蘭立剛

摘 要：溶洞是一種常見的地質(zhì)問題，它的存在會(huì)影響高速公路橋梁工程的施工質(zhì)量，降低其安全性。因?yàn)槿芏吹牡刭|(zhì)情況比較復(fù)雜，所以，橋梁樁基的施工難度比較大，而溶洞樁基的處理和鉆孔是其中非常重要的工作之一。簡(jiǎn)要探討了高速公路橋梁溶洞地基施工技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容，以期為同類工程施工提供參考，進(jìn)而提高高速公路橋梁的建設(shè)水平。

關(guān)鍵詞：高速公路橋梁；溶洞；樁基；施工技術(shù)

中圖分類號(hào)：U445.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.02.150

近年來(lái)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，交通運(yùn)輸行業(yè)的壓力不斷增大，進(jìn)一步加快了高速公路橋梁建設(shè)的速度。由于云南省的地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜，在高速公路橋梁施工的過程中會(huì)遇到各種各樣的地質(zhì)問題，比如地下暗河、流沙層和溶洞等。這些都給施工帶來(lái)了一定的挑戰(zhàn)，進(jìn)而影響樁基的施工質(zhì)量。本文以溶洞樁基為例，簡(jiǎn)要探討了其施工技術(shù)要點(diǎn)。

1 施工中遇到的問題

在溶洞樁基的施工過程中，經(jīng)常會(huì)遇到一些因?yàn)槿芏吹刭|(zhì)原因引發(fā)的問題，從而增加施工難度，影響施工進(jìn)度，甚至還會(huì)發(fā)生施工安全事故。溶洞樁基施工中存在的問題主要有以下幾點(diǎn)。

1.1 漏漿問題

發(fā)生漏漿問題的原因有3點(diǎn)：①溶洞內(nèi)有填充物，當(dāng)鉆孔破碎填充物表層時(shí)，這些物質(zhì)會(huì)滲入到鉆孔中，導(dǎo)致漿液被擠出，從而產(chǎn)生漏漿問題；②各溶洞之間相互連通，當(dāng)一個(gè)溶洞被破壞后，漿液會(huì)順著溶洞流動(dòng)，進(jìn)而產(chǎn)生漏漿問題；③溶洞的巖層裂隙比較多，當(dāng)鉆孔達(dá)到一定的溶洞深度后，泥漿會(huì)從裂隙中漏失。

1.2 塌孔問題

塌孔是溶洞樁基施工中常見的問題。這是因?yàn)槿芏大w積比較大或者存在彼此貫通的溶洞，所以，發(fā)生漏漿問題后，漿面會(huì)在短時(shí)間內(nèi)持續(xù)下降，難以通過補(bǔ)漿的方式使?jié){面恢復(fù)到之前的高度，從而出現(xiàn)塌孔的情況。另外，當(dāng)鉆孔經(jīng)過溶洞出現(xiàn)大量涌水時(shí)，孔內(nèi)的泥漿會(huì)出現(xiàn)壓力失衡的情況，最終引起塌孔的問題。

1.3 沉陷問題

沉陷問題主要是指在溶洞鉆孔過程中，由于停電或停水等問題導(dǎo)致泥漿快速流失，使地質(zhì)中厚砂層出現(xiàn)流沙、塌孔的問題，進(jìn)而導(dǎo)致周邊地面沉陷。此外，對(duì)于埋深較淺、體積較大的溶洞，鉆孔經(jīng)過時(shí)也會(huì)出現(xiàn)急劇漏漿的情況，導(dǎo)致上部孔壁失穩(wěn)，形成塌孔，繼而樁孔周邊的地面就會(huì)沉陷。

2 施工技術(shù)要點(diǎn)

2.1 做好溶洞地基的處理

為了保證溶洞地基樁基施工能夠順利進(jìn)行，首先要處理好溶洞地基。在具體施工過程中，要做好地質(zhì)勘察工作，根據(jù)工程的實(shí)際情況選擇合適的勘察方法，讓相關(guān)工作人員能夠全面、深入地掌握溶洞的尺寸、形態(tài)和深度等。然后，根據(jù)勘察結(jié)果分析溶洞處理中容易遇到的問題，并制訂相應(yīng)的處理方案。

