摘要：我國(guó)地質(zhì)條件復(fù)雜多變，在道路橋梁施工中，常遇到軟弱地基及巖溶等特殊地質(zhì)狀況，因其穩(wěn)定性不夠，承載力低、易變形及處理難度大等難點(diǎn)，所以對(duì)其技術(shù)要求非常高。巖溶地質(zhì)條件下，鉆孔灌注樁施工極易發(fā)生漏漿、穿孔、卡錘、掉錘、梅花孔等施工事故，影響工程質(zhì)量，本文作者結(jié)合巖溶地質(zhì)條件下某大橋樁基施工實(shí)例，就巖溶地質(zhì)條件下樁基施工中通病問題的原因、施工技術(shù)要點(diǎn)及控制措施等作以闡述，以供同行探討。
　　關(guān)鍵詞：巖溶地質(zhì)，橋梁樁基，鉆孔灌注樁，控制措施；
　　1工程概況
　　某大橋全長(zhǎng)2256m,上部結(jié)構(gòu)形式為56跨40m移動(dòng)模架現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁,全橋鉆孔灌注樁基礎(chǔ)共有280根,其中除橋臺(tái)是24根Φ1200mm外,橋墩都是Φ1800mm鉆孔灌注樁計(jì)256根。橋位區(qū)地質(zhì)情況為地表是厚約10m的軟塑狀淤質(zhì)泥,下伏強(qiáng)風(fēng)化、中風(fēng)化和弱風(fēng)化石灰?guī)r。通過逐樁地質(zhì)勘探表明,溶洞發(fā)育明顯,主要分布在強(qiáng)風(fēng)化和中風(fēng)化石灰?guī)r層中,洞內(nèi)填充物以流塑狀淤質(zhì)泥為主,部分無填充物。項(xiàng)目管理論文
　　2巖溶地質(zhì)條件下樁基施工措施
　　2.1防治巖溶地區(qū)樁基施工事故
　　石灰?guī)r巖溶發(fā)育地區(qū)樁基施工,成孔就是一個(gè)大難題,成孔過程中要解決護(hù)壁、造壁、斜面鉆孔和穿越等難題。因此鉆孔前必須首先探明巖溶發(fā)育情況,一方面要求為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)提供依據(jù),另一方面為指導(dǎo)基礎(chǔ)工程施工,防治工程事故提供可靠的地質(zhì)資料。通過案例說明根據(jù)勘察資料和選擇專用的機(jī)械,科學(xué)的分析事故的原因,有目的預(yù)防,有針對(duì)性的處治,這一明確的指導(dǎo)思想,對(duì)防治樁基事故是非常有益的,也是確保樁基工程質(zhì)量的有效措施。
　　2.2該大橋巖溶樁基施工特點(diǎn)
　　(1)通過施工過程的觀察和檢測(cè),發(fā)現(xiàn)部分溶洞巖層厚度不一致,巖層強(qiáng)度不均勻,有些溶洞僅僅側(cè)壁深入樁孔位置,在鉆孔過程中,極易出現(xiàn)偏孔(彎孔)和卡鉆情況。
　　(2)填充物為軟塑狀的大孔徑溶洞,鉆孔中易發(fā)生坍孔;而填充物為流塑狀的大孔徑的溶洞,在施工中會(huì)因涌漿(填充物回流孔中)而發(fā)生堵孔和孔底沉淀層加厚現(xiàn)象,清孔困難;沒有填充物的大尺寸溶洞,雖然混凝土灌注前無漏漿現(xiàn)象或漏漿相對(duì)少,但在向樁孔中灌注混凝土?xí)r容易發(fā)生混凝土流失現(xiàn)象。
　　(3)大孔徑溶洞和溶蝕裂隙較發(fā)育的巖層,鉆孔中容易發(fā)生漏漿和在向樁孔中灌注混凝土?xí)r容易發(fā)生混凝土流失現(xiàn)象。
　　(4)在施工過程當(dāng)中,通過觀察以及對(duì)樁基柱狀圖資料和對(duì)應(yīng)樁基的樁底標(biāo)高的分析和對(duì)照,發(fā)現(xiàn)若干樁基的樁底正好處于溶洞層或延時(shí)裂隙發(fā)育區(qū),則需要改變樁基設(shè)計(jì),增加設(shè)計(jì)樁長(zhǎng),保證樁基嵌石深度或滿足摩擦樁樁長(zhǎng)要求。
　　2.3技術(shù)措施
