高速公路溶洞區(qū)橋梁樁基的施工技術(shù)

高速公路溶洞區(qū)橋梁樁基的施工技術(shù)摘要：在溶洞地區(qū)的橋梁樁基施工時(shí),往往由于對橋梁所處的地質(zhì)情況分析不準(zhǔn)，特別是對巖溶的溶洞性質(zhì)等把握不準(zhǔn)，使得在樁基施工時(shí)非常困難，造成施工中事故多、進(jìn)度慢、成本高，且因溶洞區(qū)地質(zhì)復(fù)雜多變，至今尚無非常成熟的方法和經(jīng)驗(yàn)可以借鑒。本文通過對溶洞區(qū)樁基施工成敗經(jīng)驗(yàn)的分析，提出一些經(jīng)驗(yàn)性的意見。一、工程地質(zhì)情況XX省永武高速公路（XX段）第XX合同段地處XX縣境內(nèi)，高速公路線位所經(jīng)范圍為巖溶發(fā)育區(qū)，特別是橋址范圍內(nèi)巖溶較為發(fā)育，溶洞數(shù)量多，空間分布極不規(guī)則，屬強(qiáng)發(fā)育巖溶區(qū)。根據(jù)地堪資料顯示，巖溶區(qū)內(nèi)有些溶洞內(nèi)有軟塑狀充填物，部分無充填物，地質(zhì)條件較為復(fù)雜。二、施工方案的確定及施工方法根據(jù)工程實(shí)際地質(zhì)情況及施工特點(diǎn)，對溶洞區(qū)的樁基主要采取沖鉆成孔和人工挖孔兩種施工方案進(jìn)行樁基的施工。當(dāng)有溶洞的樁基地層中無較厚的砂礫層或砂層，且地下水位較低、樁長較短時(shí)采用人工挖孔樁的方案比較適宜；當(dāng)?shù)叵滤惠^高、涌水較大或地層中砂層、砂礫層較厚時(shí)，人工挖孔難以成孔，需采用沖孔進(jìn)行施工。1、挖孔樁施工在采用挖孔樁施工時(shí)，首先要探明和清楚樁基的地質(zhì)情況、溶洞的大小以及分布情況，同時(shí)也要了解洞內(nèi)充填物的情況，這樣在施工時(shí)才能做到有的放失，安全可靠。人工挖孔樁護(hù)壁采用砼護(hù)壁，標(biāo)號(hào)同孔樁砼，護(hù)壁砼厚度為20cm，其結(jié)構(gòu)形式為內(nèi)外齒型，砼采用機(jī)械拌制，用吊桶運(yùn)輸人工澆注。在亞粘土和殘積粘性土地層中，采用短柄鐵鍬開挖，每掘進(jìn)1m深時(shí)，及時(shí)立模澆筑護(hù)壁砼。當(dāng)挖至溶洞頂面1m時(shí)，挖孔施工人員在孔底作業(yè)時(shí)應(yīng)系安全帶，安全帶與井口上的安全繩接牢，然后用風(fēng)鉆鉆一個(gè)Φ10cm的孔，查看溶洞內(nèi)是否有承壓水，以及溶洞內(nèi)充填物情況。探明溶洞后，每開挖掘進(jìn)0.5m后立即立模澆筑護(hù)壁砼。挖穿溶洞頂蓋后，若溶洞內(nèi)有承壓水，施工人員應(yīng)迅速撤到地面等其自然排除，待水位穩(wěn)定后再用水泵將溶洞內(nèi)水抽干，然后繼續(xù)開挖。對于溶洞內(nèi)的充填物因均軟塑狀松散體，開挖時(shí)孔徑較大，護(hù)壁外圍采用砂袋支護(hù)，然后立澆筑護(hù)壁砼，溶洞內(nèi)護(hù)壁砼應(yīng)加設(shè)鋼筋。穿過溶洞后進(jìn)入微風(fēng)化石灰?guī)r，采用松動(dòng)爆破的方式進(jìn)行開挖，以免護(hù)壁被炸壞或振動(dòng)開裂，造成坍孔，同時(shí)孔壁周圍眼孔要加密，不裝藥，保證爆破后孔壁完整。