1、1谈桥梁施工中岩溶桩基施工技术摘要:桥梁桩基础是桥梁的重要部位,其质量的优劣将直接影响到桥梁的工程质量、运行安全和使用寿命。本文具体介绍了桥梁施工中岩溶桩基的特点及常见问题,针对岩溶桩基施工中的问题提出具体施工要点。 关键词:桥梁工程;岩溶;桩基施工技术 中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号: 引言:我国地质状态丰富,岩溶地貌分布广,面积大,是世界上最大的岩溶地貌区之一。岩溶形式多样,由于地质构造的特殊性,给桥梁基础施工带来较大困难。公路桥梁桩基础是桥梁的重要部位,其质量的优劣将直接影响到公路桥梁工程质量、运行安全和使用寿命。因此,对岩溶地区桥梁桩基施工技术进行探讨,意义重大。 一、
2、施工中常见问题 1、易造成塌孔 在具体施工时,如遇到岩溶的连通性比较强或者出现覆盖层流塑性时,可出现孔内的浆液突然流失的现象,这种情况下,一般来不及补浆,这就造成了孔内的液面高度的降低,致使出现压力差,导致塌孔的出现。 2、地下水位易造成大量涌水 桩基施工方法选择的主要考虑因素中,包括地下水位高低的影响,这种情况在岩溶比较发达的地区尤其常见。在施工工程中,如遇到地下2水属于承压水时,桩基底会出现大量涌水的情况,对安全生产造成威胁,需特别注意。 3、极易发生钻孔弯管、夹管或假收锤现象 在桩基钻孔或者挖孔的工程中,如果出现岩溶发育程度高的情况,很容易出现钻孔夹管、弯管或者假收锤的情况,埋下安全隐患
3、。由于钻孔或者挖孔的过程,会造成原有岩层的失衡状态,出现地面变形、涌土、涌水、地层塌陷等不良情况,在工程施工中造成事故,应特别引起注意。二、岩溶桩基施工技术及处理方法 1、小型溶洞的处理 对于小型溶洞,采用抛填片石 、黏土互层(或碎石黏土团)反复用重锤小冲程钻进方式,进行桩孔的填塞和桩壁挤密。对于较小的密闭溶洞,钻孔中也可不需要进行处理,直接灌注水下混凝土充填。采用抛填片石、黏土互层处理小溶洞方案时,钻孔桩开钻转入正常成孔前,泥浆应尽可能地保持高密度和强黏性,不需要泥浆循环。该工艺建立在添加片石(或碎石)强度相当于冲击部位岩石强度的条件下。 2、一般溶洞及大型溶洞的处理 (1)超前注浆预处理
4、对于全充填或半充填的一般溶洞,普遍存在漏水或半漏水现象,为防止钻孔时泥浆突然流失,通常在钻孔前需进行注浆处理。在地质核查超前钻孔过程中,每遇到漏浆溶洞或裂隙,立即进行注浆处理。并用纯浆液的流动性,在压力作用下,充满空洞及裂隙。利用注浆泵进行注浆,控制注浆量;当注浆量达到设计量或顶部返浆后,上拔注浆钻杆,直至注浆结束后,3清洗注浆设备,防止残留浆液凝固,堵塞钻杆。 注浆主要技术参数 注浆流量: 810 L /m in 浆液配比(质量比) :水泥 水= 0.18(0.16)1 多层溶洞应从下层向上层进行。由于注浆压力与强度、初始应力、孔深、位置及注浆次序等因素有关而这些因素又难以确定。注浆深度不同
5、,其注浆需要的压力就不同,一般注浆压力较注浆孔底水压大0.10.2MPa 为宜。孔底的水压可根据水位高程与孔底高程计算出地下水的压力,再确定注浆压力。在注浆过程中根据具体情况再作适当的调整。 注浆速度 810L/min,渗透最小半径保证大于桩半径以上。 注浆结束标准 在规定的注浆压力下,注浆压力持续在 0.2MPa 不变孔段吸浆量小于0.6L /min,单孔注浆量达到平均注浆量 1.52.0 倍,且进浆量明显减少时,延续 30m in 即可结束注浆。为了保证注浆压力或注浆过程的连续性加压注浆前采取必要的封孔措施。 钻孔桩开钻时间的确定 已注浆地层必须待浆体达到一定强度后才能钻孔,否则注浆加固会
