宋國映

摘 要：巖溶地區(qū)產生特殊的地貌形態(tài)和水文地質現(xiàn)象，其對橋梁產生較大危害，對于這種地質條件下的橋梁施工難度較大，必須高度重視。本文通過結合蜜蜂坡大橋防護棚洞施工實例，針對其巖溶地質條件，選取挖孔樁施工方案，系統(tǒng)地探討該情況下的挖孔樁具體施工技術措施，為同類工程提供參考借鑒。

關鍵詞：巖溶地質 橋梁施工 挖孔樁

中圖分類號：U443 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）08（c）-0053-02

1 工程概況

蜜蜂坡大橋防護棚洞設計范圍D2K475 +552.78～+569.98，防護棚洞大里程側接毛坪角隧道，明洞洞門里程D2K475+570。橋址處屬侵蝕中低山槽谷地貌，槽谷狹窄，呈“V”子型，橋址大里程端D2K475+542～+575左側邊坡陡峭，高達60m，自然坡度55°～75°，局部地點呈倒懸狀。巖性為寒武系下統(tǒng)（）薄層灰?guī)r，巖層產狀平緩，為（傾向線路左側），垂直節(jié)理裂隙發(fā)育，節(jié)理產狀為

該段為溶蝕槽谷，溶蝕裂隙發(fā)育，巖石被切割成規(guī)模大小不等的巖塊，在重力作用下易坡面沿坍落，形成危巖落石。鉆孔揭示橋址處溶洞大多數(shù)為碎石和黏土充填，鉆孔見洞率60%，該處底層巖溶強烈發(fā)育。橋址處多見溶洞、巖溶洼地、溶槽等巖溶現(xiàn)象。

蜜蜂坡大橋防護棚洞線路基礎采用樁柱式結構（右側#1Y～#3 Y及左側#1Z～#2Z），樁基采用1.5×2.5 m挖孔樁，柱子采用兩級截面，下部與樁基相同，上部截面尺寸為1.5×2.0 m。根據(jù)現(xiàn)場情況，樁基共計挖孔89.35 m（1#Y15.45 m、2#Y16.95 m、3#Y：19.35 m、1#Z20.05 m、2#Z16.55 m）。樁基下部為河溝，在樁基開挖過程中易出現(xiàn)涌水等現(xiàn)象，且有小型溶洞發(fā)育的可能，在施工中須注意防范。以下將針對本工程挖孔樁施工而展開探討。

2 護壁施工處理

根據(jù)施工設計圖測放出每樁的軸線和高程控制點，并在護壁上好引護樁，經(jīng)自檢及測量監(jiān)理工程師檢測無誤后方可施工。然后對其采取護壁施工，孔口周圍挖好排水溝，作好排水系統(tǒng)，及時排除地下水，搭好孔口雨棚，安裝提升設備，布置好出渣道路，合理堆放材料和機具。在孔口場地整平后，先人工開挖一節(jié)高度后，采用混凝土對孔壁進行分段澆筑護壁，首節(jié)護壁高度在1.5 m以上，混凝土壁厚20 cm，其它節(jié)護壁高度0.8～1.3 m，混凝土壁厚15 cm。護壁混凝土和樁身混凝土同一等級，內設鋼筋，箍筋為φ10圓鋼，間距為10 cm，豎向分布筋為φ10圓鋼，間距為20 cm。每節(jié)護壁采用定型鋼模板，為保證護壁澆注順利進行及孔的垂直度和孔徑的大小，一般護壁做成上小下大形式，上口略大于樁徑，下口大于樁徑10～15 cm左右，施工時人工開挖一段，混凝土護壁一段，直至樁基底計標高。若遇不良地質問題，開挖高度控制在0.5 m左右，由于覆蓋層多為塊石夾粘土層，穩(wěn)定性差，所以采用C30鋼筋混凝土護壁，為使混凝土護壁及挖井壁結合牢固，必要時可打入40 cm以上Φ16鋼筋，以防止護壁下滑，確保施工安全和樁基質量。井口護壁必須高出地面30 cm，防止地面雜物掉入井內傷人或地表水流入井中。澆注護壁混凝土，每一級護壁應與上一級護壁搭接10 cm。待混凝土達到一定強度后，拆開護壁模板進行下一段挖掘和護壁澆注。