2、沖孔施工在沖孔施工前應(yīng)詳細(xì)掌握溶洞出現(xiàn)的位置，并推斷其范圍和大小，提前做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，如片石、粘土和鋼護(hù)筒，相應(yīng)的溶洞回填設(shè)備如裝載機(jī)、挖掘機(jī)等要隨時(shí)做好準(zhǔn)備。溶洞區(qū)的樁基在沖孔施工時(shí)，一般要按先施工樁長較長的樁后施工短樁、先周邊樁后中間樁以及溶洞較多的樁的順序進(jìn)行施工。沖孔施工前首先進(jìn)行場地的平整和清理，再進(jìn)行準(zhǔn)確的測量放樣。鋼護(hù)筒內(nèi)徑比相應(yīng)的樁徑大30cm，分節(jié)卷制，單節(jié)高度2m，埋設(shè)的深度根據(jù)不同地質(zhì)情況分別確定，對埋深較淺的護(hù)筒，采用挖埋法，即先在樁位處挖出比護(hù)筒直徑大80-100cm的園坑，然后在坑底填筑50cm左右厚的粘土，分層夯實(shí)，夯填時(shí)要防止護(hù)筒偏斜，護(hù)筒頂面至少應(yīng)高出地面0.3米，以防雜物，地面水落入或流入井孔內(nèi)。泥漿可用膨潤土拌制，也可采用性能良好的其它粘土拌制，制漿池、儲(chǔ)漿池、沉淀池均設(shè)在鉆機(jī)周圍，并用循環(huán)膠管連接，以形成良好的泥漿循環(huán)系統(tǒng)。鉆機(jī)安裝就位后，底座和頂端應(yīng)平穩(wěn)，不得產(chǎn)生位移或沉陷，具體工藝如下：①當(dāng)鉆至溶洞頂1m左右時(shí)，首先準(zhǔn)備足夠的片石（直徑小于30cm）和粘土，對于半填充和無填充的溶洞要組織足夠的水源。其次在1-1.5m范圍內(nèi)變換沖程，逐漸將洞頂擊穿，以防止卡鉆。②根據(jù)鉆孔的進(jìn)尺情況，在擊穿洞頂之前，要有專人觀測護(hù)筒內(nèi)泥漿面的變化，一旦泥漿面下降，應(yīng)迅速補(bǔ)水。擊穿洞頂后，在溶洞內(nèi)鉆進(jìn)時(shí)，根據(jù)填充物的不同，要采取不同的鉆進(jìn)方法。當(dāng)充填物為軟弱粘性土或淤泥時(shí)，應(yīng)向孔內(nèi)投入粘土、片石混合物（比例1：1），沖砸固壁；當(dāng)為砂層、卵石層時(shí)還應(yīng)提高泥漿的粘度和相對密度。只有當(dāng)泥漿漏失現(xiàn)象全部消失后才轉(zhuǎn)入正常鉆進(jìn)。如此反復(fù)使鉆孔順利穿過溶洞。③對于特大型溶洞或半充填的溶洞或溶洞上方有較厚的沙礫層時(shí)，為防止泥漿突然流失，造成孔壁坍塌，采取護(hù)筒跟進(jìn)法施工。具體做法為：首先將φ1.5m的鉆頭擴(kuò)大至φ1.7m，正常鉆進(jìn)至溶洞上方約1m處，將鉆頭提起，用振動(dòng)錘將內(nèi)徑1.5m、壁厚6mm的鋼護(hù)筒砸至孔底，再將鉆頭直徑改為φ1.5m繼續(xù)沖砸，直至擊穿溶洞，然后回填粘土片石混合物（比例1：1），采用1—1.5m的沖程將洞內(nèi)沖砸密實(shí)，再轉(zhuǎn)入正常鉆進(jìn)。④對小型或多層溶洞，為防止其不與相鄰孔竄孔或成孔后孔型有葫蘆狀，必要時(shí)可灌注低標(biāo)號(hào)砼進(jìn)行填充，等具有一定的強(qiáng)度后再鉆進(jìn)。