞處理橋梁樁基施工。

三 結(jié)語(yǔ)

溶洞處理必須要在橋梁樁基區(qū)位進(jìn)行嚴(yán)格的地質(zhì)勘測(cè)，掌握樁基區(qū)位所遇到的溶洞情況的地址構(gòu)造，溶洞規(guī)模大小，溶洞類型與范圍等進(jìn)行詳細(xì)的了解分析，充分做好相應(yīng)的施工準(zhǔn)備。在施工過(guò)程中應(yīng)用合理有效的施工措施應(yīng)對(duì)，必能做好橋梁樁基施工的溶洞處理，為未來(lái)橋梁建設(shè)施工發(fā)展提供有效的借鑒，讓橋梁建筑行業(yè)滿足目前建筑產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)體制發(fā)展的要求，高度協(xié)調(diào)行業(yè)制度要求，適應(yīng)如今建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展的社會(huì)背景，實(shí)現(xiàn)橋梁建筑業(yè)保質(zhì)保量的可持續(xù)發(fā)展。

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