張大偉 劉 海
中交二航局第四工程有限公司
橋梁樁基樁身縮徑或者溶洞處理
張大偉 劉 海
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道路在建設過程中會遇到多方面的問題,總體來說涉及到了自然環境與社會環境兩個方面。兩者相比,自然環境方面對施工帶來的影響更大,施工的工藝及技術有時會受到某些條件的限制。從而增加了施工難度。本文就橋梁樁基樁身縮徑或者溶洞處理作簡要闡述。
橋梁;樁基樁身縮徑;溶洞處理
橋梁在實施工過程中會遇到不同地質與地貌,如軟基,溶洞等。在這些特殊的地質條件下,對技術的要求高,施工的難度大。并且在施工過程中質量管理工作也存在一定挑戰性。為了更好的說明在特殊環境下施工存在問題,及采用的相關技術。以某項目為例進行說明。
對于任何一項工程而言,施工前都要收集相應的資料,工程建設需要收集的資料主要分為兩類。一類是施工區域的自然環境。一類是區域內的社會環境狀況。前者包含了施工區域的地形條件,如山地,丘陵,平原,盆地,峽谷地質條件又包括了巖土的類型,地質構造,水文條件。除此之外還要考慮到當地的氣象條件,氣候特征,年降雨量,降雨的時節分布,一年內最高溫度及高溫的持續時間,這一類資料通常由歷史積累得到。對于社會經濟狀況而言,考慮到對該區域產生的不利影響,沿線經濟的帶動作用。
此處以某高速公路在為例,該項目是國家重點規劃項目,項目區域多山嶺山丘,沖溝發育,不良地質有巖溶,崩塌,滑坡,采空區。土質方面主要有軟土,紅粘土。該項目施工存在的問題在于穿越了多條斷裂構造帶。在鉆孔灌樁施工環節,由于當地復雜的地質情況,施工難度較大。并且對作業質量管控的難度也較大。橋梁施工位于丘陵地帶,橫跨洼地,兩端起伏并且跨越了縣道。地質情況方面,依據資料分析,部分樁基區域存在溶洞,部分有填充物,部分無填充物。并且溶洞是相連的。無溶洞的區域內,巖石存在裂縫發育,有部溶蝕的現象。從上及下其地質情況是耕植土,亞粘土,砂礫,風化灰。整體地質情況復雜。
項目在施工前要進行方案設計,在設計方案時就要考慮到由于自然環境條件帶來的施工過程中存在的安全問題,并提前對此方面做出準備,避免在施工過程中出現事故時無法即時有效應對,從而保證施工人員的生命健康安全,也保證了項目整體施工進度。
在處理該問題時,對于溶洞首先要進行分類,并對其特征進行分析。從溶洞的規模上來分可以將其分為小型,一般,大型,特大型。小型溶洞是指洞高小于兩米的溶溝或者是小裂隙等。填充物也主要是以粘土為主,有少量的碎石。對于一般性的溶洞而言,高度介于2——5米之間。或者是串珠狀溶洞。填充情況為無填充與半填充,全填充,同樣是以粘性土為主。大型溶洞的洞高在5米以上。填充物是以粘性土為主,無填充或者是不均勻填充。特大型溶洞則指多層串珠狀或者是填充物較差的溶洞。填充物主要是粘土同時也有部分細砂,不均勻填充或者是無填充。
溶洞樁基逐樁處理。結合該區域的地質情況確定了采用該方法施工。針對溶洞的規模確定與之相應的施工方案。首先,當溶洞的高度在三米范圍內時。施工至溶洞所在部位時拋填粘土塊或者是片石。二者的比例保持在一比一。高度在現有溶洞高度的基礎上上浮2米左右。沖擊鉆成孔,鉆進的速度要慢,將沖程控制在1米左右。開始正常的鉆進速度應該是在穿過溶洞2m范圍后。在鉆進過程中需要對深度與孔徑進行檢查,泥漿比要控制在1.4——1.6并及時清孔。清孔后混凝土灌注。
溶洞的高度在3到5米之間時,依據其出現的位置確立施工方案,當其位置在表層土三米范圍內時。采用鋼護筒加長成孔的方法穿越溶洞區,并同時進行填充。沖程同樣控制在1米。穿過溶洞后可以按照正常的速度進行鉆進。
當溶洞的高度超過5米時,不同的樁基可能會存在溶洞相互聯通的情況。此種情況下采用內護筒穿透的方法施工。內護筒長度計算為,在多層溶洞高度的基礎上上浮2米左右。護筒的內徑大于樁外徑,數值保持在20厘米左右。在第二層溶洞存在的情況下,該層內護筒的內徑較上層內護筒的內徑小,數值維持在3——5cm范圍內。而長度方面同樣是采用之前的計算方法。在填充時,對于孔隙或者是裂隙,用小沖程速度進行控制。
首先要對鉆孔地質資料進行分析,并且是逐樁分析,要判斷樁基溶洞可能出現的位置,以及其大小與填充情況,巖石是否存在裂隙發育。依據不同樁基的特點,制定與之相應的處理方案。鉆進環節需要注意的是勤取鉆渣,以此對地質情況進行實時判斷,并記錄情況。其次是要預先準備好處理的材料及設備。再者鉆進環節,速度不宜過快,力度不宜過重。為防止在鉆進環節,溶洞頂部或者是經過該位置時樁錘受損,需要及時對護筒內的泥漿面變化情況進行觀測,沖程控制在1m左右。當洞頂擊穿后,沖程要適當的減小,控制在60至80厘米。當泥漿出現下降情況時應及時補水并回填,沖砸堵漏。回填時應依據溶洞的規模大小采用一比一的比例進行。在成孔環節出現了巖面傾斜情況可以進行簡單處理實現巖面找平,此時應該以小沖程作業。目的在于避免斜孔與止鉆發生。在鉆進環節會存在偏孔現象,若偏孔不大可以及時進行回填之后再進行鉆進,同時鉆進的頻率與提錘高度要適當控制,修正偏孔后再以正常的方式進行鉆進。最后,當溶洞規模較大時,通常采用的是鋼護筒跟進的方法,但是此方法難度大,對施工環節的某些參數無法準確的控制,作業成本費用高。而溶洞較小時,可以用混凝土進行回填將其整體封閉。也可以采用一比一土石混合料進行填充。
在施工環節結束后,需要結合到施工區域具體情況對施工質量進行檢測,經過相應的技術手段進行檢測,施工質量達到了預期要求。
在存有溶洞的地區進行橋梁施工其難度較大,需要在施工前期做好地質勘查工作,收集該區域內地質資料,在對其分析的基礎上,設計方案主并就方案可行性進行論證。確保無誤的情況下施工作業。在作業環節中,技術人員要對整體過程進行監控,對鉆進速度與沖程進行控制,避免卡鉆,偏孔,斜孔等情況發生。而在混凝土水下灌注環節,可能會存在混凝漏入溶洞情況。主要原因是護壁由于混凝土應力受損。為避免此種情況發生,在施工過程中要重點關注護壁。
[1]湯仁志;黃美花.橋梁樁基樁身縮徑或者溶洞處理[J].交通節能與環保,2016(5).