3 止水和通風處理

針對本工程在圍巖風化節(jié)理裂隙發(fā)育區(qū)，巖溶較發(fā)育，將有涌水，采用加大孔徑灌注混凝土，重新開孔的方法，并輔以防水膠止水。同時為保障施工人員安全，作業(yè)人員下井前及開挖過程中，要首先對孔內進行送風，徹底抽換孔內空氣，證實無危險后才能下井作業(yè)。特別是爆破后，孔內采用LK-802鼓風機加強通風，通風30 min后，用便攜式有毒氣體檢測儀KP826對孔內爆破產生的、、、、、等有害氣體進行檢測，要求各種有害氣體濃度必須滿足國家規(guī)定要求才能允許施工人員下井操作。結合工程實踐經(jīng)驗，筆者匯總出有害氣體容許濃度見表1所示。

說明：MAC：最高容許濃度；PC-TWA： 時間加權平均容許濃度，以時間為權數(shù)規(guī)定的8 h工作日、40 h工作周的平均容許接觸濃度；PC-STEL：短時間接觸容許濃度，在遵守PC-TWA前提下容許短時間（15 min）接觸的濃度。

4 靜態(tài)爆破施工

在進行爆破施工前，首先確定當?shù)貧鉁?、藥劑溫度、拌合水溫度、巖石溫度、容器溫度是否與要求相符合；檢查藥劑包裝是否破損。

4.1 設計布眼

鉆孔方向盡可能做到與臨空面平行，橫向分布孔距30 cm，縱向間距30 cm布置成平排炮孔，排距以30 cm左右為宜，必須采取逐排作業(yè)，不得多排同時作業(yè)，鉆眼深根據(jù)現(xiàn)場石方狀態(tài)而定，一般以1.2 m為宜。

4.2 鉆孔施工

鉆孔的直徑與破碎效果有直接關系，鉆孔過小，不利于藥劑充分發(fā)揮效力；鉆孔太大，易沖孔，根據(jù)以往經(jīng)驗本工程擬采用直徑為42 mm鉆孔最佳。鉆空內的余水和余渣應用高壓風吹洗干凈，孔口旁應干凈無土石渣。巖石鉆孔深度為目標破碎體80%～90%，鉆孔深度根據(jù)施工要求選擇1.2 m。裝藥深度為孔深的100%。

4.3 裝藥

（1）向下和橫向的眼孔，可在藥劑中加入22%～32%（重量比）左右的水（具體加水量由顆科大小決定）拌成流質狀態(tài)（湖狀），均勻后灌入鉆孔內，倒?jié)M為止，每米直徑42 mm的孔需要膨脹劑約2.1 kg，即每立方巖石用膨脹劑約23.3 kg。用藥卷裝填鉆孔時，應逐條捅實。粗顆粒藥劑水灰比調節(jié)到0.22～ 0.25時靜態(tài)破碎劑的流動性較好，細粉未藥劑水灰比在32%作于時流動性較好，也可以不通過捅實過程。向下灌裝搗產較方便，根據(jù)本工地的具體情況，該工地擬采用“由上至下，分層破碎”的施工方式，方便人工操作。

（2）水平方向和向下方向的鉆孔，可用地鉆孔直徑略小的高強長纖維紙袋裝入藥劑，按一個操作循環(huán)需要的藥卷數(shù)量，放在盆中倒入潔凈水完全浸泡，30～50 s左右藥卷充分濕潤、完全不冒氣泡時，取出藥卷從孔底開始逐條裝入并捅裝緊，密實地裝填到孔口。即“集中浸泡，充分浸透，逐條裝入，分條搗實?！币部蓪⑺巹┌韬秃笥没覞{泵壓入，孔口留5 cm用黃泥封堵保證水分藥劑不流出。endprint

