解析巖溶地區(qū)橋梁樁基礎(chǔ)施工

摘要：巖溶地質(zhì)對建構(gòu)筑物設(shè)施危害極大，容易造成因地質(zhì)不穩(wěn)而產(chǎn)生建構(gòu)筑物底層受力不均而引起結(jié)構(gòu)松動、偏移、斷裂等，嚴重可能使得建構(gòu)筑物發(fā)生倒塌事故。特別是橋梁等需要建設(shè)橋梁樁、柱等用作設(shè)施地面受力支撐的建構(gòu)筑物，其建設(shè)施工困難極大，建筑物建設(shè)質(zhì)量很難得到保證。在對巖溶地區(qū)進行橋梁樁基礎(chǔ)施工成為工民土建一項難度極大、要求極高的課題。

關(guān)鍵詞：巖溶地區(qū)；橋梁樁；施工

引言

改革開放以來，我國國民經(jīng)濟飛速發(fā)展，工民土建行業(yè)呈現(xiàn)一片欣欣向榮景象，橋梁、建筑興建逐漸增多。然而，在實際施工過程中，卻同時遇到了許多的技術(shù)難題。巖溶地區(qū)的橋梁施工就是其中之一，尤其是承擔整個橋梁載重負荷的橋梁樁基礎(chǔ)的施工，施工難度極大，施工技術(shù)要求極高。

由于巖溶地質(zhì)的特殊性，在該地區(qū)的橋梁等大型建構(gòu)筑物的施工過程中，施工單位不得不慎重考慮項目水文地質(zhì)條件，對建設(shè)項目使用結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性進行科學的核算。在施工過程中，施工方需根據(jù)實際條件，采用更高標準的施工工藝，更高規(guī)格的要求來保證施工質(zhì)量，以確保施工項目在使用時的安全、穩(wěn)定。

一、巖溶地貌

一般來講，巖溶地貌即我們常講的喀斯特地貌，它的形成原因是：地層巖層由大量的可溶性巖石（主要指碳酸鹽巖、石膏、巖鹽等）組成，可溶性巖石較一般巖石較易溶于水，在水富足區(qū)域，水對巖石進行化學溶蝕為主、物理侵蝕為輔的地質(zhì)作用，使得該地質(zhì)呈現(xiàn)出與眾不同的自然地貌，產(chǎn)生大量巖洞、石林、溶斗等自然奇觀。而在我國，巖溶地貌一般出現(xiàn)在桂、粵西、滇東、黔南、和江南丘陵區(qū)等地。我國的巖溶地貌一般具有以下特點：

（一）分布廣、類型多且復雜

水資源豐富的華東，如江西、安徽、江蘇、浙江、福建和上海等六省市雖地表露出不多，但依然發(fā)育有形態(tài)各異的巖溶地貌；西南地區(qū)如云南、貴州、四川等地巖溶地質(zhì)發(fā)育較好，規(guī)模較大，而且自然景觀最為奇特，尤其以桂林山水、云南石林最為有名。

我國地域跨度大，種類繁多，包括有裸露型、覆蓋型、埋藏型等多種巖溶地貌，發(fā)育有形態(tài)各異的石林、溶斗、溶洞、地下河等。

（二）地層受力不均衡，地質(zhì)穩(wěn)定性差

地質(zhì)穩(wěn)定性差是巖溶地質(zhì)的最突出特點。溶巖在水的作用下發(fā)生物理和化學侵蝕，造成巖層結(jié)構(gòu)疏松，巖層相對不穩(wěn)定，無法承擔特別巨大的工程壓力。尤其是裸露型巖溶地質(zhì)，在水的侵蝕作用下，巖石多呈現(xiàn)規(guī)則不一、形態(tài)各異、質(zhì)地疏松的現(xiàn)狀，導致工程穩(wěn)定性極差。

