基于巖溶復雜地質的高速公路橋梁樁基施工技術研究

劉艷靈

摘 ?要：在高速公路橋梁的施工過程中，為了提高橋梁基礎的承載能力，確保橋梁的穩定和安全，一般都會采用樁基基礎，而在樁基施工中，巖溶地質是一種普遍存在且難以處理的地質類型。文章結合相應的工程實例，對巖溶復雜地質下高速公路橋梁樁基施工的難點進行了分析，并對其施工技術進行了探討。

關鍵詞：巖溶復雜地質;高速公路橋梁;樁基施工技術

中圖分類號：TU473.1 ? ? 文獻標識碼：A ? ? ?文章編號：1006-8937（2014）35-0021-02

在經濟發展的帶動下，我國的城市化進程不斷加快，人們的出行范圍也在不斷增大，推動了交通運輸行業的發展。高速公路橋梁工程的數量迅速增加，對于復雜地質條件下基礎的施工和處理也受到了相關部門的重視。巖溶地質作為一種普遍存在的地質條件，表現形式多樣，規律性不強，很容易影響高速公路橋梁樁基施工，給施工帶來很大的不確定因素，需要引起施工人員的重視并解決。

1 ?巖溶地質對于高速公路橋梁樁基施工的影響

巖溶地貌又稱喀斯特地貌，主要是具有溶蝕力的水對可溶性巖石進行溶蝕等作用，從而形成的地表與地下形態的總稱。除了溶蝕作用外，還包括流水的沖蝕和潛蝕，以及塌陷等機械侵蝕的過程。根據發育強度的不同，巖溶地貌可以分為強烈發育、中等發育、弱發育以及微弱發育四種。在強烈發育地區，巖溶地貌的主要表現為大型的地下暗河、廊道以及規模較大的地下溶洞。對于此類巖溶地質，在對高速公路工程進行地質勘探的過程中，很容易被發現，并以其工程勘探人員和設計人員的充分重視，對其進行針對性的處理。而其他三種發育強度的巖溶地質更為常見，一般表現為溶蝕、溶溝以及小型洞穴等，針對此類巖溶區域，由于巖溶表現形式的多樣性以及復雜性，很難對其進行全面細致的勘探，也就難以切實做好施工準備和防范工作，從而給施工帶來很大的不確定因素，影響樁基施工的順利進行，影響整個高速公路橋梁的施工質量和安全。

2 ?基于巖溶復雜地質的高速公路橋梁樁基施工技術

以某高速公路橋梁的施工為例，對巖溶復雜地質條件下高速公路橋梁的樁基施工技術進行分析和探討。

2.1 ?工程概況

該高速公路橋梁全長412 m，屬于大跨度橋梁，橋跨組合為6×35 m+6×35 m，橋面寬度約為26.4 m，橋梁上部結構為預應力混凝土連續箱梁，下部結構為樁基礎，雙柱墩的形式。在對施工現場進行地質勘察后，經分析和探討，決定采用人工挖孔灌注樁和鉆孔灌注樁基礎。

2.2 ?地質狀況

為了確保施工的順利進行，保證橋梁基礎的穩定性，在對工程施工方案進行確定時，需要對施工現場的地質情況進行全面分析。通過地質鉆孔的方式，對該區域的地質情況和地層結構進行了分析，分為以下三類：

