岑忠強
(貴州省公路工程集團有限公司)
常見的巖溶形式較多,其中對橋梁工程施工容易造成危害的巖體結構形式主要有:一是巖石中的筒狀裂隙、狹縫和石芽;二是軟弱土層互層和堅硬的巖石;三是土中洞,即因巖溶在土壤中形成的彎形空洞;四是巖中洞,即巖石中的洞穴、空洞;五是因巖溶坍塌而成的空洞和穹腔以及可壓縮屠城和錐形洼地的軟弱土層;六是巖層、土層和因土壤侵蝕裂開滲坑。
在巖溶地基橋梁樁基施工過程中,為更好地避免因泥漿滲漏導致孔口坍塌的情況發生,應對巖溶樁基采用鋼護筒,并使用振動錘或鉆錘將其打入巖溶地基之中,且一邊沖孔,一邊跟進。通常打入深度應控制在6 ~20 m 之間,一般只要穿過了松散的礫石層、容易坍塌的表層粉質粘土即可。在墩位群樁基礎施工過程中,應嚴格按照先在邊位樁和角位樁以及溶洞中樁位較深的樁施工的原則進行。在配制泥漿時,應結合本工程實際,首先再工地試驗室配制泥漿,再對其進行多次優化,確定泥漿的配合比,且制成的泥漿應具有良好的護壁穩定效果、能減少失水且泥皮薄,尤其是具有良好的懸浮鉆渣效果。
(1)一般巖溶處理技術
一般巖溶主要有溶溝、溶槽以及小裂隙等。其判定方式如下:當鉆進成孔時泥漿冒氣泡,泥漿面緩慢下降,則斷定其為小溶溝、小裂隙、小溶槽。其處理方式如下:將比例為1∶1的袋裝土、片石投入溶溝、溶槽以及小裂隙中,并進行反復沖壓,達到填塞的目的,如有需要還應在此基礎上將袋裝水泥投入其中,并在間歇時進行沖擊,且將泥漿補充在孔內直到情況穩定之后緩慢進尺,最終穿過巖溶區。
(2)較大型封閉溶洞的處理技術
在處理此類溶洞時,必須結合地質資料進行處理,其處理技術如下:若進尺與巖溶頂部相距1 m 時,采取1 ~1.5 的低沖程進行沖擊,預防在溶殼擊穿的同時將鉆頭卡住,對于溶洞頂土層,同樣采取鋼護筒并跟進到巖面。當孔內無充填物時,孔內的泥漿面會快速的下降,因而必須在孔內快速加注泥漿,確保孔內水頭差始終得到保持,再將袋裝粘土、片石以及袋裝水泥(水泥30%,粘土占70%)等快速投入孔內,并及時進行回填,通常回填至溶洞頂上的2 ~3 m 即可,再對其反復沖壓至情況穩定方可。
(3)串通型大溶洞的處理技術
通常此類溶洞串通在相同墩位樁與樁之間,有時甚至會串通至其它墩位。在一些溶洞中,其 填充水能夠流動,導致溶洞的容積與走向很難判斷,因而為確保成樁的可靠性,其處理技術主要采取多層鋼護筒并跟進的技術進行施工。
(4)中小型串通型溶洞的處理技術
此類溶洞的處理主要是在鉆孔鉆進溶洞之后,采取灌注水下砼至溶洞頂部2 m 的位置,等混凝土終凝之后再進行施工。在工程實際中,若有需要,還應在灌注水下砼時加入適量的速凝劑,對于加快工程進度有一定的幫助。
(1)掉鉆問題的處理技術
在施工過程中,經常會出現掉鉆的情況。而究其原因,筆者認為主要是卡鉆、埋鉆等工序之后強行提拉,導致鋼絲繩的負荷達到極限而不得不斷裂。因而為處理這一施工問題,應在掉鉆之后及時分析原因,若鉆錘被覆蓋,還應進行清孔,確保打撈工具能與其相接觸,在此基礎上,利用測錘對孔底鉆錘的情況進行探測,再將打撈工具(如打撈鉤)放進孔底并將鉆錘鉤住之后方能提起。若鉆錘傾倒,還應派專業人員攜帶鋼絲繩潛入孔底,并將鉆錘牢固的拴起來,再提起鉆錘。若鉆錘頂部朝下,應將鋼絲繩綁在鉆錘爪上再提起鉆錘。誠然,掉鉆是不可能完全避免的,作為施工企業還有在日常工作中加強機具設備的維修和保養,并及時更壞損壞的零部件,才能最大限度的避免掉鉆現象的發生。
(2)卡鉆問題的處理技術
在施工過程中,卡鉆問題也是經常出現的問題之一。若鉆錘沒有得到及時的修補,或者焊補之后鉆頭過大,隨著鉆孔直徑的變小,在高沖程的猛擊下極易導致卡鉆問題的出現。一旦出現卡鉆,不能強行提取鉆錘,否則將有可能導致坍孔和埋鉆情況的發生。而是采取從下往上的頂撞方式,輕擊卡點處的石頭,如有必要,還應利用小鉆將卡鉆巖石鉆破再將鉆頭提出。當卡鉆嚴重時,嚴禁利用鉆機自身進行提鉆,否則提鉆時就會翹起鉆機尾部而導致安全事故的發生。而是用千斤頂和鋼絲繩給鉆頭外力,再輕擊卡點處的石頭,當然還可以將500 g 的炸藥放入空中,順著錘滑槽滑入錘底,在進行引爆將卡錘震松之后方能利用千斤頂和卷揚機一道將其提拉。從上述處理技術來看,具有較強的復雜性,因而為盡可能避免一些不必要的麻煩,應采取相應的防卡措施。如加強對鉆機性能的檢修和保養,控制沖程等都是不錯的選擇。
(3)斷樁問題的處理技術
為預防水下混凝土灌注時出現斷樁的現象,不僅要采取常規的預防措施,在巖溶地基施工還應預防水下砼將孔壁擠破而流入溶洞,導致導管端口與混凝土相脫離而斷樁。因而應采取以下處理技術:一是若溶洞較大,在鉆孔過程中應使用鋼護筒鉆進;二是當混凝土灌注時,因不慎注入裂隙或溶洞,應加深導管的埋設深度,待確保安全之后方能將導管提升。
總之,探討巖溶地基橋梁樁基施工技術具有十分重要的意義。作為施工人員必須根據巖溶地基的特點及其對施工造成的危害性,采取針對性的處理技術,并加強自身專業技術知識的學習,才能更好的確保巖溶地基橋梁工程的質量,實現企業經濟效益最大化。
[1] 謝麥林.巖溶地段橋梁樁基的施工方法[J]. 中國城市經濟,2011,(15):52.
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