（3）裝藥完成后約3～5 h為巖石開裂時間，裂泡大約為2～3 cm寬左右。巖石剛開裂后，可向裂縫加水后支持藥劑持續(xù)完全反映，可獲得更好效果。

（4）本工程進行巖石破碎施工，操作人員的協(xié)調配合很重要。應采用多分灌裝小組的方式。每小組由主副兩名灌裝手組成。取藥攪拌時，主灌裝手負責取藥分量和攪拌，副灌裝手負責確保藥劑搗實，完成后舊麻袋覆蓋孔口。各小組采用“同步操作，小拌勤裝：的仿佛操作。即：每組施工工人在操作前必須穿戴好勞保用品，每次操作循環(huán)過程中負責裝孔的孔數(shù)不能過多。每次拌藥量不能超過實際能夠完成的工作量。各灌裝小組在取藥、加水、拌藥、灌裝過程中應基本保持同步和保持相對距離進行（以免相互影響和沖孔發(fā)生安全事故），可以每孔內藥劑的最大膨脹基本保持同期出現(xiàn)，有利于巖石的破碎。

4.4 藥劑反映時間的控制

藥劑反映的快慢與溫度有直接關系，溫度越高，反映時間越快，反之則慢。實際操作中控制藥劑反映時間太快有兩種，一種是在拌和水中加入抑制劑，另一種方法是控制拌和水、干粉劑和巖石的溫度。夏季氣溫較高，破碎前應對被破碎物遮擋，藥劑存放低溫處避免爆曬。將拌和水溫控制在15度以下。藥劑（卷）反映時間過快易發(fā)生沖孔傷人事故，可用延緩反映時間的抑制劑。抑制劑放入浸泡藥劑（卷）的拌和水中。加入量為拌和水的5%～6%。冬季加入促發(fā)劑和提高拌和水溫度。拌和水溫度不可超過50度。反映時間一般控制在30～60 min較好，條件較好的施工現(xiàn)場可根據(jù)實際情況縮短反映時間，以利于施工。

4.5 空壓機式炮捶破碎

一次靜態(tài)爆破完成后，爆破產生的一些相對較大的石塊，采用小型炮捶破碎到需要的大小，然后用提升機和吊籠配合，吊運石碴出孔。

5 鋼筋制作及安裝

本工程樁基主筋連接采用鐓粗直螺紋接頭。主筋φ25螺紋筋在鋼筋棚內鐓粗、套絲后，運至蜜蜂坡大橋2#墩處，在孔內人工連接組裝成型（每根鋼筋長度9m），按設計要求設置加勁箍筋，在鋼筋籠外側設置定位筋，保證鋼筋籠凈保護層不小于5cm，同時按設計要求每根樁必須安裝Φ57×4聲測管。鋼筋連接接頭采用鐓粗直螺紋接頭方法，接頭必須符合《鐓粗直螺紋鋼筋接頭》規(guī)范要求，同一截面鋼筋接頭不超過50%。嚴格按照要求安裝鋼筋籠。

6 混凝土灌注施工

本工程對樁基混凝土灌注采用塔吊吊運C35混凝土至樁位，采用串通澆筑混凝土。如孔內滲水量小于或等于6 mm/min，可采用普通混凝土澆注方法澆注混凝土，下料導管（φ300）的下口離澆筑面宜控制在2 m，分層用插入式振動棒振實，振動時應快插慢抽，防止混凝土離析；如孔內水較大時可采用水下灌注混凝土。為了能有效地保障混凝土灌注樁施工質量，結合工程實施效果以及規(guī)范要求，筆者總結出挖孔成孔質量指標見表2所示。

7 結語

對于巖溶地質條件咯愛說，其施工難度較大，本文通過結合具體的工程實例，提出具體人工挖孔樁的施工方法，分別從涌水處理、靜態(tài)爆破施工、混凝土灌注等環(huán)節(jié)來進行探討，有效地確保了挖孔樁施工質量。

參考文獻

[1] 何洋.巖溶地區(qū)人工挖孔樁中樁底不良地質現(xiàn)象的處理方法[J].土工基礎，2011（6）.

