巖溶地區高速公路橋梁樁基跟進長鋼護筒施工技術研究

在巖溶地質條件下，樁基礎施工極易發生塌孔、坍塌等事故，且施工困難。為確保工程質量和安全，文章提出了巖溶地區高速公路橋梁樁基跟進長鋼護筒施工技術，根據工程概況確定橋梁樁基中心點的位置，設定了鋼護筒參數，并進行鋼護筒沉放和鋼護筒埋設。通過試驗分析，證明該技術的沉降值基本維持在0.1 mm以下，提高了樁基的安全性和穩定性。

巖溶地區高速公路；橋梁樁基；跟進長鋼護筒施工技術

U443.15A321033

作者簡介：

李建榮（1982—），工程師，主要從事高速公路建設管理工作。

0" 引言

高速公路是連接城鄉和區域經濟發展的橋梁，也是實現區域經濟發展的關鍵，其建設質量和安全性能日益受到關注。特別是在巖溶地區，由于地質條件復雜多變，高速公路橋梁樁基施工面臨著諸多技術挑戰。如何在保證樁基施工質量的同時，提高施工效率、降低工程成本，成為擺在建設者面前的重要課題。

跟進長鋼護筒施工技術作為一種新型的樁基施工方法［1］，在巖溶地區的高速公路橋梁建設中展現出了獨特的優勢。其采用長鋼護筒作為樁基施工的保護措施，通過跟進施工的方式，有效解決了巖溶地區樁基施工中的坍塌、漏漿等技術難題。該技術的引進，不但可以改善樁基礎的承載力與穩定性，而且可以明顯地提高工作效率、縮短工期、減少造價。同時，跟進長鋼護筒施工技術還具有廣泛的應用前景。隨著交通基礎設施建設的不斷推進，越來越多的高速公路橋梁需要在巖溶地區建設。這一技術的推廣和應用，將為巖溶地區的高速公路橋梁建設提供有力的技術支撐，推動我國交通建設事業的持續健康發展。因此，本文將對巖溶地區高速公路橋梁樁基跟進長鋼護筒施工技術進行深入探討和研究，為該技術在巖溶地區高速公路橋梁建設中的進一步應用和推廣提供有益的參考和借鑒。

1" 工程概況

好合1號高架大橋位于河池市鳳山縣三門海鎮央峒村田峒屯南約50 m跨越洼地。橋位區屬峰叢洼地地貌，地形起伏較大，相對高差較大。橋位區部分地段巖溶發育強烈，其發育的巖溶形態以大溶洞、溶溝（槽）等為主，沖孔成樁時容易造成卡鉆、樁孔偏斜或漏漿等問題。該工程位于巖溶地貌的典型區域，這里的地形地貌異常復雜，地下巖溶活動尤為活躍，給橋梁的樁基施工帶來了巨大挑戰。初步勘察階段，發現了高達17 m的溶洞和暗河，這些地質不僅可能因長時間的沖刷導致路基失穩，還可能因暗河的堵塞而引發嚴重的后果。為了精確掌握地下情況，工程團隊在180 m范圍內進行了3次精密物探，并對30個地質鉆探進行了補勘。這些井眼一般呈3～5個層次的洞穴構造，其中最大溶洞高度達15 m，而單個地質鉆孔中溶洞的累計最大深度為32 m。這些溶洞內部充填軟-流塑狀的粉質黏土，存在明顯的漏水現象，且與暗河相互連通。為確保在這樣極端地質條件下的樁基穩定性和承載能力，決定采用跟進長鋼護筒施工技術。這一技術以其高度的適應性和穩固性，為該工程在巖溶地區的施工提供了強有力的技術支撐，確保了高速公路橋梁的安全與穩固。通過這一技術的應用，不僅能夠有效防止溶洞的坍塌和漏漿，還能顯著提高施工效率，降低工程成本，為整個項目的順利推進提供了有力保障。

2" 巖溶地區高速公路橋梁樁基跟進長鋼護筒施工技術研究

2.1" 確定橋梁樁基中心點的位置

在巖溶地區進行高速公路橋梁樁基跟進長鋼護筒施工時，精準確定橋梁樁基中心點的位置顯得尤為重要。這一位置的選擇直接關系到橋梁的整體穩定性、安全性以及施工的經濟性和效率［2］。因此，在確定樁基中心點位置時，需要采取科學的方法和嚴謹的計算。

