賀喜

【摘要】近年來(lái)，我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，橋梁工程建設(shè)也實(shí)現(xiàn)了良好的建設(shè)，在橋梁工程施工建設(shè)中，橋梁樁基工程施工是十分重要的組成部分，其質(zhì)量將直接影響著橋梁的沉降。在實(shí)際建設(shè)中，由于受到溶洞大小、溶腔填充、隱伏巖溶深度等因素的影響，橋梁樁基建設(shè)的質(zhì)量也存在一定的差異，因此應(yīng)根據(jù)溶洞以及巖層的具體情況進(jìn)行技術(shù)處理，從而提高成孔率，使樁基混凝土灌注的質(zhì)量得以提升，減少成本的消耗。本文就隱伏巖溶極強(qiáng)發(fā)育區(qū)傾斜巖層橋梁樁基施工技術(shù)進(jìn)行分析和研究。

【關(guān)鍵詞】隱伏巖溶極強(qiáng)發(fā)育區(qū)；傾斜巖層；橋梁樁基；施工技術(shù)

本文以龍場(chǎng)樞紐互通主線(xiàn)Ⅱ號(hào)橋?yàn)槔瑯騾^(qū)地貌類(lèi)型屬剝蝕—溶蝕型低中山地貌，不良地質(zhì)為巖溶，巖溶中等發(fā)育，地表有多處溶洞，巖溶洼地及地下暗河出口。龍場(chǎng)樞紐互通F匝道橋橋區(qū)地貌類(lèi)型屬構(gòu)造剝蝕、溶蝕型低山溝谷地貌，不良地質(zhì)為巖溶、卸荷裂隙發(fā)育分布帶。巖溶中等發(fā)育，地表有多處溶洞。兩種橋區(qū)巖土是由覆蓋層為填土、粉質(zhì)粘土、卵石土，基巖為泥質(zhì)白云巖和泥巖互層，泥質(zhì)白云巖，灰?guī)r等構(gòu)成的。

一、橋梁樁基工程施工的特點(diǎn)

由于橋梁工程施工建設(shè)的地區(qū)地質(zhì)情況比較復(fù)雜，巖溶、裂隙發(fā)育，隱伏溶洞較多等不良地質(zhì)[1]。同時(shí)，橋梁工程施工的難度比較大，由于橋區(qū)巖溶較多，最長(zhǎng)樁樁長(zhǎng)40米，在施工中會(huì)經(jīng)常遇突發(fā)情況，因此在橋梁工程施工中需做好應(yīng)急準(zhǔn)備，合理選擇施工方法。此外，橋梁工程施工的工期也比較緊。由于開(kāi)工較晚，樁基施工的進(jìn)度又是整橋進(jìn)度的關(guān)鍵，工期壓力大。

在橋梁工程施工過(guò)程中，可以通過(guò)釬探法以及地質(zhì)雷達(dá)對(duì)巖溶地區(qū)孔樁的巖溶地質(zhì)進(jìn)行明確，了解溶洞的種類(lèi)，根據(jù)巖溶發(fā)育的情況不同，在成孔中采取拋填、鋼護(hù)筒，半回填等處理措施，最后灌注成樁。

二、隱伏巖溶極強(qiáng)發(fā)育區(qū)傾斜巖層橋梁樁基施工技術(shù)

1、明確橋梁施工區(qū)域的地質(zhì)情況

一般樁基施工前橋區(qū)地質(zhì)情況是單一的從設(shè)計(jì)地勘報(bào)告中掌握，但在施工中常見(jiàn)設(shè)計(jì)地勘不準(zhǔn)確或漏勘，造成樁基施工遇隱伏溶洞時(shí)，施工準(zhǔn)備不足，導(dǎo)致耽誤生產(chǎn)和成本增加[2]。所以巖溶區(qū)樁基施工前的地質(zhì)情況掌握程度是樁基施工的最重要環(huán)節(jié)。要根據(jù)勘查的情況對(duì)樁基進(jìn)行施工，并且輔以地質(zhì)雷達(dá)和釬探。巖溶地質(zhì)條件的橋梁進(jìn)行樁基施工時(shí)，首先查明地質(zhì)情況，然后有針對(duì)性地選用人工挖孔、沖擊鉆孔或挖鉆結(jié)合方法，做好遇巖溶時(shí)的施工準(zhǔn)備工作，可取得事半功倍的效果。