對(duì)于不同類型的溶洞，要采取不同的處理方法，具體包括以下幾種：①對(duì)于埋深較淺的溶洞，可以采用高壓射水的處理方式——去除溶洞中的淤泥后，灌注混凝土來(lái)填充溶洞，以保證地基的穩(wěn)定性；②對(duì)于埋深較深、狹窄的溶洞，由于洞內(nèi)土壤清理困難，所以，可以使用混凝土樁，利用預(yù)制混凝土樁填充溶洞；③對(duì)于埋深較深、狹窄且位于基礎(chǔ)底面的溶洞，可以用鋼筋混凝土覆蓋溶洞；④對(duì)于埋深較深、內(nèi)部有軟性黏土的溶洞，可以采取灌注砂石混合料水泥漿的方式堵住溶洞，避免溶洞對(duì)樁基施工造成不良的影響；⑤對(duì)于埋深較深、體積較大的溶洞，可以采取沉入樁基或鉆孔樁基礎(chǔ)穿越的方式來(lái)解決。

2.2 加強(qiáng)溶洞樁基施工前的預(yù)防

總結(jié)溶洞樁基施工過程中容易發(fā)生的問題，在工程開展之前，采取一定的預(yù)防措施，避免地質(zhì)問題對(duì)樁基施工造成不良的影響，具體措施包括以下2點(diǎn)。

2.2.1 收集與溶洞有關(guān)的地質(zhì)資料

在溶洞樁基施工前，要全面收集與其有關(guān)的地質(zhì)資料，采取一樁一鉆的方式完成所有樁基的地質(zhì)鉆探檢測(cè)，并分析成樁的安全情況，從而明確樁基中是否有溶洞出現(xiàn)，為后續(xù)施工奠定良好的基礎(chǔ)。

2.2.2 制訂相應(yīng)的安全預(yù)防措施

了解了與溶洞有關(guān)的地質(zhì)資料后，為了預(yù)防樁基施工過程出現(xiàn)塌孔等問題，需采取一系列的安全預(yù)防措施，具體包括以下2點(diǎn)：①利用鋼架網(wǎng)保護(hù)鉆孔設(shè)備，將鉆孔設(shè)備放在地面上，保證其安全，減小損失；②做好相關(guān)物資材料的準(zhǔn)備工作，包括泥漿、黏土和稻草等堵塞料，以便在發(fā)生漏漿、塌孔等問題時(shí)能夠采取堵塞或補(bǔ)漿等解決措施。

2.3 在施工前解決存在的安全隱患

在確定樁基穿過溶洞后，要在施工前采取一系列的措施消除其中存在的安全隱患。具體的做法是：從鉆探孔向溶洞內(nèi)灌入大密度泥漿，如果短時(shí)間可以完成灌注工作，則表明溶洞體積較小，不與其他溶洞連接，無(wú)需采取其他的解決方法；如果灌注時(shí)間較長(zhǎng)，且呈現(xiàn)出未灌滿的情況，則說明溶洞體積較大、與其他溶洞連接，需要用黃泥或砂漿灌注的方式填充溶洞，有效預(yù)防安全問題的發(fā)生，保證樁基的施工質(zhì)量。

2.4 做好溶洞樁基施工過程控制

除了文中提到的預(yù)防措施外，為了避免溶洞樁基施工過程中出現(xiàn)問題，還需要做好對(duì)施工過程的控制工作，具體控制要點(diǎn)包括以下幾點(diǎn)。