深入研究和理解橋梁的設計圖紙，從中明確橋梁的跨度和荷載要求。這些參數是后續計算的基礎，將決定每個樁基所需承擔的載荷。考慮到巖溶地區特有的地質條件，特別是地下溶洞的分布和規模，必須進行詳細的地質勘探。為了確保樁基的穩定性和安全性，必須避免樁基直接穿越溶洞，而是需要選擇在溶洞的上方或旁側設置樁基。利用樁基布置公式來確定樁基的間距：

S=K×Ln（1）

式中：S——樁基間距；

K——安全系數（通常取值范圍為1.2～1.5）；

L——橋梁的跨度；

n——樁基的數量。

根據橋梁的中心線和計算出的樁基間距，可以精確地定位每個樁基的中心點。如果橋梁的中心線位于x=0處，那么第一根樁基的中心點位置可以確定為x1=-S/2，第二根樁基的中心點位置為x2=0，以此類推，就得到了每個樁基的確切位置。通過上述步驟和精確的計算，可以確定巖溶地區高速公路橋梁樁基的中心點位置［3］，為后續的樁基施工提供準確而可靠的定位依據。

巖溶地區高速公路橋梁樁基跟進長鋼護筒施工技術研究/李建榮

2.2" 鋼護筒參數設定

在巖溶地區高速公路橋梁樁基施工中，一旦橋梁樁基中心點位置得到確定，即可進行鋼護筒的參數設定。鋼護筒在保護鉆孔壁、防止坍塌方面起著至關重要的作用，其參數設定直接關聯施工的安全性與效率。

須深入解析地質勘探資料，以明確巖溶層的分布和具體特性。基于樁基中心點的精確定位和地質條件，可以開始細致地設定鋼護筒的參數。鋼護筒的直徑是首要考慮的因素，其應略大于鉆孔直徑，確保與鉆孔壁緊密貼合［4］，從而有效防止坍塌。其直徑公式為：

D=d+2×（i×d+d1）（2）

式中：D——鋼護筒直徑；

d——樁徑；

i——鋼護筒傾斜率；

d1——鋼護筒位置允許誤差。

鋼護筒的長度設定同樣重要。根據具體條件，可將鋼護筒分段安裝，每個分段長度一般控制在2 m左右。對于不穩定的土層如淤泥、卵石層等，要加設兩層鋼護筒。外層的鋼護筒必須通過上述不利的巖層，內層的鋼護筒至少要通過溶洞。采用該方法可以有效地避免鉆孔中的泥漿大量流失。

鋼護筒的壁厚直接關系到鋼護筒的承載能力和使用壽命，可以通過以下公式計算：

t=p2（3）

式中：p——鋼護筒所承受的最大壓力；

——鋼材的許用應力。

但在實際施工中，還需綜合考慮地質條件和施工環境對鋼護筒的影響，對壁厚進行適當調整。

綜上所述，鋼護筒的參數設定在巖溶地區高速公路橋梁樁基施工中至關重要［5］。通過科學合理的參數設定，可以確保鋼護筒的有效性和安全性，從而為后續的施工和橋梁樁基的質量奠定堅實基礎。

2.3" 鋼護筒沉放

在巖溶地區的高速公路橋梁樁基施工中，為了確保鋼護筒能夠有效保護鉆孔壁并防止坍塌，整個沉放過程必須精確而細致。為達到此目的，在鋼護筒下放速度和垂直度的精確控制中，采用了經緯儀和垂線控制相結合的方法。鋼護筒垂直度控制見圖1。

（a）平面圖

（b）斷面圖

采用垂直控制框架對外部護套管進行定位，以保證其穩定［6］。接著下放鋼護筒，在下第一節鋼護筒的時候，要用墊鐵對其進行找平，然后對其水平度進行檢查，確定符合要求后，才能下放下一節。各鋼吊箱的安裝位置均在垂直控制架上，確保各鋼吊箱對齊，確保垂直度合格。在下放過程中，采用了DZJ200型雙夾振動錘。下放前，先對振動錘夾具進行調整，保證兩個卡盤內部非活動邊緣之間的間距小于保護筒內直徑2 cm。接著，將振動錘抬起，將夾鉗兩端夾鉗夾于護筒孔內，再輕輕敲擊、點振，使鉆鋌體緩過石礫層。在整個沉入過程中，起重機起吊而不用力，同時吊鉤與護樁筒一起下降。施振至導架頂部后，拆除導架，再次施振至設計高程。反復進行以上工序，直到所有的鋼護筒都沉入完畢。通過上述精準而細致的沉放過程，確保了鋼護筒在巖溶地區的高速公路橋梁樁基施工中的有效性和安全性，為后續施工和橋梁樁基質量提供了堅實保障。