2、巖溶地區(qū)傾斜巖層中鉆孔樁成孔技術(shù)

如果溶洞區(qū)的樁基地層中沒(méi)有較厚砂礫層或砂層，并且溶洞水位比較低時(shí)，可以利用挖孔樁的施工方案，龍場(chǎng)樞紐互通F匝道橋的樁基在河區(qū)內(nèi)，并且地下水的水位比較高，需要利用機(jī)械鉆孔對(duì)樁基進(jìn)行施工建設(shè)。

對(duì)于溶洞頂部進(jìn)行沖孔施工建設(shè)，需要對(duì)沖進(jìn)的進(jìn)度進(jìn)行控制，根據(jù)超前鉆的情況進(jìn)行沖程控制，當(dāng)鉆孔施工接近溶洞頂部時(shí)，應(yīng)提起鉆頭、鉆桿，移開(kāi)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)，采用沖擊鉆機(jī)沖孔，應(yīng)輕錘慢打，使孔壁圓滑堅(jiān)固，高度應(yīng)小于50cm。檢查所有卡扣及鋼絲繩，保證其施工工藝滿(mǎn)足正常施工的實(shí)際需要。

在對(duì)外鋼爐筒進(jìn)行制作時(shí)，需要根據(jù)溶洞的層數(shù)確定外鋼護(hù)筒的長(zhǎng)度，鋼護(hù)筒分節(jié)制造，工地拼接。先采用樁錘進(jìn)行擴(kuò)孔，鋼護(hù)筒采用振動(dòng)下沉。振動(dòng)下沉采用振動(dòng)打拔錘，其振動(dòng)動(dòng)力為1600 kN以上[3]。鋼護(hù)筒下沉?xí)r，用兩臺(tái)經(jīng)緯儀在兩個(gè)垂直的平面內(nèi)監(jiān)測(cè)傾斜度，以便隨時(shí)調(diào)正。護(hù)筒下沉至硬土層或巖面后，其傾斜度小于1%。

在對(duì)內(nèi)護(hù)筒沉放時(shí)，當(dāng)沖擊穿過(guò)溶洞頂部時(shí)要反復(fù)提升沖錘，在頂部厚度范圍上下慢放輕提，沖錘不明顯受阻礙，說(shuō)明頂部已成孔且是圓滑垂直的，此時(shí)用鋼絲繩或扣綁住內(nèi)護(hù)管， 用吊機(jī)（或沖機(jī)自吊） 把內(nèi)護(hù)筒放入外護(hù)筒內(nèi)至孔底。到孔底后，內(nèi)護(hù)筒不會(huì)靠自重沉到溶洞底部（因溶洞底有沉渣、沉淀物等）。此時(shí)， 回轉(zhuǎn)鉆機(jī)重新就位鉆孔。護(hù)筒沉設(shè)利用回轉(zhuǎn)鉆機(jī)進(jìn)行， 在鉆機(jī)的鉆桿上附加護(hù)筒壓架，利用鉆機(jī)的鉆進(jìn)壓力和鉆桿、鉆頭的重量，使內(nèi)護(hù)筒隨鉆頭的鉆進(jìn)而下沉， 直到溶洞的底部。

在對(duì)內(nèi)護(hù)筒與溶洞底部間空隙的處理時(shí)，如果巖面高差大，就可以采用分層拋投定量片石、粘土（比例為1∶1） ， 用鉆頭反復(fù)打密的方法， 在空洞處形成石壁， 鉆頭的打密過(guò)程中， 一面擠石造壁。一面削高出的巖石， 直到全斷面進(jìn)入巖層為止。

檢孔鉆巖時(shí)，檢查成孔樁徑、成孔傾斜度以防鉆孔歪斜，難于施放鋼筋骨架。檢孔的方法是采用其外徑等設(shè)計(jì)孔徑，長(zhǎng)度為孔徑的5倍的檢孔器上下通過(guò)，如檢孔器被卡住，分析原因解決，如孔斜嚴(yán)重，則拋石重鉆。