①地層分布：現場的地層分布依次為耕植土、亞粘土、粘土，土層厚度為8～16 cm不等。石灰巖層從上到下依次為全風化、強風化、弱風化巖層，巖溶發育。

②巖溶發育：在該區域內的地下溶洞大致可以分為4類，及空溶洞、多層溶洞、大型溶洞以及存在有填充物的溶洞，填充物多為淤泥質土和粘土、砂礫等。

③地下水：施工區域的地下水主要是巖層中的裂隙水，接受大氣降水補給，而且溶洞孔的水位普遍偏低。

2.3 ?樁基施工技術

巖溶地質對于高速公路橋梁樁基施工的影響，主要是由于受到勘探技術以及資金條件的限制，很難對溶洞的大小、走向、分布等進行準確的勘測和反映，因此，在成孔過程中，很容易出現一些意外情況，如孔壁坍塌、漏水跑漿等，如果遇到地下孤石或者石筍，則可能造成鉆孔傾斜、卡鉆、掉鉆、埋鉆等，處理起來非常困難。因此，結合地質勘察的結果，主要采用挖孔樁成孔，對于難以進行連續挖孔作業時，則采用鉆孔法成孔。在使用鉆孔法成孔時，需要對鉆孔設備進行合理選擇。在該工程中，由于巖溶地質相對復雜，巖石強度較高，因此為了確保工程的順利施工，選擇大型沖擊鉆作為鉆孔設備。

2.3.1 ?挖孔樁施工

該工程中，大部分區域巖溶發育強度較弱，孔深較淺，地下水量也不大，因此，主要采用人工挖孔樁，其施工流程包括：場地平整→樁位放樣→井口開挖→井口混凝土澆筑→第一節樁孔開挖→支模、澆筑護壁混凝土→對樁體標高和軸線進行檢查→安裝提升設備→第二節樁孔開挖→第一節護壁模板拆除，第二節模板支護→護壁混凝土澆筑。按照這樣的形式進行循環作業，直到樁體達到設計標高。

2.3.2 ?樁孔開挖

在對樁孔進行開挖時，應該以1 m為1節，如果樁體穿過軟弱土層，則減為0.5 m。在挖孔過程中，需要適當保持孔壁的凹凸不平，以增加樁體的摩擦力。如果地下巖層較硬，風鎬掘進困難時，則可以采用淺眼松動爆破法進行開挖。

2.3.3 ?護壁施工

采用C25鋼筋混凝土對護壁進行施工，機械拌制，吊桶運輸，人工澆筑。混凝土模板采用的是自制鋼模，每一節模板由三塊拼裝而成，使用U形卡連接，在混凝土澆筑過程中，采用循環施工的方式，對模板進行自上而下的周轉使用。

2.3.4 ?溶洞處理

對于溶洞的處理是樁基施工的關鍵和重點，在處理過程中，應該注意以下方面：①做好安全防護措施，以確保施工安全?，F場作業人員必須系好安全帶，并將其另一端與安全繩牢固連接。如果挖孔的深度超過10 m，則應該使用鼓風設備，向孔內鼓吹新鮮的空氣，并檢測溶洞內是否存在有毒有害氣體，如果有，必須做好防護措施，并減少井下作業的時間。②當挖孔至溶洞頂面1 m左右時，應該對溶洞內部的情況進行檢查，看是否存在承壓水，如果存在，則應該等到水位穩定后，將其抽空，之后才能繼續開挖。③當挖穿溶洞的頂蓋后，如果溶洞內不存在填充物，則可以將洞內給水抽干后，使用磚對外圈進行砌筑，然后立模，澆筑鋼筋混凝土護壁;如果存在填充物，則應該針對填充物的種類，采取相應的措施。例如，如果填充物為粉細砂或者中粗砂，應該淺進尺、強支護，在上層護壁的外圍，每個20 cm左右，釘入直徑20 mm的鋼釬，在鋼釬上綁扎草袋作為防護;如果填充物為軟塑性粘土或者含有碎石的粉質粘土，則可以采用鐵鍬進行開挖，每開挖1 m就需要設置相應的護壁。

2.3.5 ?灌注樁施工

在成孔后，進行清孔，然后對制作好的鋼筋籠進行安裝，并進行水下混凝土的灌注工作，要保證混凝土灌注的連續性，確保灌注樁的施工質量。

3 ?結 ?語

總而言之，在巖溶復雜地質條件下進行高速公路橋梁樁基施工時，需要做好地質勘探工作，采取針對性的應對措施，切實做好樁基的施工工作，并加強檢測，切實保證施工的進度和安全，確保高速公路橋梁工程施工的順利進行。

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