（三）地質(zhì)結(jié)構(gòu)復雜，施工難度極大

一般在巖溶地區(qū)進行工民土建，其建構(gòu)筑物根基的建設(shè)成為最大的技術(shù)難點。巖溶地質(zhì)無法給巨大的建構(gòu)筑物提供安全、穩(wěn)定的受力支撐，使得建筑根基的建設(shè)缺乏合適的受力支撐點，導致施工難度增加，施工質(zhì)量無法得到有效保證。

二、巖溶地區(qū)橋梁樁基礎(chǔ)施工

在經(jīng)過一系列的探索和研究之后，國內(nèi)目前已經(jīng)形成了在巖溶地區(qū)進行橋梁樁基礎(chǔ)施工的施工工藝，其基本流程如下：

（一）工程設(shè)計準備

在建設(shè)項目設(shè)計初期，需對建設(shè)項目所在地地質(zhì)條件進行科學的調(diào)查與分析，研究項目所在地巖溶結(jié)構(gòu)是否能夠支撐項目建筑物的工程重力，并在設(shè)計時盡量避免選擇地下水活動活躍的區(qū)域進行橋梁樁基礎(chǔ)的建設(shè)，這主要是為了避免地下水活動帶來的地質(zhì)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)而導致橋梁樁無法承重的現(xiàn)象。

（二）工程施工準備

在工程施工初期，需在設(shè)計墩位處建設(shè)建筑島，并將其壓緊，在其側(cè)面修筑排水系統(tǒng)以避免雨水的沖刷，用作施工平臺。

（三）施工

1測量放線定位

根據(jù)設(shè)計要求，利用全站儀等設(shè)備進行測量放線定位，確定樁基礎(chǔ)的具體位置，并為之后的施工提供參考。

2 埋設(shè)護筒

護筒的埋設(shè)應該根據(jù)具體的樁位，在埋設(shè)過程中，應當保證其高出地面0.1～0.5m，以方便后續(xù)施工的進行。

3 沖孔

巖溶地區(qū)由于地質(zhì)條件過于復雜，溶洞較多、地下水較豐富，在實際施工過程中可能會出現(xiàn)斜樁、卡鉆等現(xiàn)象。在進行沖孔作業(yè)過程中，鉆機可能會鉆到地下空隙溶洞或地下河層，這就導致泥漿向溶洞或裂隙滲漏，可能會引起鉆孔坍塌、鉆孔擴大、埋鉆等工程事故。所以在沖孔過程中，需對沖孔工藝進行嚴格的控制，防止意外的發(fā)生，保證施工質(zhì)量。

① 施工前， 應詳細分析和研究沖孔位置的地質(zhì)條件，對于存在有地下溶洞、地下河等的區(qū)域，需詳盡了解地下溶洞、地下河的巖層巖面標高、規(guī)模、范圍等。在沖孔過程中，盡量避免鉆進地下溶洞、地下河范圍內(nèi)。

②沖孔時應選擇質(zhì)量較好的泥漿進行施工， 保證泥漿護壁的質(zhì)量。

③沖孔至巖面時， 要嚴格控制沖進進度。避免因沖進過快而產(chǎn)生的護壁質(zhì)量不合格，在進入溶洞時造成泥漿大量漏失因而發(fā)生的塌孔埋鉆事故。

④避免沖孔至巖面后出現(xiàn)嚴重偏錐現(xiàn)象。在實際沖孔過程中，一旦發(fā)生偏錐現(xiàn)象，首先應當提起沖錐， 回填一定量的片石至巖面標高后， 采用高頻低落方式繼續(xù)沖進。

4 清孔

一般來講，清孔方法主要有：抽漿法，換漿法，砂漿置換鉆渣法等。具體如下：

抽漿法

抽漿法指的是用反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機鉆孔時，在沖孔結(jié)束時，利用鉆機的泥石泵持續(xù)吸渣一定時間，一般指5到15分鐘，清除孔底鉆渣。

換漿法

換漿法一般指的是使用正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進時，沖孔結(jié)束時，停止進尺，稍提鉆錐離孔底10cm～20cm空轉(zhuǎn)，并保持泥漿正常循環(huán)，把鉆孔內(nèi)懸浮鉆渣較多的泥漿換出，然后在孔中灌注水下混凝土。