3、溶洞偏孔施工處理

在鉆孔過(guò)程中，因遇到溶洞偏孔可采取以下措施：直接回填堅(jiān)硬的片石與粘土，在遇見(jiàn)溶洞鉆偏孔時(shí)，一般直接回填堅(jiān)硬的片石與粘土，開(kāi)始用小沖程沖進(jìn)，待沖砸密實(shí)后，以大沖程沖進(jìn)。用導(dǎo)管灌注高標(biāo)號(hào)混凝土，在回填片石修孔無(wú)效時(shí)，可采取連接好導(dǎo)管與漏斗，以灌注水下樁的形式對(duì)偏孔處灌注高標(biāo)號(hào)混凝土，處理后，回填粘土，暫停沖孔，等混凝土徹底凝固，達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度再施工。

對(duì)于反復(fù)多次回填片石糾偏效果不明顯的孔，采用鉆機(jī)鉆進(jìn)至偏孔位置后，用測(cè)錘探明探頭石、斜巖位置，用重物將炸藥置于探頭石側(cè)、斜巖側(cè)、硬度大側(cè)巖面爆破處理斜巖，確保早成孔[4]。清孔采用正正循環(huán)泥漿漸進(jìn)的方法進(jìn)行，將直徑為75 mm鋼射漿管插入孔底，射入拌好的泥漿。泥漿性能指標(biāo)為： 比重113、粘度18～20， 含砂量小于4%，膠體率大于97%，PH值大于8。射入的泥漿帶著殘留的鉆渣， 經(jīng)護(hù)簡(jiǎn)口返回泥漿池，待沉淀后在泵入孔底。如此反復(fù)循環(huán)多次，直到鉆渣被逐漸清除為止。如還有較大塊徑的鉆渣浮不上來(lái)，則再投入少量粘土，用鉆頭小沖程沖砸2 h～3 h。再插入射漿管實(shí)施正循環(huán)泥漿清孔，至孔底殘?jiān)穸冗_(dá)到設(shè)計(jì)及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。

4、清孔、灌注混凝土

對(duì)深溶洞樁成孔一清時(shí)，應(yīng)加大泥漿比重濃度，不得小于1.3g/cm3，待孔底無(wú)明顯沉渣后，再下籠二次清孔，若在一清過(guò)程中因孔底泥漿比重小，難以有效泛渣，且處于較厚的卵礫石土層環(huán)境中，用反循環(huán)抽渣極易塌陷，適宜用正循環(huán)換漿清孔，通過(guò)往泥漿中加水泥，增大泥漿比重濃度，可提高泛渣效率，同時(shí)能夠有效的加固鉆孔樁護(hù)壁[5]。

樁基卷?yè)P(yáng)機(jī)起重限度能夠滿(mǎn)足施工需求，在灌注前，準(zhǔn)備應(yīng)急汽車(chē)吊在突發(fā)情況下輔助施工?；炷撂匦阅軌驖M(mǎn)足施工需要，所灌注混凝土應(yīng)具有較好的和易性、流動(dòng)性，無(wú)離析現(xiàn)象。在報(bào)澆筑計(jì)劃前，綜合考慮天氣狀況、混凝土運(yùn)距，運(yùn)輸車(chē)罐保濕措施，根據(jù)實(shí)際情況，適當(dāng)增大坍落度，在灌注放料前必須進(jìn)行二次攪拌。施工過(guò)程中，合理組織施工，確保灌注過(guò)程連續(xù)，減少混凝土在施工現(xiàn)場(chǎng)排隊(duì)等待時(shí)間，滿(mǎn)足施工需要。

本項(xiàng)研究，為今后不良巖溶地質(zhì)孔樁施工積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)，提升了國(guó)內(nèi)不良地質(zhì)孔樁施工技術(shù)水平。

結(jié)束語(yǔ)：

隱伏巖溶極強(qiáng)發(fā)育區(qū)的地下潛伏水位較高，不良地質(zhì)頻發(fā)，施工難度大，存在著諸多的變化因素，施工方法差異較大，在橋梁樁基施工中，應(yīng)采用科學(xué)的施工技術(shù)，提高橋梁樁基的質(zhì)量以及安全，避免出現(xiàn)橋梁的沉降，確保隱伏巖溶極強(qiáng)發(fā)育區(qū)傾斜巖層橋梁樁基施工的安全順利進(jìn)行。

參考文獻(xiàn)：

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[4]王榮華.巖溶區(qū)橋梁樁基勘察與設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析[J].鐵道工程學(xué)報(bào)，2012，09：53-58.

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