　　在巖溶地區(qū)施工鉆孔灌注樁一般采用沖擊鉆機(jī)進(jìn)行沖擊成孔,這是最有效的施工方法,沖擊成孔可以說是無堅(jiān)不摧。在施工前關(guān)鍵是必須造好泥漿,采取黏土或膨潤(rùn)土并摻加添加劑,使泥漿各項(xiàng)指標(biāo)滿足要求,這是鉆孔中護(hù)好壁和清好孔的前提,施工時(shí)嚴(yán)格按照鉆孔灌注樁施工工藝流程(圖1)施工。
　　圖1鉆孔灌注樁施工流程圖
　　2.3.1 穿越溶洞頂部巖層時(shí)防止偏孔的措施
　　巖溶地區(qū)溶洞頂部巖層傾斜,巖石強(qiáng)度不一,都易導(dǎo)致偏孔、卡鉆等問題發(fā)生,因此必須在鉆孔過程中仔細(xì)核對(duì)地質(zhì)情況,隨時(shí)檢查鉆進(jìn)機(jī)具和孔位。根據(jù)樁孔柱狀圖地質(zhì)資料,在鉆至溶洞頂0.5m左右時(shí),調(diào)整鉆機(jī)沖程,改用小沖程鉆進(jìn),做到輕擊、慢打,以防止偏孔、卡鉆現(xiàn)象的發(fā)生。當(dāng)發(fā)現(xiàn)主繩擺動(dòng)加大,并偏離樁孔設(shè)計(jì)中心,此時(shí)則注意孔內(nèi)水位,泥漿稠度及其它情況,當(dāng)孔內(nèi)水位變化較大,或泥漿稠度、顏色發(fā)生變化時(shí),則說明溶洞頂板已被擊穿,此時(shí)則用
　　高度與孔徑成四倍關(guān)系的鼠籠式檢孔器檢查在穿越溶洞頂板時(shí)是否偏孔,如偏孔,則回填塊徑為30cm左右的片石至原偏孔位置以上0.5m左右,鉆進(jìn)后再用測(cè)孔器檢測(cè)偏孔是否已被糾正。如此反復(fù)進(jìn)行,直至完全糾正偏孔為止。
　　2.3.2穿過溶洞的施工措施
　　(1)孔徑小于1.0m的小溶洞。在鉆進(jìn)前采用礫石和粘土的混合物回填至洞頂以上0.5~1.2m左右后開鉆,但在鉆進(jìn)過程中,保持泥漿合適的稠度(泥漿比重1.15~1.25為宜)。若一次加填的混合料不能完全填充溶洞時(shí),可再行回填(一般需要回填3~5次),使混合物完全填充溶洞。
　　(2)孔徑較大且無填充物或填充物呈軟塑狀的溶洞。先鉆進(jìn)至溶洞底板,然后采用片石、礫石加粘土等混合物回填溶洞,回填高度根據(jù)溶洞大小和實(shí)際情況的需要確定。
　　(3)孔徑較大且填充物為軟-流塑狀溶洞。如按先前采取的處理措施是回填片石、礫石加粘土等混合物,但因溶洞較高,溶洞側(cè)向壓力較大自穩(wěn)性差,在回填片石、礫石加粘土等混合物后,混合物會(huì)經(jīng)常隨流塑狀填充物再次涌向樁孔,拋填數(shù)量難以估計(jì),清孔困難,在施工混凝土灌注樁時(shí)質(zhì)量也無法保證,且因泥漿大量涌入樁孔或混凝土的大量流失而導(dǎo)致斷樁。因此目前的措施是往孔內(nèi)灌注貧混凝土,把溶洞填滿,然后沖擊成孔。
　　2.3.3在洞底巖面上鉆孔時(shí)防止偏孔的措施
　　當(dāng)發(fā)現(xiàn)鉆孔速度明顯比溶洞內(nèi)鉆進(jìn)速度降低,且當(dāng)主繩擺動(dòng)有所加大時(shí),則說明已鉆進(jìn)到溶洞底板。若溶洞底板巖面傾斜、呈現(xiàn)臺(tái)階、或巖基因溶蝕程度不同而傾斜,則極易造成鉆孔過程偏孔。因此,鉆進(jìn)到溶洞底板時(shí),需調(diào)整鉆機(jī)沖程,改用小沖程鉆進(jìn),并隨時(shí)檢查孔位。
　　2.3.4防止穿孔的措施
　　當(dāng)兩個(gè)孔之間發(fā)生穿孔現(xiàn)象時(shí),首先應(yīng)采用片石加粘土回填一個(gè)孔至該孔漏漿位置以上5m后暫停施工,然后繼續(xù)鉆孔施工第二個(gè)孔,待第二個(gè)孔灌注完成后再施工第一個(gè)孔。
　　2.3.5灌注樁基混凝土防止斷樁的措施