2.4" 鋼護筒埋設

根據鋼護筒沉放的結果，接下來的關鍵步驟是鋼護筒的埋設。當鋼護筒成功沉放到預定位置［7］，并經過嚴格的驗收合格后，埋設工作正式開始。

為了確保埋設環境的清潔和穩定，對鋼護筒周圍的巖土和雜物進行徹底清理。這是確保鋼護筒能夠穩固埋設的基礎。利用專業的填土設備或手工方式，精心選擇優質土壤或砂石材料，填充鋼護筒與鉆孔壁之間的空隙。在填充過程中，嚴格控制填充速度和材料的密實性，確保填充材料能夠緊密貼合鋼護筒和鉆孔壁，為橋梁樁基提供穩固的支撐。填充工作完成后，使用振動器或壓路機等先進設備，對填充材料進行細致的壓實處理。這一步驟旨在提高填充材料的密實度和承載能力，確保鋼護筒的穩定性和安全性。在壓實過程中，應格外注意控制壓實力度和次數，以防對鋼護筒和鉆孔壁造成任何潛在損傷。對埋設好的鋼護筒再次進行全面檢查，確保其位置、垂直度和穩定性完全符合設計要求。一旦發現任何問題或隱患，立即進行修復和調整。

3" 施工效果分析

為了深入驗證長鋼護筒施工技術在巖溶地區高速公路橋梁樁基中的穩定性，并探究其在現實施工環境中的表現，本文設計了一項系統的試驗，以更精準地評估該技術的優勢和適用性，從而為后續工程提供有力的技術支撐。

本試驗選取了巖溶地區具有代表性的高速公路橋梁樁基作為試驗對象，旨在全面驗證長鋼護筒施工技術的實際效果。為了更準確地模擬實際施工中的受力情況，采用了千斤頂進行施壓，這種施壓方式能更真實地反映樁基在實際運營中所承受的壓力。在施工過程中，嚴格遵循長鋼護筒施工技術的要求，保證各工序均按設計要求進行，以保證工程質量可靠。施工完成后，利用高精度的沉降觀測儀對同一位置的樁基進行沉降量測量。沉降觀測儀作為一種專業的測量設備，能夠精確捕捉樁基下沉的細微變化，其具體參數如表1所示。

通過沉降觀測儀的精確測量，進行了下沉效果測試，結果如圖2所示。

由圖2可知，隨著周期的逐漸遞增，沉降值并未出現劇烈的波動或無序的增長。相反呈現出一種相對穩定的狀態，這意味著樁基在受到長期壓力作用時，其沉降變化會保持在非常小的范圍內。具體來說，沉降值基本維持在＜0.1 mm，這一數值遠低于工程允許的最大沉降值，

從而驗證了長鋼護筒施工技術在巖溶地區高速公路橋梁樁基中的優異穩定性和可靠性。

4" 結語

在巖溶地區的高速公路橋梁建設中，樁基施工面臨著特殊的地質挑戰。跟進長鋼護筒施工技術以其穩定性和高效性，成為解決這一難題的關鍵。該技術通過長鋼護筒的跟進，有效防止了巖溶地層的坍塌和漏漿，確保了樁基的完整性和承載能力。同時，還提高了施工效率，縮短了工期，降低了成本。隨著這一技術的不斷成熟和推廣，有望在更多巖溶地區的高速公路橋梁建設中發揮重要作用，為交通基礎設施的安全與發展貢獻力量。

［1］羅" 紅，代峻儒，廖遠強，等.砂礫石覆蓋層逐節沉放多層鋼護筒樁基技術［J］.四川建材，2023，49（11）：76-78.

［2］張中軍，王貴文，沈" 煒.橋梁工程樁基鋼護筒施工技術研究［J］.江西建材，2023（6）：319-320，323.

［3］張吉彬，黃" 亮，梁翃瑞.江河高水位變化地帶橋梁樁基施工技術［J］.城市建筑，2022（S1）：57-59.

［4］韓朝宇.橋梁樁基施工中永久鋼護筒施工技術［J］.工程機械與維修，2022（2）：266-268.

［5］范銳釗，曹丙山，趙國強，等.高精度超長準直樁雙層鋼護筒施工技術［J］.建筑施工，2022，44（2）：261-265.

［6］趙長偉.橋梁樁基施工中永久鋼護筒施工技術［J］.工程機械與維修，2021（5）：118-119.

［7］鐘運志.巖溶地質條件下的樁基鋼護筒跟進法施工技術［J］.交通世界，2021（13）：101-102.

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