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      淺析樁基遇溶洞施工時的解決辦法

      2018-10-19 18:51:44沈風久
      智富時代 2018年9期
      關鍵詞:橋梁樁基溶洞

      沈風久

      【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非常關鍵的工程部位,其施工質量對橋梁安全起著至關重要的作用?;趶V西貴隆C02標項目部橋梁樁基施工,就沖擊鉆施工時遇見溶洞進行分析,并對相應問題提出了處理措施。

      【關鍵詞】橋梁樁基;溶洞;片石及黏土;加長鋼護筒

      一、工程概括

      廣西貴隆C02標合同起點位于賓陽縣古辣鎮(zhèn)廣村組,沿線依次經(jīng)過中華鎮(zhèn)、終點武陵鎮(zhèn)四料村。合同段內(nèi)屬于喀斯特地貌區(qū),巖溶強發(fā)育。根據(jù)地質超前鉆報告顯示,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)地質超前鉆報告,典型溶洞類型如圖:

      橋位覆蓋區(qū)主要為粉質黏土、黏土;鉆孔揭露厚度9.9-20m,下伏基巖為中風化灰?guī)r,屬堅硬巖石。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造成漏漿、塌孔、卡鉆、平臺塌陷等,甚至會威脅橋梁工程安全。所以針對不同類型的溶洞進行妥善處理,保證施工順利進行,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,這時地面可能出現(xiàn)兩種情況:A洞口無異動,說明溶洞頂以上覆蓋層結實,足以支撐地面重物,但為安全起見,應立即移走機械;B洞口開始出現(xiàn)塌崩,此時應迅速移走機械。

      3.孔內(nèi)泥漿突然消失,地面機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|較弱,無力支撐地面重物,這類危害突發(fā)性強,來不及做出反應,對人、機危害較大。

      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)地質超前鉆報告,若發(fā)現(xiàn)地質情況為多個溶洞且間距較近時,采用回填黏土和塊石的方式進行處理。在施工現(xiàn)場準備足夠的黏土和塊石,片石和黏土的體積按1:1配備,同時制備大量的泥漿。根據(jù)超前鉆探得的串聯(lián)溶洞頂標高反算出地面至第一個溶洞頂?shù)纳疃?,根?jù)此溶洞與鉆進深度相比較可知是否到達溶洞頂部,裝載機和小推車就位,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小時后在進行樁基施工。過第二個溶洞按過第一個溶洞的方法過進行。

      2.大體積溶洞處理措施

      當溶洞高度大于6m時,現(xiàn)場采用下鋼護筒的方式對溶洞進行處理。提前加工好鋼護筒:孔深在15m鋼護筒采用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,護筒內(nèi)直徑比設計樁徑+10cm。鋼護筒總長度要求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。鋼護筒的加工尺寸必須嚴格控制,護筒上下節(jié)的連接縫除焊接外,還在接縫處焊5cm寬的加強鋼帶,護筒水平接縫所成平面與護筒豎向垂直,使整個鋼護筒的垂直度符合要求;并要求振動錘位居護筒頂面中,各節(jié)下沉的護筒必須嚴格控制垂直度。

      3.無填充物溶洞處理措施

      當溶洞高度在3-6m范圍時,現(xiàn)場采用回填黏土、片石及C15混凝土的的方式進行處理。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)和適量水泥進行填充再加C15混凝土回填搗實,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小時左右的自重沉積,再進行沖孔施工,以保證溶洞部分樁基礎施工時孔壁的穩(wěn)定性。當溶洞高度小于3m時,采用回填黃粘土的方式進行處理。在鉆孔前在樁機旁準備不少于10m3的黃粘土,發(fā)現(xiàn)泥漿面下降時,迅速采用大型挖掘機(1m3)將施工前準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,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,第二種是充填物較密實。當為半充填或充填松散地層時,可按無填充物溶洞處理措施進行處理;當為全充填型時,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),同時在即將鉆穿溶洞時候應密切注意孔內(nèi)水頭變化,及時加入黏土和適量水泥回填。

      四、溶洞樁基鉆進過程注意事項

      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,沖程宜小不宜大。

      3.遇裂隙漏失時,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,應減小沖程和懸距,慢慢穿過,當沖孔到溶洞位置時,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,溶洞位置要反復回填,反復沖孔,以使黃泥、片石能封堵溶洞,防止漏漿及澆注混凝土時混凝土流失。

      五、結束語

      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),所以樁基工程應做為重點工程加以管控。如遇溶洞,其成孔時間一般長于飛溶洞樁,所以施工過程中每步都需精細化,切不可浪費時間,否則樁基施工時間拖得比較長,必將影響主體結構的施工,進而拖延整個工程的工期。因此,溶洞強發(fā)育區(qū)樁基施工前應先詳細查明地質狀況,根據(jù)不同的巖溶發(fā)育情況,采用相應的處理措施。

      【參考文獻】

      [1]林衛(wèi)權.橋梁樁基施工中容易出現(xiàn)的問題及處理措施[J]. 山西建筑,2006,(10):104.

      [2]夏炎.橋梁樁基施工問題與處理措施探討[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè),2009,(8):307.

      [3]張素.地基基礎與樁基礎土建施工技術探討[J].科學時代,2013,20(14):31~32.

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