　　存在溶洞的樁基在灌注混凝土?xí)r,當(dāng)混凝土面上升到溶洞層時(shí),混凝土上升幅度明顯減小,最小的上升高度甚至只有20cm左右(1.8m直徑樁一次灌注6m3混凝土?xí)r)。為防止拆除導(dǎo)管拔導(dǎo)管時(shí)導(dǎo)管拔漏而斷樁,只要灌注時(shí)混凝土能較順利的下落,就不能輕易拆管。直至混凝土脫離溶洞層,上升幅度正常后再按照正常操作程序拆除導(dǎo)管。混凝土灌注過程中,每次下料完畢后及時(shí)測(cè)量導(dǎo)管埋深。
　　2.3.6含有土洞樁基的施工措施
　　在鉆孔時(shí),土洞層進(jìn)尺較快,由于土洞層其四周側(cè)壁穩(wěn)定性差,側(cè)壁經(jīng)過泥漿的浸泡出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象,樁孔沉淀物較多,清孔排渣較為困難。在終孔后要快速清孔,在孔底沉淀層厚度滿足規(guī)范要求的情況下,樁基灌注混凝土前,一次備足足夠的混凝土連續(xù)不斷地向孔內(nèi)灌注(但首灌必須測(cè)量導(dǎo)管埋深),直到混凝土面超過土洞頂面。經(jīng)過實(shí)施,樁基灌注時(shí)較為順利。
　　2.4實(shí)施效果
　　該橋樁基工程鉆孔施工中大都遇到多層巖溶地質(zhì),在采用上述施工方法后,大都能成功地穿越了多層溶洞。在鉆孔和灌注混凝土施工過程中,沒有一根樁出現(xiàn)斷樁現(xiàn)象。經(jīng)對(duì)完成的樁基進(jìn)行小應(yīng)變、超聲波無破損檢測(cè)和鉆取芯樣檢測(cè),所有樁均達(dá)到A類樁標(biāo)準(zhǔn),用較少的投入解決了施工難題,取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和施工效果。
　　3巖溶地區(qū)樁基施工經(jīng)驗(yàn)
　　(1)防偏和糾偏。對(duì)溶洞洞頂和洞底巖層傾斜、巖石厚度不一或強(qiáng)度不均勻的鉆孔施工,關(guān)鍵是要解決防偏和糾偏問題。采取回填片石沖擊成孔的方法是一項(xiàng)既經(jīng)濟(jì)又簡(jiǎn)單可行的技術(shù)措施。
　　(2)加強(qiáng)施工監(jiān)控。在復(fù)雜的巖溶地質(zhì)鉆孔施工中,不確定因素較多,經(jīng)常有新問題出現(xiàn),因此對(duì)地質(zhì)情況進(jìn)行全過程監(jiān)控是十分必要的。加強(qiáng)施工過程觀察和檢測(cè),監(jiān)控地質(zhì)變化情況,重點(diǎn)監(jiān)控泥漿稠度、洞頂和洞底巖層傾斜、溶洞側(cè)壁伸入樁孔、溶洞層數(shù)和大小及填充物形態(tài)等情況,及時(shí)分析和反饋地質(zhì)信息,以便對(duì)不同的地質(zhì)情況采取對(duì)癥有效的技術(shù)措施,確保鉆孔質(zhì)量。
　　(3)加強(qiáng)檢測(cè),加強(qiáng)監(jiān)理。在滿足超聲波樁檢頻率的情況下,盡量在含有溶洞層的樁基埋設(shè)聲測(cè)管,以對(duì)樁基成樁質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)。現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理工程師和工程技術(shù)人員對(duì)施工全過程加強(qiáng)旁站和監(jiān)控,切實(shí)執(zhí)行設(shè)計(jì)和規(guī)范要求,不因樁基含有溶洞難以施工而降低規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),對(duì)溶洞樁基的成樁質(zhì)量能起到非常好的保障作用。
　　(4)進(jìn)行沉降觀測(cè)。樁基混凝土灌注完成后,需對(duì)成樁進(jìn)行沉降觀測(cè)。對(duì)鉆孔施工過程中溶洞的處理效果和成樁質(zhì)量進(jìn)行事后監(jiān)控非常有必要。
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