高速公路橋梁溶洞樁基施工技術探討

龍金文

(貴州路橋集團橋梁工程有限公司)

1 溶洞地基的處理辦法分析

(1)先是采取恰當?shù)目睖y方法對溶洞技進行勘察，充分了解其形態(tài)、深度及范圍，再在此基礎上對其作出相應的處理。

(2)如果溶洞的埋深相對較淺，可采取高壓射水的辦法將溶洞中的淤泥清除，同時灌注混凝土進行填充;如果溶洞深且窄，溶洞內(nèi)的土壤不容易清除，則可采取在洞內(nèi)打入混凝土樁的處理辦法。

(3)如果巖溶位于基礎底面，且其溶洞既窄又深時，則可在溶洞上面蓋上鋼筋混凝土板，使之跨越溶洞。

(4)如果溶洞的埋藏較深，且其內(nèi)部存在軟粘土，則可利用鉆機鉆孔，再從孔中灌入砂石混合料水泥砂漿將溶洞堵住。

(5)如果由于溶洞過大過深，導致在開挖或者灌漿施工時遇到困難，此時可結(jié)合具體情況選擇鉆孔樁基礎或者是沉入樁基穿越的處理辦法。

2 溶洞樁基的施工技術分析

2.1 施工中常見問題分析

(1)漏漿

在施工中，當遇到以下情形時，極有可能出現(xiàn)漏漿的情況:①鉆孔遇到充填物的溶洞;②溶洞之間相互連通;③巖層的裂隙發(fā)育較好，泥漿容易沿著裂隙漏失;④溶洞與裂隙的地下水豐富，當?shù)叵滤刂岛恿魇r，也容易漏漿，而泥漿會快速流至溶洞空間。

(2)塌孔

如果體積較大的溶洞或者溶洞相互之間貫通，當出現(xiàn)漏漿時，漿面會急劇下降，而在很短的時間內(nèi)，通過補漿的方式并不能讓漿面恢復到要求的高度，結(jié)果引起坍孔;此外，當樁孔穿過溶洞且有涌水出現(xiàn)時，孔內(nèi)的泥漿由于壓力失衡，也會造成孔壁坍塌。

(3)地面沉陷 如果驟然停水或者停電，泥漿會以很快的速度漏失，然后引起地面之下5 ～10 m 處的厚砂層發(fā)生嚴重流沙、塌孔的情況，導致周圍地面發(fā)生塌陷;此外，如果溶洞埋深相對較淺且溶洞體積較大時，一旦沖錘穿透溶洞的頂板，泥漿會突然漏失，導致上部的孔壁變得不穩(wěn)定而發(fā)生塌孔，使樁孔周圍的店面都發(fā)生了沉陷。

2.2 開展施工操作前預防對策

(1)收集施工場地相關地質(zhì)材料:巖溶地質(zhì)具有的結(jié)構(gòu)相對比較復雜，適合采用一樁一鉆施工形式，對每根樁進行相關地質(zhì)鉆探，幫助明確是否出現(xiàn)溶洞，查看成樁安全情況。

(2)制定安全對策:在施工過程中鉆孔設備需要放置于鋼架網(wǎng)上面，在實行塌孔過程中，鋼網(wǎng)設備能將鉆孔設備托在地面上，防止損失情況發(fā)生。還應準備好其他材料物資，比如:稻草和黏土等堵塞料、泥漿等材料。

(3)針對檢查明確鉆探工作過程中需要穿過溶洞區(qū)域的樁位，應在施工開展之前解決好，避免出現(xiàn)安全隱患。解決方式:將大密度泥漿通過鉆探孔進行灌注，如果灌注時間較快，說明溶洞是獨立且規(guī)模較小，可以不采用其他解決措施。若長時間灌注并沒有灌滿情況，就說明，溶洞屬于連通類型溶洞且規(guī)模比較大.此時可灌注砂漿或是黃泥等，將溶洞填滿之后才進行施工操作，防止出現(xiàn)施工安全隱患，從而實現(xiàn)確保施工質(zhì)量良好。

2.3 采用的施工技術分析

(1)采用鉆進施工工藝

施工中上部土層結(jié)構(gòu)選用CPF－1500 型回轉(zhuǎn)樁機進行鉆進工作，進入巖石層采用沖擊鉆機實行氣舉反循環(huán)清孔或是沖擊成孔工藝進行施工，采用吊機協(xié)助施工。進行上層粉土土質(zhì)鉆進過程中，選用泥漿材料的密度應增加到1.36 ～1.50 g/cm3，丟掉之前準備好的黏土材料，施行一邊鉆進一邊造泥漿施工方法，確保護壁工作，避免出現(xiàn)埋鉆或是塌孔等情況。在鉆頭即將接觸到巖溶發(fā)源地時，先將碎磚石、黏土材料以及泥塊投進鉆孔中，然后用沖擊鉆低錘進行密擊，將這些材料盡量打進溶洞及裂縫中，起到填堵裂縫泥漿的作用。

(2)采用多級鋼護筒幫助護壁

工作中對于出現(xiàn)漏漿情況，應快速采用上述施工方法幫助堵塞，如果堵塞不成功可以選擇鋼護筒護壁方式:①對巖石層頂部黏土層結(jié)構(gòu)的層厚度、埋深深度進行精確計算;②回填樁孔完成進行重新鉆進操作，采用直徑為940 mm 鉆頭，進入粘土層結(jié)構(gòu)1 m 后可將鉆頭提起;③進行下放鋼護筒施工，選用壁厚為8 cm，內(nèi)部直徑為900 mm 以及每節(jié)長度為2 m 或是3 m 的鋼護筒，安放過程中采用滿焊方式進行井口焊接;④完成鋼護筒放入施工之后，利用沖擊鉆進行多次鉆進操作直到達到施工設計要求，施工中采用直徑是800 mm的鉆頭。

(3)進行壓密注漿

溶洞相對比較大的樁孔成孔，應選用壓密注漿施工方法結(jié)合采用鋼護筒幫助護壁。

壓密注漿施工方法是在各個漏漿孔四周位置將三個注漿孔呈等邊三角形形狀進行布置，為了盡可能吸收注漿液，孔深應超過溶洞以及裂縫部位，在距離溶洞底部約20 cm 應停止鉆井操作，然后進行注漿。選擇TBX－100 小型鉆機，混合漿采用水玻璃與水泥漿進行混合。完成注漿施工后一天，使注漿液凝固良好，以便能獲得堵漏縫隙作用。然會在鉆進成孔施工中再次選擇鋼護筒進行護壁施工，進一步保障施工質(zhì)量。

(4)實行清孔操作和注入混凝土材料

在進行鉆進過程中應在超過溶洞底部大約0.5 m 處停止鉆進工作，以保證樁底入巖施工效果良好。鉆進過程在滿足原定孔深深度后應立即進行提鉆，然后進行下籠，最后實行下導管幫助清孔，減少中間施工環(huán)節(jié)，以便能較快進行混凝土灌注。可能會出現(xiàn)樁孔穿透多個連續(xù)溶洞，在進行混凝土灌注工作中，特別是在灌注達到溶洞標高位置時，進行上下反復移動導管幫助密實混凝土材料。進行拆除導管工作中，準確測量混凝土突出高度，通過核準完成后才能進行拆卸，防止出現(xiàn)導管拔空從而造成斷樁情況。

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