橋梁鉆孔樁基礎(chǔ)穿越溶洞地層處理方法分析

沈晉良 柯元柱

摘 ? 要：鉆孔樁施工在現(xiàn)代化橋梁工程中具有非常重要的意義和作用，而由于有很多樁基在施工時需要穿越溶洞和地層，因此本文重點就樁基礎(chǔ)穿越溶洞地層的相關(guān)施工方法展開了討論，并就其中的重點和難點問題進行了深入分析。

關(guān)鍵詞：樁基礎(chǔ);溶洞;施工

1 ?引言

鉆孔樁施工能夠使得橋梁工程的整體質(zhì)量及穩(wěn)定性有所提高，但由于施工條件及環(huán)境不同，在很多大型橋梁工程的鉆孔樁施工環(huán)節(jié)中，如何將樁基礎(chǔ)有效的穿越溶洞，這便是當(dāng)前相關(guān)施工企業(yè)及工作人員所面臨的困難問題。

2 ?橋梁工程的施工特點及地質(zhì)條件

目前橋梁工程對于我國社會及部分地區(qū)城市的發(fā)展具有深遠的影響意義，良好的橋梁工程建設(shè)對于奠定當(dāng)?shù)亟煌ㄏ到y(tǒng)的基礎(chǔ)做出了突出的貢獻。現(xiàn)代化橋梁建設(shè)工程項目大多具有內(nèi)容復(fù)雜、工程規(guī)模大且施工難度較高的特點，而在施工現(xiàn)場很多先進技術(shù)的應(yīng)用都給橋梁工程施工效率的提高帶來了很大幫助。但是其中不乏有一些施工難度較大且技術(shù)水平較高的工作，給現(xiàn)場施工人員和管理部門帶來很大困擾，例如鉆孔樁施工作業(yè)便是其中一個很大的難點問題。通常情況下，橋梁工程大多建設(shè)在野外環(huán)境中，因此施工現(xiàn)場周圍的土質(zhì)問題和巖層分布狀況，都會給橋梁工程的施工質(zhì)量與效果帶來極大的影響。例如大部分橋梁工程中涉及到的土層環(huán)境主要可以分為積土層和填土層等幾個重要類型，而我國目前野外環(huán)境中大部分地質(zhì)結(jié)構(gòu)中都包括風(fēng)化巖和灰?guī)r等一些常見的巖石層類型。這些不同的巖石層有的硬度較大，有的分布范圍比較廣泛，所以現(xiàn)場施工人員在進行鉆探和鉆孔樁施工時必須要充分考慮到不同巖層的特點，這樣充分結(jié)合科學(xué)的施工方法便能夠取得良好的鉆孔樁施工效果。

3 ?穿越溶洞的處理方法

3.1 ?施工前做好充分的準(zhǔn)備工作

在鉆孔樁施工過程中，施工單位如果想要快速高效的將樁基礎(chǔ)穿越溶洞，那么必須要在施工前期根據(jù)工作要求以及現(xiàn)場條件，進行有效的準(zhǔn)備工作。首先，要對人員的配備及應(yīng)用進行科學(xué)的設(shè)計。在橋梁工程的鉆孔樁施工過程中，需要采用大量的專業(yè)人員和技術(shù)人員，另外還需要具有一定工作經(jīng)驗的管理者或者施工者在現(xiàn)場進行指導(dǎo)與監(jiān)督。因此，施工前應(yīng)對各類技術(shù)人員和管理人員進行科學(xué)的組織與劃分，要確保在鉆孔樁穿越溶洞的過程中，不會由于技術(shù)人員的缺失而導(dǎo)致工程進度被耽擱。其次，要做好材料及設(shè)備的準(zhǔn)備工作。施工材料的質(zhì)量以及相關(guān)設(shè)備的性能好壞，都會對整個橋梁工程起到關(guān)鍵性的影響作用。由于鉆孔樁施工作業(yè)需要應(yīng)用到大量的片石、黃泥和長木枋，所以施工單位的管理部門不需要在施工前籌備好這些重要的材料，并且運輸?shù)街付ǖ氖┕さ攸c，確保在處理溶洞問題時材料的供應(yīng)不會出現(xiàn)斷絕。

3.2 ?制定科學(xué)的施工方案和有效的風(fēng)險防控措施

鉆孔樁施工對于整個橋梁工程而言意義重大，尤其在穿越溶洞時，一不小心就很容易導(dǎo)致溶洞周圍土層產(chǎn)生塌陷，從而造成無法控制的施工安全事故。而在解決和規(guī)避這類問題時最有效的方法，就是在工程前期制定好可行的方案和科學(xué)的風(fēng)險防控措施。施工單位管理層在制定溝通計劃時，要充分考慮到現(xiàn)場的地質(zhì)環(huán)境以及實際施工過程中可能會面臨的問題，這樣將這些風(fēng)險和意外問題全都考慮在內(nèi)，那么便能夠確保工程項目的實施大體上按照方案和計劃有序進行，從而達到規(guī)避風(fēng)險和提高施工質(zhì)量的效果。