[2] 劉普堯.巖溶地區(qū)橋梁挖孔樁施工技術[J].科技信息（科學教研），2007（4）.endprint

（3）裝藥完成后約3～5 h為巖石開裂時間，裂泡大約為2～3 cm寬左右。巖石剛開裂后，可向裂縫加水后支持藥劑持續(xù)完全反映，可獲得更好效果。

（4）本工程進行巖石破碎施工，操作人員的協(xié)調配合很重要。應采用多分灌裝小組的方式。每小組由主副兩名灌裝手組成。取藥攪拌時，主灌裝手負責取藥分量和攪拌，副灌裝手負責確保藥劑搗實，完成后舊麻袋覆蓋孔口。各小組采用“同步操作，小拌勤裝：的仿佛操作。即：每組施工工人在操作前必須穿戴好勞保用品，每次操作循環(huán)過程中負責裝孔的孔數(shù)不能過多。每次拌藥量不能超過實際能夠完成的工作量。各灌裝小組在取藥、加水、拌藥、灌裝過程中應基本保持同步和保持相對距離進行（以免相互影響和沖孔發(fā)生安全事故），可以每孔內藥劑的最大膨脹基本保持同期出現(xiàn)，有利于巖石的破碎。

4.4 藥劑反映時間的控制

藥劑反映的快慢與溫度有直接關系，溫度越高，反映時間越快，反之則慢。實際操作中控制藥劑反映時間太快有兩種，一種是在拌和水中加入抑制劑，另一種方法是控制拌和水、干粉劑和巖石的溫度。夏季氣溫較高，破碎前應對被破碎物遮擋，藥劑存放低溫處避免爆曬。將拌和水溫控制在15度以下。藥劑（卷）反映時間過快易發(fā)生沖孔傷人事故，可用延緩反映時間的抑制劑。抑制劑放入浸泡藥劑（卷）的拌和水中。加入量為拌和水的5%～6%。冬季加入促發(fā)劑和提高拌和水溫度。拌和水溫度不可超過50度。反映時間一般控制在30～60 min較好，條件較好的施工現(xiàn)場可根據(jù)實際情況縮短反映時間，以利于施工。

4.5 空壓機式炮捶破碎

一次靜態(tài)爆破完成后，爆破產生的一些相對較大的石塊，采用小型炮捶破碎到需要的大小，然后用提升機和吊籠配合，吊運石碴出孔。

5 鋼筋制作及安裝

本工程樁基主筋連接采用鐓粗直螺紋接頭。主筋φ25螺紋筋在鋼筋棚內鐓粗、套絲后，運至蜜蜂坡大橋2#墩處，在孔內人工連接組裝成型（每根鋼筋長度9m），按設計要求設置加勁箍筋，在鋼筋籠外側設置定位筋，保證鋼筋籠凈保護層不小于5cm，同時按設計要求每根樁必須安裝Φ57×4聲測管。鋼筋連接接頭采用鐓粗直螺紋接頭方法，接頭必須符合《鐓粗直螺紋鋼筋接頭》規(guī)范要求，同一截面鋼筋接頭不超過50%。嚴格按照要求安裝鋼筋籠。

6 混凝土灌注施工

本工程對樁基混凝土灌注采用塔吊吊運C35混凝土至樁位，采用串通澆筑混凝土。如孔內滲水量小于或等于6 mm/min，可采用普通混凝土澆注方法澆注混凝土，下料導管（φ300）的下口離澆筑面宜控制在2 m，分層用插入式振動棒振實，振動時應快插慢抽，防止混凝土離析；如孔內水較大時可采用水下灌注混凝土。為了能有效地保障混凝土灌注樁施工質量，結合工程實施效果以及規(guī)范要求，筆者總結出挖孔成孔質量指標見表2所示。

7 結語

對于巖溶地質條件咯愛說，其施工難度較大，本文通過結合具體的工程實例，提出具體人工挖孔樁的施工方法，分別從涌水處理、靜態(tài)爆破施工、混凝土灌注等環(huán)節(jié)來進行探討，有效地確保了挖孔樁施工質量。

參考文獻

[1] 何洋.巖溶地區(qū)人工挖孔樁中樁底不良地質現(xiàn)象的處理方法[J].土工基礎，2011（6）.

