沈風(fēng)久
【摘 要】喀斯特地區(qū)施工橋梁樁基,最常見的問題便是遇見溶洞;而橋梁樁基作為橋梁工程中一個(gè)非常關(guān)鍵的工程部位,其施工質(zhì)量對橋梁安全起著至關(guān)重要的作用?;趶V西貴隆C02標(biāo)項(xiàng)目部橋梁樁基施工,就沖擊鉆施工時(shí)遇見溶洞進(jìn)行分析,并對相應(yīng)問題提出了處理措施。
【關(guān)鍵詞】橋梁樁基;溶洞;片石及黏土;加長鋼護(hù)筒
一、工程概括
廣西貴隆C02標(biāo)合同起點(diǎn)位于賓陽縣古辣鎮(zhèn)廣村組,沿線依次經(jīng)過中華鎮(zhèn)、終點(diǎn)武陵鎮(zhèn)四料村。合同段內(nèi)屬于喀斯特地貌區(qū),巖溶強(qiáng)發(fā)育。根據(jù)地質(zhì)超前鉆報(bào)告顯示,樁基呈現(xiàn)不同的見洞率,最大溶洞深約8m,部分溶洞程串珠狀。根據(jù)地質(zhì)超前鉆報(bào)告,典型溶洞類型如圖:
橋位覆蓋區(qū)主要為粉質(zhì)黏土、黏土;鉆孔揭露厚度9.9-20m,下伏基巖為中風(fēng)化灰?guī)r,屬堅(jiān)硬巖石。對全部樁基采用沖擊鉆施工。
二、溶洞對樁基施工的危害
溶洞屬于隱蔽工程,給施工帶來了很大的困難。施工過程遇到溶洞會(huì)造成漏漿、塌孔、卡鉆、平臺塌陷等,甚至?xí){橋梁工程安全。所以針對不同類型的溶洞進(jìn)行妥善處理,保證施工順利進(jìn)行,十分重要。
溶洞危害性特征
1.孔內(nèi)泥漿緩慢下降,最后穩(wěn)定,說明地下溶洞不發(fā)育、有間斷、溶洞體積較小。
2.孔內(nèi)泥漿迅速下降消失,這時(shí)地面可能出現(xiàn)兩種情況:A洞口無異動(dòng),說明溶洞頂以上覆蓋層結(jié)實(shí),足以支撐地面重物,但為安全起見,應(yīng)立即移走機(jī)械;B洞口開始出現(xiàn)塌崩,此時(shí)應(yīng)迅速移走機(jī)械。
3.孔內(nèi)泥漿突然消失,地面機(jī)械隨著洞口附近地面塌陷,這種情況多為溶洞位置較淺,體積大,溶洞頂?shù)刭|(zhì)較弱,無力支撐地面重物,這類危害突發(fā)性強(qiáng),來不及做出反應(yīng),對人、機(jī)危害較大。
三、樁基溶洞處理的幾種方法
1.串聯(lián)溶洞處理措施
根據(jù)地質(zhì)超前鉆報(bào)告,若發(fā)現(xiàn)地質(zhì)情況為多個(gè)溶洞且間距較近時(shí),采用回填黏土和塊石的方式進(jìn)行處理。在施工現(xiàn)場準(zhǔn)備足夠的黏土和塊石,片石和黏土的體積按1:1配備,同時(shí)制備大量的泥漿。根據(jù)超前鉆探得的串聯(lián)溶洞頂標(biāo)高反算出地面至第一個(gè)溶洞頂?shù)纳疃龋鶕?jù)此溶洞與鉆進(jìn)深度相比較可知是否到達(dá)溶洞頂部,裝載機(jī)和小推車就位,密切注意泥漿面變化,一旦穿通溶洞后,提起沖擊鉆,向孔內(nèi)回灌泥漿,向孔內(nèi)回填片石和粘土,回填至距孔口2m的位置,待其沉淀2小時(shí)后在進(jìn)行樁基施工。過第二個(gè)溶洞按過第一個(gè)溶洞的方法過進(jìn)行。
2.大體積溶洞處理措施