勸⑤茶鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)西標(biāo)高并清孔后筑，對孔徑、孔著深、孔形、豎泉直高和孔底地低質(zhì)是否與設(shè)計(jì)怎相符合，孔底通泥漿沉淀厚度御等進(jìn)行檢查繁。古3葛、角混凝土的灌注妥渾句溶洞區(qū)樁基的忽灌注蜂要特別的謹(jǐn)慎圈和細(xì)心，現(xiàn)場絲技術(shù)人員要全奪程進(jìn)行跟蹤觀謝察，在進(jìn)行水岔下混凝土灌注區(qū)時(shí)，要時(shí)刻檢祥查導(dǎo)管的埋入甘深度，并時(shí)刻杠觀察泥漿水面延的變化。在灌膊注首盤混凝土烏時(shí)，要充分計(jì)畝算好首盤混凝席土的方量，對社于溶洞區(qū)的樁丟基，因擴(kuò)孔系奔數(shù)較大，且受餡溶洞的影響，亮混凝土的灌注騰量比正常施工改的樁基要大很睛多，因此，在日首盤灌注混凝弦土?xí)r要準(zhǔn)備好巧充足的混凝土些，以確保導(dǎo)管董的埋深。毛當(dāng)灌注到溶洞桶位置時(shí)遞應(yīng)塊保持較大的埋勸管深度，防止恢混凝土由于擠智破護(hù)壁后突然節(jié)下沉，造成斷賭樁。國同時(shí)在溶洞區(qū)鳥樁基混凝土灌嗓注過程中，洗當(dāng)灌注到溶洞行位置時(shí)干會(huì)出現(xiàn)灌注混祝凝土后混凝土奴面無上升或百混凝土面上升閘緩慢攜的現(xiàn)象莊，挺此時(shí)必須保證轟混凝土的釀連續(xù)續(xù)供應(yīng)和灌入，休方能確?；炷r土面的正常上控升棋。顆溶洞區(qū)的樁基選在灌注時(shí)混凝熊土的超灌量比吃較大，在施工絡(luò)過程中要特別溫注意和重視。育三、施工中注沫意事項(xiàng)和處理澇措施盆1羽、鉆頭鉆至逮溶洞因頂時(shí)，為防止已由于溶洞頂板飲巖層厚度、硬雪度不均而出現(xiàn)能斜孔，除采用歸拋填片石平衡患鉆頭外，也可茅采用質(zhì)量較大俊的鉆頭處理。供2翁、溶洞處理時(shí)視，速度稍微放末慢一些或稍停百一段時(shí)間，可鈔促使片石和粘灑土的固結(jié)利于貫固壁。俗3屈、充填物的溶伐洞采用拋填物榜的方法處理是沈可行的，但為扭了避免發(fā)生縮電孔，可采用大懼塊片石。肅4尼、建溶洞內(nèi)泥漿濃浙度要大，切根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際元的施工情況以瑞及經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，盼溶洞樁基的泥德漿應(yīng)在殿不小轟于狀1.6租時(shí)比較適宜。端同時(shí)生應(yīng)根據(jù)不同土考層采用不同的丸泥漿比狗重刮,賀必要時(shí)加入一申定水均泥悠,期使其滲透入孔豆壁內(nèi)凝觸固盾,東加強(qiáng)孔壁的防那護(hù)建。暮5揭、因溶洞內(nèi)為隨流塑狀粘土，防即使孔內(nèi)不漏笑漿，為加大泥聾漿濃度，增加堵固壁的牢固性題，也要按片石致粘土惹1凍:獎(jiǎng)1仿的比例加入。劫6盤、查當(dāng)樁基地層中頓砂礫或砂層較北厚時(shí)，若鋼護(hù)矮筒的長度較短阻，很容易出現(xiàn)果孔口坍塌現(xiàn)象奪，因此在施工稼時(shí)必須使鋼護(hù)旋筒的長度加長燃伸至持力層，何方能確保在施槐工過程中孔口擦不坍塌。