2.4.1 鉆進(jìn)施工工藝的控制

在溶洞樁基的鉆孔過程中，不同深度的土層要采取不同的鉆進(jìn)施工工藝。其中，對(duì)于中上部土層，鉆孔時(shí)可以使用CPF-1500型回旋樁機(jī)。當(dāng)鉆孔深入巖石層后，應(yīng)當(dāng)采用沖擊成孔或者氣舉反循環(huán)清孔等施工方法，并由吊機(jī)協(xié)助，保證鉆進(jìn)過程的安全性、可靠性和良好的成孔效果。此外，在上層粉土土層的鉆進(jìn)過程中，所用泥漿的密度應(yīng)當(dāng)控制在1.36～1.50 g/cm?的范圍內(nèi)，無(wú)需使用黏土材料，可以在鉆進(jìn)過程采用造泥漿的方法做好護(hù)壁，有效預(yù)防塌孔、埋鉆等問題的發(fā)生。當(dāng)鉆頭將要進(jìn)入溶洞區(qū)域時(shí)，要先向鉆孔中加入黏土、泥塊等，通過沖擊鉆低錘密擊的方式將添加的材料填充進(jìn)溶洞和裂縫中，有效預(yù)防泥漿漏失問題，保證鉆進(jìn)工作能夠順利進(jìn)行。

2.4.2 多級(jí)鋼護(hù)筒護(hù)壁的控制

在溶洞樁基的施工過程中，如果遇到漏漿且堵塞失敗的情況，可以使用多級(jí)鋼護(hù)筒護(hù)壁。具體的護(hù)壁步驟為：①計(jì)算黏土層的厚度、埋深深度，在完成樁孔回填工作后重新鉆孔。②當(dāng)鉆頭進(jìn)入黏土層1 m后，要將其提起并下放鋼護(hù)筒。鋼護(hù)筒節(jié)長(zhǎng)2～3 m為宜，其整體長(zhǎng)度要大于黏土層厚度，采取滿焊的連接方式。③鋼護(hù)筒安裝完成后，用沖擊鉆鉆進(jìn)，直至其相關(guān)設(shè)計(jì)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)為止。

2.4.3 壓密注漿的控制

壓密注漿主要針對(duì)的是比較大的溶洞，具體的應(yīng)用方法是：①在漏漿部位布設(shè)注漿孔，3個(gè)注漿孔呈等邊三角形。同時(shí)，注漿孔孔深要深于溶洞和裂縫，當(dāng)鉆井與溶洞底部相距20 cm左右時(shí)，可以停止操作實(shí)行注漿。②采用注漿機(jī)實(shí)行注漿操作，漿液以水泥漿和水玻璃混合漿為宜。③注漿工作完成后，應(yīng)隔1 d再鉆孔，留下足夠的漿液凝固時(shí)間，起到良好的堵塞作用。

2.4.4 清孔與混凝土灌注的控制

在溶洞樁基施工鉆孔的過程中，鉆進(jìn)深度要比溶洞底部深0.5 m，以確保樁基底端能夠深入巖石中，起到良好的穩(wěn)固效果。當(dāng)鉆進(jìn)深度達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，要立即提鉆并下籠，利用導(dǎo)管清孔，省略非必要的中間環(huán)節(jié)，快速灌注混凝土。

在灌注混凝土的過程中，如果遇到多個(gè)溶洞，就要做好標(biāo)高位置的控制，反復(fù)移動(dòng)導(dǎo)管來(lái)提高混凝土灌注的密實(shí)度。此外，在拆除導(dǎo)管時(shí)，需要先測(cè)量和校核混凝土的突出高度，確保其達(dá)標(biāo)后再拆除，預(yù)防斷樁的情況發(fā)生。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，高速公路橋梁是我國(guó)重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一，在保證人們出行安全和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面起著非常重要的作用。在高速公路橋梁建設(shè)的過程中，溶洞樁基施工難度較大，經(jīng)常會(huì)發(fā)生塌孔、漏漿等問題威脅其安全。因此，要不斷探討高速橋梁溶洞樁基施工技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容，掌握其控制要點(diǎn)，這對(duì)高速公路工程建設(shè)有非常重要的意義。

參考文獻(xiàn)

[1]胡嗣恒.高速公路橋梁溶洞樁基施工技術(shù)淺析[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2010（06）：175-176.

[2]何培楷.高速公路橋梁溶洞樁基施工技術(shù)[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化，2014（14）：134-135，138.

[3]張貴誼，黃家勇.對(duì)高速公路橋梁樁基施工中溶洞處理的探討[J].經(jīng)營(yíng)管理者，2013（17）：381.

〔編輯：白潔〕