橋梁溶洞樁基施工技術及其應用探討

摘要：隨著我國橋梁建設技術的發(fā)展，橋梁建設的范圍在不斷地增大，經常與遇到各種復雜的地質環(huán)境。由于溶洞地區(qū)地質復雜，難以徹底了解洞內情況，因此溶洞地區(qū)的橋梁樁基施工具有一定的挑戰(zhàn)性。文章主要對橋梁溶洞樁基施工技術及其應用進行了探討。

關鍵詞：樁基；施工；溶洞；問題

在某些地區(qū)進行橋梁基礎施工時可能會遇到溶洞問題。而對于橋梁基礎施工來說，樁基施工是一個隱蔽工程，因此溶洞的出現給橋梁樁基的施工會帶來困難。如果對溶洞問題處理不當，在施工中可能會出現掉錘、卡錘、漏漿和塌孔等嚴重的工程事故。本文將結合某市一市政橋梁樁基工程所遇到的特殊熔巖地質問題，根據巖溶地質的發(fā)育形態(tài)，詳細介紹橋梁樁基施工的具體過程，并分析在施工中應該注意的問題。

1.橋梁樁基施工中的溶洞

溶洞是位于地下的十分隱蔽的事物，很難被施工人員發(fā)現。在進行橋梁樁基施工前，雖然會對橋梁樁基施工地進行地質勘察，開展逐樁鉆孔工作，以進一步了解橋梁樁基施工中的溶洞，但這種方法僅僅只能判斷是否存在溶洞，確定溶洞所存在的方位。而有關溶洞體積的大小，溶洞的形狀是無法準確探知的。在這種狀況下，橋梁樁基施工無法有效地避免溶洞所帶來的危害，只能盡可能的減少危害。

在橋梁樁基施工過程中，若出現以下的現象，則能確定施工所在地存在著地下溶洞，需對其加以注意。（1）在橋梁樁基施工中，若發(fā)現鉆孔內出現泥漿水面逐漸下降卻最終穩(wěn)定的現象，則表明施工處的地下有溶洞的存在，但此溶洞還未完全發(fā)育，體積比較小，具有間斷性，其所帶來的危害性不大，對橋梁樁基施工的影響可忽略不計，無需對其進行特殊處理。（2）若發(fā)現鉆孔內的泥漿消失的速度極快，則可能產生兩種狀況，一種是溶洞口并未有異樣，并未產生動蕩，這說明覆蓋于溶洞口上的土層比較堅實，能有效地支撐起地面重物，但仍然存在一定的危險性，因而為確保施工的安全性，必須將施工機械移走。另一種是溶洞口出現明顯的塌崩狀況，必須盡快移走施工設備和機械，以免造成嚴重的損傷。（3）若發(fā)現鉆孔內的泥漿突然間沒有了，溶洞口附近的施工地面開始出現塌陷狀況，放置施工機械的地面也同樣崩塌，則說明其施工所處地存在著位置比較淺的溶洞，溶洞的體積比較大，在溶洞的上方地質比較薄弱，難以支撐起地面上的施工機械，發(fā)生的時間也無法得以預知，具有較強的突發(fā)性。如果施工人員無法及時地采取措施來應對，可能會給施工人員的生命安全和施工設備造成損失。

2.橋梁樁基施工過程中存在的問題

2.1橋梁樁基施工過程中的漏漿問題

在橋梁樁基施工中，容易出現漏漿問題，一般在遇到這些情形的時候容易發(fā)生漏漿現象：當鉆孔碰到含有填充的溶洞時，或是各溶洞之間無間隔緊密相聯(lián)時，都可能出新漏漿的現象；當巖層形成裂縫時，會導致泥漿的流失和泄漏；當溶洞所含有的地下水流失時，同樣也會造成泥漿的漏失，漏失的泥漿則會迅速的流入溶洞內。

2.2橋梁樁基施工過程中的塌孔問題

在橋梁樁基施工中，通常在遇到一些體積比較大的溶洞時會發(fā)生塌孔現象。若在施工過程中出現泥漿漏失問題時，要碰到體積較大的溶洞或是各溶洞間相互連接時，就會導致泥漿水面飛速下降，并且很難在短時間內將其恢復到原來的水面位置，以至于易發(fā)生塌孔狀況。如果樁孔經過了溶洞，有水往外涌出時，則會出現壓力不平均的狀態(tài)，致使樁孔內部的泥漿發(fā)生孔壁坍塌現象。

2.3橋梁樁基施工過程中地面沉陷問題

當施工過程中，發(fā)生停水停電的現象時，則會導致泥漿快速流失，使得地面下方的厚砂石層出現塌孔問題，造成其周圍地質層的坍塌。若溶洞所處的位置比較淺，體積又比較大的話，則會造成泥漿的突然消失，以至于發(fā)生孔壁坍塌，從而造成地面沉陷。