[2] 劉普堯.巖溶地區(qū)橋梁挖孔樁施工技術[J].科技信息（科學教研），2007（4）.endprint

（3）裝藥完成后約3～5 h為巖石開裂時間，裂泡大約為2～3 cm寬左右。巖石剛開裂后，可向裂縫加水后支持藥劑持續(xù)完全反映，可獲得更好效果。

（4）本工程進行巖石破碎施工，操作人員的協(xié)調配合很重要。應采用多分灌裝小組的方式。每小組由主副兩名灌裝手組成。取藥攪拌時，主灌裝手負責取藥分量和攪拌，副灌裝手負責確保藥劑搗實，完成后舊麻袋覆蓋孔口。各小組采用“同步操作，小拌勤裝：的仿佛操作。即：每組施工工人在操作前必須穿戴好勞保用品，每次操作循環(huán)過程中負責裝孔的孔數(shù)不能過多。每次拌藥量不能超過實際能夠完成的工作量。各灌裝小組在取藥、加水、拌藥、灌裝過程中應基本保持同步和保持相對距離進行（以免相互影響和沖孔發(fā)生安全事故），可以每孔內藥劑的最大膨脹基本保持同期出現(xiàn)，有利于巖石的破碎。

4.4 藥劑反映時間的控制

藥劑反映的快慢與溫度有直接關系，溫度越高，反映時間越快，反之則慢。實際操作中控制藥劑反映時間太快有兩種，一種是在拌和水中加入抑制劑，另一種方法是控制拌和水、干粉劑和巖石的溫度。夏季氣溫較高，破碎前應對被破碎物遮擋，藥劑存放低溫處避免爆曬。將拌和水溫控制在15度以下。藥劑（卷）反映時間過快易發(fā)生沖孔傷人事故，可用延緩反映時間的抑制劑。抑制劑放入浸泡藥劑（卷）的拌和水中。加入量為拌和水的5%～6%。冬季加入促發(fā)劑和提高拌和水溫度。拌和水溫度不可超過50度。反映時間一般控制在30～60 min較好，條件較好的施工現(xiàn)場可根據(jù)實際情況縮短反映時間，以利于施工。

4.5 空壓機式炮捶破碎

一次靜態(tài)爆破完成后，爆破產生的一些相對較大的石塊，采用小型炮捶破碎到需要的大小，然后用提升機和吊籠配合，吊運石碴出孔。

5 鋼筋制作及安裝

本工程樁基主筋連接采用鐓粗直螺紋接頭。主筋φ25螺紋筋在鋼筋棚內鐓粗、套絲后，運至蜜蜂坡大橋2#墩處，在孔內人工連接組裝成型（每根鋼筋長度9m），按設計要求設置加勁箍筋，在鋼筋籠外側設置定位筋，保證鋼筋籠凈保護層不小于5cm，同時按設計要求每根樁必須安裝Φ57×4聲測管。鋼筋連接接頭采用鐓粗直螺紋接頭方法，接頭必須符合《鐓粗直螺紋鋼筋接頭》規(guī)范要求，同一截面鋼筋接頭不超過50%。嚴格按照要求安裝鋼筋籠。

6 混凝土灌注施工

本工程對樁基混凝土灌注采用塔吊吊運C35混凝土至樁位，采用串通澆筑混凝土。如孔內滲水量小于或等于6 mm/min，可采用普通混凝土澆注方法澆注混凝土，下料導管（φ300）的下口離澆筑面宜控制在2 m，分層用插入式振動棒振實，振動時應快插慢抽，防止混凝土離析；如孔內水較大時可采用水下灌注混凝土。為了能有效地保障混凝土灌注樁施工質量，結合工程實施效果以及規(guī)范要求，筆者總結出挖孔成孔質量指標見表2所示。

7 結語

對于巖溶地質條件咯愛說，其施工難度較大，本文通過結合具體的工程實例，提出具體人工挖孔樁的施工方法，分別從涌水處理、靜態(tài)爆破施工、混凝土灌注等環(huán)節(jié)來進行探討，有效地確保了挖孔樁施工質量。

參考文獻

[1] 何洋.巖溶地區(qū)人工挖孔樁中樁底不良地質現(xiàn)象的處理方法[J].土工基礎，2011（6）.

[2] 劉普堯.巖溶地區(qū)橋梁挖孔樁施工技術[J].科技信息（科學教研），2007（4）.endprint