6、失去效果。根据经验浆体的强度一般在 7d 后可以达到设计强度的 80%。 (2)间歇式注浆预处理 对于大型溶洞,为防止注浆时浆液流失造成浪费,通常采用间歇式注浆处理,间歇时间 6 h 时,使得先注入的浆液与砂(或碎石)初步达到胶结后再注浆,循环注浆多次,直至达到规定最小注浆量和注浆压力控制值为止 。 间歇式注浆是针对较大的空洞或地下水流动的地层,为防止浆液流4失造成不必要的浪费而采用的一种工艺。由于钻孔桩桩径小,注浆加固范围只需到达桩壁以外 12 m 即可。由于间歇式注浆的施工周期较长,一定程度上影响了施工进度。 (3)冲击钻孔过程中溶洞的处理 从实际情况考虑,制订先易后难的总体施工原则,即把
7、岩面情况较平、无溶洞或只有单只小溶洞的先施工成孔,等基本摸清溶洞地质施工规律掌握溶洞处理措施后,再解决那些大溶洞。 技术人员及钻机机组人员充分掌握地质资料情况。每个孔位的地质柱状图都单独列出,发给有关人员,让他们知道溶洞的位置、大小、充填情况。 钻至离溶洞顶部 1 米左右时,准备足够的小片石或狗头石(直径 1020cm)和粘土,粘土要做成泥球(1520cm 大小) 。对于半充填和无充填物的溶洞要组织足够的水源。 钻至离溶洞顶部 1 米左右时,在 11.5 米范围内变换冲程,逐渐将洞顶击穿,防止卡钻。 对于空溶洞或半充填的溶洞,在击穿洞顶之前,要有专人密切注意护筒内泥浆面的变化,一量泥浆面下降,
8、应迅速补水,然后根据溶洞的大小按 1:1 的比例回填粘土和片石、整包水泥后冲挤压密实,只有当泥浆漏失现象全部消失后才转入正常钻进。如此反复使钻孔顺利穿越溶洞。 遇到特大型空溶洞或半充填的溶洞时,先在孔口附近准备好足够的块石、粘土、水泥。在洞顶打穿时,一旦发现漏浆,要迅速填堵,防止塌孔。一般溶洞洞顶击穿后,桩孔中泥浆会很快下降,此时要用铲车及时将准备好的块石、 粘土、水泥按适当的比例抛入,直至孔中的泥5浆停止下降,并慢慢上升,此时可用冲锤进行适当挤压,反复抛块石、粘土、水泥,直至把桩基两侧的溶洞都填满或堵死为止,最后补充满泥浆再重新成孔,溶洞较大的等 12 天后再重新冲孔成桩。 对于溶洞内填充物
9、为软弱粘性土或淤泥的溶洞,进入溶洞后也应向孔内投入粘土、片石混合物(比例 1:1) ,冲砸固壁。 钻头穿越溶洞时要密切注意大绳的情况,以便判断是否歪钻。若歪钻应按 1:1 的比例回填粘土和片石至弯孔处 0.5 米以上,重新冲砸。(4)裂隙漏浆的处理 裂隙对钻孔桩施工造成的主要危害是漏浆。由于护筒埋深浅(最初入土深度 3 米左右,处于土质地层中) ,漏浆极易引起孔壁坍塌。 主要处理措施为: 入岩前,准备充足的水源和一至二台水泵。 准备足够的粘土,并将粘土做成泥球,直径 1520cm。 准备一定数量的小片石或狗头石,直径 1020cm。 密切注意护筒内泥浆面的变化情况,当泥浆面迅速下降时,证明在漏
10、浆,首先要赶快补水,然后将泥球往下投,如此即可将漏浆堵住,之后,将粘土和片石按大约 1:1 的比例往下投约 2 米,再重新开钻,这样砸碎的片石和大颗粒土可将裂隙填充一定的距离(阻碍裂隙宽度变化) ,即可钻进一定深度而不漏浆。当再次漏浆时,仍按上述方法处理,即可逐步钻至设计孔底标高。 结束语: 6桩基施工若碰见岩溶地区时,施工前,必须充分考虑到这种复杂的地址条件对桩基施工带来的不利影响。需因地制宜,根据所碰到的溶洞的不同情况与类型,合理地选择施工处理方法,才能顺利地解决岩溶地区桩基的施工技术难题。 参考文献: 1宫振堂,姜大鹏.浅谈桥梁工程钻孔桩施工J.黑龙江交通科技,2003.1 2周平. 深水岩溶桩基快速施工技术研究J. 山西建筑,2012(5) 3魏建华,谢群. 吉莲高速公路岩溶区田村溶江大桥桩基施工J. 山西建筑,2011(34)