氏7奪、因溶洞區(qū)為夏灰?guī)r地區(qū)，巖歸溶發(fā)育，地質(zhì)躁變化較大，在束施工中會(huì)出現(xiàn)沿偏孔現(xiàn)象，偏殺孔時(shí)采用回填房片石處理，片笑石的強(qiáng)度不低他于巖石的強(qiáng)度什，如果不行，酸就跌用鉆C4旺0核混凝土回填，蓬重新進(jìn)行沖孔品。份8炊、在溶洞樁基稱施工過程中經(jīng)彈常遇到斜巖現(xiàn)均象，處理斜巖胡的方法一般采杜用回填片石進(jìn)軌行處理，但若充斜巖角度較大婦時(shí)，回填處理戀基本上無多大蓬效果，此時(shí)建撲議采用水下爆鏡破的方式進(jìn)行咸處理，爆破后蔽再繼續(xù)進(jìn)行沖勾孔。經(jīng)過實(shí)踐款證明，斜巖水辮下爆破取得了卸良好的效果。楊9沿、柿卡鉆的預(yù)防措鈔施：因大部分鋪溶洞為半填充雞或無填充狀態(tài)刑，為防卡鉆，夠在接近溶洞處賞必須先加片石拍，采取小沖程購進(jìn)尺，在進(jìn)入舟溶洞后同樣加禽片石粘土進(jìn)尺打，直至完全穿矛過該溶洞。笛四、施工中的否質(zhì)量控制床1紹、為保證鉆機(jī)痰不因塌孔、擴(kuò)淚孔、漏漿等因隊(duì)素而傾斜，鉆湊機(jī)縱橫向支撐留應(yīng)加長，超出廉預(yù)計(jì)的塌孔范陵圍，一般采用銹型鋼或鋼管。湯2牽、采用逐樁鉆堅(jiān)探的方法，充子分發(fā)現(xiàn)溶洞的瞎發(fā)育情況，做漆到心中有數(shù)。肢3剃、泥漿必須采獅用膨潤土譜或粘土橫，容重達(dá)待1.2g貢/cm籍3餡以上，減少孔船壁內(nèi)外的壓力梨差，有效護(hù)壁糞，防止塌孔。孩另外為防止泥增漿沉淀，易在郵泥漿中摻冤入烈0.據(jù)1黨％后～刷0.腐4器％的純堿。罰4層、采用間斷式喪循環(huán)排渣。一撲方面保證孔底半有一定厚度的握沉渣，遇小裂塘隙或小溶洞可幣隨時(shí)封堵；另豪一方面可保證卵泥漿濃度，防寶止塌孔上。慢5誦、溶洞頂板的圈擊穿采用小沖交程，一般恥80cm胞以下，溶洞內(nèi)棍進(jìn)尺采用輕壓膚鉆進(jìn)，每進(jìn)尺把2.0m旦回填動(dòng)2.0m母，循環(huán)至樁底厲，使孔壁充分稀積壓密實(shí)，防趴止擴(kuò)孔。怎6峽、鉆進(jìn)過程中強(qiáng)發(fā)現(xiàn)漏漿時(shí)，啞應(yīng)迅速提錘，策操作手離開鉆費(fèi)機(jī)，避免安全敢事故的發(fā)生，抱同時(shí)采用多個(gè)慘大泥漿泵補(bǔ)漿誠，并用裝載機(jī)誘投入事先準(zhǔn)備挑好的粘土包、繡水泥包、片石美強(qiáng)行堵漏，防宏止塌孔，直至饒泥漿面穩(wěn)定為著止。岡7遭、鋼筋籠的就竿位及砼的灌注墳要迅速、及時(shí)用。清孔、及砼愧的灌注最好安促排在白天進(jìn)行哭。灌注砼時(shí)，吐應(yīng)派專人觀察弟砼面上升情況楚和出漿量的變尊化。砼上升高腫度和出漿量與劣砼的灌入量成池正比，若有異我常，應(yīng)分析原勵(lì)因并采取相應(yīng)怪對策。搭8生、元當(dāng)處理住漏漿漏時(shí)或到達(dá)溶洞誓位置但不漏漿治，要向孔內(nèi)拋爛填片石及粘土凱進(jìn)行