3.橋梁溶洞樁基施工中的技術措施應用

3.1橋梁樁基施工前的防護措施

在橋梁樁基施工之前，就需要對施工中存在的溶洞采取預防措施。其措施主要有：在橋梁樁基施工動工前，先對施工所在地的地質進行勘察，并全面收集相關的資料，采用樁鉆的方式來確定施工地是否存在溶洞；要制定科學的安全政策，并貫徹落實，嚴抓違反施工安全政策的現象，將施工所用的設備放置于鋼網上，以防造成不必要的損失；要在橋梁樁基施工前就明確需要穿過溶洞的樁基位置，利用鉆探孔將泥漿注入，以判斷溶洞體積的大小和其是否是獨立存在的。若是泥漿注入的時間較長，判斷出溶洞的規(guī)模比較大且不是獨立存在的，則需要提早進行安全防范，以保障橋梁樁基施工的質量。

3.2橋梁溶洞樁基施工處理技術

在橋梁樁基施工中，鉆進工藝是必不可少的橋梁溶洞樁基施工技術。其是利用CPF-1500型號的回轉樁機鉆進上部土層，當遇到巖洞時，則利用沖擊鉆機進行沖擊成孔工作，充分利用吊機的輔助作用。在鉆進上層粉土時，要做好預防措施，一邊鉆孔一邊調制泥漿，以防出現孔壁坍塌的現象。在鉆頭即將接近巖溶洞時，為填補其裂縫，要向內扔入黏土和泥塊，避免因裂縫而造成的漏漿問題。時刻關注泥漿水面，一旦其發(fā)現其下降，泥漿流失，則需要向樁孔內再次注入泥漿，防止塌孔現象的發(fā)生。

在橋梁樁基施工中，還經常用到多級鋼護筒護壁這一橋梁溶洞樁基施工技術，用來處理出現塌孔現象的樁孔。其主要是先對巖層上部的黏土層進行探查，精確的計算出黏土層所處的深度和厚度，然后再重新填入樁孔，繼續(xù)對其鉆進，所使用的鉆頭通常是直徑為940毫米的鉆頭，當其鉆入黏土層的深度為一米時，便可停止鉆進。在此之后，便要放入鋼護筒，所釆用的大多是內徑為900毫米，內壁厚度為8毫米的鋼護筒，其每一節(jié)的高度大概在2米至3米之間。在放置鋼護筒時，要在井口進行焊接，在鋼護筒的接口處要采用滿焊。鋼護筒所安放的深度必須與鉆孔保持一致，當鋼護筒放置好了以后，則可繼續(xù)進行鉆進工作。在橋梁樁基施工中，壓密注漿也是經常使用的橋梁溶洞樁基施工技術，其主要是針對一些體積較大的溶洞，以壓密注漿的方法為主要施工方法，再加以鋼護筒護壁的方法，以保障施工的質量。

此外，橋梁溶洞樁基處理中還常用到強夯加固處理技術，其控制要點有：①利用動能固結特性原理，將深度較淺的溶洞采用擊穿、回填、夯實等的往復動作開展相關作業(yè)，逐漸使得灰?guī)r及其上部分的土體構造力學性能得以發(fā)揮；同時，要迅速處理好下臥軟土層結構的排水固結問題，以保障地基土整體強度參數，將控制其不規(guī)則沉降出現。②增強土層的均勻性、緊密性，以控制不規(guī)則、不均勻沉降發(fā)生并減少其沉降量。③待加固之后要設立隔水性能良好的隔水層，以有效阻擋地下水滲入灰漿之內，使之溶洞能控制再次發(fā)育。

3.3橋梁樁基施工過程中的塌孔問題

在橋梁樁基施工中，清空和灌注混凝土是重要的橋梁溶洞樁基施工技術之一。在鉆進巖溶洞時，最好要深入巖溶洞底最少半米的深度，以求保證樁底扎入巖溶洞的質量。當鉆進達到所需的深度時，便要及時停止鉆孔，開始放下導管清理樁孔，要盡快完成此道工序，立即灌注混凝土。在灌注混凝土的施工中，要先判斷樁孔是否穿過多個溶洞，當混凝土的灌注已經位于溶洞的標高處時，要利用導管對混凝土進行攪動，以使其緊密結實。在撤離導管之前，則要先由施工人員測量混凝土上升的高度，避免造成斷樁的后果。

4.結語

在溶洞地區(qū)進行橋梁樁基設計和施工時，應該把給地區(qū)的地質情況和設計施工相結合。溶洞處理是橋梁樁基施工中難度較大的技術問題，由于其具有不可預見性、復雜性、危險性等特點，在處理過程中應綜合分析各種資料和數據，針對不同的溶洞類型制訂相應的處置方案，對隨時出現的新情況做好充分的準備。

參考文獻：

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