砂漿置換鉆渣法

先用掏渣筒盡量清除鉆渣，灌注經(jīng)過特殊處理的特殊砂漿，該特殊砂漿密度較小，灌注在底部。此時插入比孔徑稍小的攪拌器，慢速旋轉(zhuǎn)，將孔底殘留的鉆渣拌入砂漿中，然后吊出攪拌器，插入鋼筋骨架及導管，灌注水下混凝土。混凝土從孔底置換了砂漿的位置后，砂漿大部分浮托在水下混凝土的頂面以上，一直被推到樁頂，然后清除。

在巖溶地區(qū)的清孔工藝選擇上，一般用正循環(huán)換漿法。該法清孔操作時，不易損傷孔壁的穩(wěn)定性，使孔不易發(fā)生塌孔現(xiàn)象，有利于樁基礎(chǔ)的順利施工。

5 鋼筋籠吊裝

在進行鋼筋籠吊裝施工過程中，需盡量避免不與孔壁接觸，防止破壞孔壁的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，導致塌孔、擴孔現(xiàn)象的發(fā)生。并要保證鋼筋籠的焊接質(zhì)量，準確對接檢測管，保證檢測管的穩(wěn)固與密封性。

6 灌注水下混凝土

在進行水下混凝土灌注施工過程中，需嚴格控制導管的密封性，保證混凝土灌注作業(yè)的正常進行；在施工前準確測量所需混凝土的數(shù)量，避免因混凝土不足而引起的埋置深度不足、斷樁等問題；施工過程中時刻注意沖孔是否發(fā)生滲漏現(xiàn)象，保證灌注過程中，混凝土能夠致密的結(jié)合成整體，防止混凝土結(jié)構(gòu)疏松現(xiàn)象的出現(xiàn)；施工過程中還應該嚴格觀察混凝土面的上升高度和出漿量與混凝土的灌入量等工藝參數(shù)，觀察是否出現(xiàn)異常，并及時對異常作出判斷和調(diào)整，以保證施工的質(zhì)量。

總結(jié)：

巖溶地區(qū)由于地質(zhì)條件的特殊性，在橋梁樁基礎(chǔ)施工的過程中，施工難度極大，質(zhì)量要求極高，給項目的建設(shè)提出了巨大的挑戰(zhàn)。本文通過對巖溶地區(qū)地質(zhì)特點的分析總結(jié)近年來我國在巖溶地區(qū)橋梁樁基礎(chǔ)施工所采用的工藝和技術(shù)措施，給建設(shè)施工單位提供一定的技術(shù)參考，并據(jù)此對施工單位提出一定建議。

本文認為，施工方應該準確把握施工項目所在地地質(zhì)條件特點，選用合適的施工工藝和技術(shù)手段，并在施工過程中，嚴格遵守相關(guān)規(guī)章制度和技術(shù)標準，保證施工質(zhì)量，確保項目建設(shè)質(zhì)量達到國家相關(guān)要求，符合相關(guān)技術(shù)標準，給人們的日常使用提供足夠的安全保障。

參考文獻

[1] 程文才，廣珠鐵路巖溶地區(qū)橋梁樁基礎(chǔ)施工技術(shù)[J]，鐵道勘察，2012，04.

[2] 龍勍，巖溶地區(qū)橋梁樁基礎(chǔ)施工技術(shù)[J]，交通世界（建養(yǎng).機械），2013，08

[3] 張艷奇，巖溶地區(qū)樁基礎(chǔ)施工技術(shù)研究[D]，昆明理工大學，2011.

[4] 劉凌軍，巖溶地區(qū)橋梁樁基礎(chǔ)施工技術(shù)探討[J]，科技與企業(yè)，2013，12.

[5] 陳小杰，巖溶地區(qū)橋梁樁基礎(chǔ)設(shè)計與施工[J]，交通標準化，2013，14.

作者簡介

邱春生，1983年9月，江西南昌人，研究市政工程方向。