3.3 ?鉆孔樁施工方法及穿越溶洞的處理辦法

3.3.1 ?鉆孔樁施工工序概述

鉆孔樁施工的工序及內(nèi)容通常都比較復(fù)雜，施工組織管理部門及技術(shù)人員要充分掌握鉆孔樁施工的技巧和要點，這樣才能確保在穿越溶洞時能夠更加安全和高效。常規(guī)的鉆孔樁施工內(nèi)容包含土層沖孔、巖層鉆孔成孔、泥漿護壁、清孔等幾個環(huán)節(jié)，每一項工序都有嚴格的要求和規(guī)范的施工標(biāo)準(zhǔn)。例如在進行沖孔時，要注意對孔壁的土層進行壓實，從而確保不會在震動狀況下產(chǎn)生脫落;而在進行清孔和排渣時，則應(yīng)該重點關(guān)注對空隙的清潔程度，確保沒有雜物和其他施工垃圾遺留在樁孔中影響后續(xù)工作的開展。

3.3.2 ?樁基底座的架設(shè)及鋼套管的安裝

在鉆孔完成之后，需要按照工序進行樁基底座的架設(shè)，通常施工單位會選擇利用長木枋架設(shè)樁機，來降低在小范圍內(nèi)施工壓力所造成的破壞程度。接著工作人員便需要進行在鉆孔內(nèi)壁進行鋼套管的安裝，這是為了對孔壁的土層和巖層進行保護，防止在木樁進入孔道時由于刮碰和摩擦從而破壞孔壁的穩(wěn)定。而在這一工作環(huán)節(jié)中需要技術(shù)人員重點把握鋼套管的尺寸及相關(guān)安裝精度問題，通常情況下橋梁建筑工程鉆孔樁施工過程中所采用的鋼套管的厚度基本都在8mm左右，而為了確保木樁能夠精準(zhǔn)的插入到鋼套管中，因此需要選取套管內(nèi)徑比木樁外徑大100mm的類型。還有一些數(shù)據(jù)及尺寸需要技術(shù)人員牢記，例如鋼護筒的直徑能控制在5m～6m的范圍內(nèi)，同時應(yīng)保持穿穿過填土層進入粘土層大約2m左右的深度，這樣才能獲得較為穩(wěn)定的支撐效果。之后便需要回填黃泥，并且在此過程中不斷的振打鋼套管，確保套管進入土層之后能夠處于較為穩(wěn)定的位置和狀態(tài)。

3.3.3 ?充填溶洞和清理樁孔障礙物

施工的最后一個環(huán)節(jié)便是進行溶洞的充填和對樁孔障礙物進行處理。溶洞充填的要點便是要確保當(dāng)孔內(nèi)泥漿液面產(chǎn)生下降趨勢時，現(xiàn)場工作人員應(yīng)及時的將準(zhǔn)備好的黃泥和片石作為密封材料，對堵洞室進行有效的密封防止混凝土在澆灌的過程中發(fā)生流失現(xiàn)象。而處理樁孔障礙物則是對于整個溶洞處理的收尾階段工作，在工程項目在鉆孔的過程中出現(xiàn)了塌孔或者土層泄漏等問題，所以需要現(xiàn)場工作人員進行有效的障礙排除，保障在混凝土灌注的過程中不會出現(xiàn)樁位移動的現(xiàn)象。目前難度最大的穿孔施工便是對5層溶洞進行連續(xù)的鉆孔和穿越，在施工過程中需要進行連續(xù)的鋼套管安裝以及密封材料的使用和回填，這對于施工人員的技術(shù)水平和工作經(jīng)驗都是一種極大的考驗。同時，一些施工單位在此環(huán)節(jié)中不重視對樁口周圍障礙物的清理和掃除，這便導(dǎo)致了障礙物的存在給后續(xù)鉆孔和安裝工作帶來了很大的不便，盡可能保持高效高質(zhì)量鉆孔和安裝質(zhì)量。

4 ?安全措施和風(fēng)險防范措施

鉆孔樁施工盡管是在小范圍內(nèi)進行鉆孔和安裝工作，但是由于施工過程中也涉及到對金屬材料和機械設(shè)備的使用，所以現(xiàn)場施工人員也應(yīng)該對安全事故問題進行有效的防范。例如，在對溶洞上的樁孔進行施工時需要進行樁基的架設(shè)和套管的安裝等工序，其中便涉及到對工字鋼和加長大木枋的使用，而這些工作中便存在著吊機事故危害到工作人員生命安全的問題。因此，施工單位應(yīng)進行有效的安全防護措施來保障現(xiàn)場工作人員的自身利益，例如在針對溶洞塌陷或者混凝土泄漏等安全問題，可以在施工現(xiàn)場多準(zhǔn)備一些片石和黃泥等填充材料，這樣在必要時便能夠通過密封和填充等方法來降低安全隱患的威脅。此外，企業(yè)管理階層針對施工現(xiàn)場容易出現(xiàn)的安全事故，應(yīng)提前制定好風(fēng)險防范計劃和措施，這既是為了保障現(xiàn)場施工能夠在安全環(huán)境下進行。因此管理部門可以增設(shè)檢查小組和應(yīng)急救援小組，專門針對施工質(zhì)量問題和現(xiàn)場安全問題進行有效的預(yù)防和處理。

5 ?結(jié)束語

綜上所述，我國橋梁工程鉆孔樁施工相關(guān)內(nèi)容和技術(shù)是當(dāng)前建設(shè)企業(yè)應(yīng)該重點突破和優(yōu)化的部分。企業(yè)管理者要根據(jù)實際狀況合理制定施工方案和風(fēng)險預(yù)防措施，盡可能在保障現(xiàn)場施工安全有序環(huán)境的前提下，進一步提高鉆孔樁和溶洞穿越施工的質(zhì)量及效果。

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