當(dāng)溶洞高度大于6m時(shí),現(xiàn)場采用下鋼護(hù)筒的方式對溶洞進(jìn)行處理。提前加工好鋼護(hù)筒:孔深在15m鋼護(hù)筒采用12mm厚鋼板加工;孔深在15-30m采用14mm厚鋼板加工采,每節(jié)度3m左右,護(hù)筒內(nèi)直徑比設(shè)計(jì)樁徑+10cm。鋼護(hù)筒總長度要求L≥(h+H)米,h為超前勘探溶洞高度,H為溶洞頂至地面以上1.50cm。鋼護(hù)筒的加工尺寸必須嚴(yán)格控制,護(hù)筒上下節(jié)的連接縫除焊接外,還在接縫處焊5cm寬的加強(qiáng)鋼帶,護(hù)筒水平接縫所成平面與護(hù)筒豎向垂直,使整個(gè)鋼護(hù)筒的垂直度符合要求;并要求振動(dòng)錘位居護(hù)筒頂面中,各節(jié)下沉的護(hù)筒必須嚴(yán)格控制垂直度。
3.無填充物溶洞處理措施
當(dāng)溶洞高度在3-6m范圍時(shí),現(xiàn)場采用回填黏土、片石及C15混凝土的的方式進(jìn)行處理。在鉆穿溶洞后,底部先加入片石、黏土(片石、粘土按體積比1:1投放)和適量水泥進(jìn)行填充再加C15混凝土回填搗實(shí),溶洞以上部分采用黏土回填到距離孔口2m的位置,經(jīng)過2小時(shí)左右的自重沉積,再進(jìn)行沖孔施工,以保證溶洞部分樁基礎(chǔ)施工時(shí)孔壁的穩(wěn)定性。當(dāng)溶洞高度小于3m時(shí),采用回填黃粘土的方式進(jìn)行處理。在鉆孔前在樁機(jī)旁準(zhǔn)備不少于10m3的黃粘土,發(fā)現(xiàn)泥漿面下降時(shí),迅速采用大型挖掘機(jī)(1m3)將施工前準(zhǔn)備好的粘土向鉆孔中投入,回填高度大于2m以上,然后采用低提慢進(jìn)的方法重新沖孔,通過沖孔堵住溶洞并重新造漿。
4.有填充物溶洞處理措施
對于有充填物的巖溶發(fā)育段的樁基礎(chǔ),可根據(jù)充填情況采取不同的方法施工,第一種是半充填型或充填松散地層時(shí),第二種是充填物較密實(shí)。當(dāng)為半充填或充填松散地層時(shí),可按無填充物溶洞處理措施進(jìn)行處理;當(dāng)為全充填型時(shí),可按正常鉆孔方法施工,但泥漿池體積要比一般情況大一倍以上,且泥漿比重取施工規(guī)范的上限(泥漿比重取1.4),同時(shí)在即將鉆穿溶洞時(shí)候應(yīng)密切注意孔內(nèi)水頭變化,及時(shí)加入黏土和適量水泥回填。
四、溶洞樁基鉆進(jìn)過程注意事項(xiàng)
1.沖擊鉆頭操作要平穩(wěn),盡可能少碰撞孔壁。
2.選用圓形鉆頭鉆進(jìn),沖程宜小不宜大。
3.遇裂隙漏失時(shí),可投入粘土,沖擊數(shù)次后,再邊投粘土邊沖擊,直至穿過裂隙。
4.遇溶洞時(shí),應(yīng)減小沖程和懸距,慢慢穿過,當(dāng)沖孔到溶洞位置時(shí),一旦發(fā)現(xiàn)孔內(nèi)泥漿液面下降,立即用大片石和泥包回填樁孔并從儲漿池向孔內(nèi)補(bǔ)漿,直到孔內(nèi)泥漿面穩(wěn)定后再繼續(xù)沖孔,溶洞位置要反復(fù)回填,反復(fù)沖孔,以使黃泥、片石能封堵溶洞,防止漏漿及澆注混凝土?xí)r混凝土流失。
五、結(jié)束語
樁基工程為隱蔽工程,遇到的情況較多,尤其在喀斯特地貌區(qū),所以樁基工程應(yīng)做為重點(diǎn)工程加以管控。如遇溶洞,其成孔時(shí)間一般長于飛溶洞樁,所以施工過程中每步都需精細(xì)化,切不可浪費(fèi)時(shí)間,否則樁基施工時(shí)間拖得比較長,必將影響主體結(jié)構(gòu)的施工,進(jìn)而拖延整個(gè)工程的工期。因此,溶洞強(qiáng)發(fā)育區(qū)樁基施工前應(yīng)先詳細(xì)查明地質(zhì)狀況,根據(jù)不同的巖溶發(fā)育情況,采用相應(yīng)的處理措施。
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