姜家渡大橋復雜地質條件下樁基施工技術探討

熊志國,熊麗萍

(江西省九江市公路管理局九江分局)

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姜家渡大橋復雜地質條件下樁基施工技術探討

熊志國,熊麗萍

(江西省九江市公路管理局九江分局)

樁基工程是橋梁工程的重要組成部分，對整個橋梁工程的施工質量有很大的影響，在進行樁基施工過程中，施工單位必須根據實際情況制定合理的施工方案，并加強施工過程管理，從而為樁基施工質量提供保障，文章結合姜家渡大橋工程實例，分析了樁基施工技術在復雜地質條件下的應用。

姜家渡大橋；復雜地質；樁基；施工技術

1 工程概況

姜家渡大橋全長264.84 m，東面連接304省道K454+105.68，西面連接304省道K454+370.52，橋面為一聯5孔一連和兩聯4孔一連的橋面連續，橋面凈寬為11 m+2×1.5 m，大橋下部結構采用鋼筋砼鉆孔灌注樁，上部結構采用13跨20 m的等截面后張法預應力砼空心板梁。在施工過程中，普通橋墩采用單排3根樁，共36根，樁的直徑為1.4 m，樁的平均長度約40 m；橋臺采用雙排3根樁，共12根，樁的直徑為1.2 m，樁的平均長度約20 m。

2 地質特征

通過地質勘測，發現該大橋的地質狀況比較明顯，大橋橋址從東向西的基巖分別為石炭系下統華山嶺組砂巖、白堊系下統石溪組粉砂巖、石炭系中統黃龍組灰巖。最復雜的地質存在砂巖和灰巖兩種巖體斷層，同時存在溶洞、溶隙發育等現象，巖體斷層處于破碎帶，伴隨著裂隙發育。該大橋在設計過程中，使用多套施工方案，但最終確定的最佳施工方案，需要面對破碎、斷層、巖溶發育等不良地質，并且地質變化比較嚴重，橋墩樁基底部屬于石灰巖地質，經過地質勘測有比較明顯的溶洞發育，同時地下水比較豐富，平均水深達到6 m，在本次施工過程中，施工的難點及重點是樁基施工。

3 樁基礎施工

3.1 主要施工方案

(1)施工方案。

由于該大橋跨越的河道屬于四級航道，該河道在每年的4～8月處于汛期，10～3月處于枯水期，而樁基的施工狀況對整個工程的施工質量及施工進度有直接的影響，因此，施工單位安排地質復雜的1#～7#橋墩樁基在正常水位施工，地下水比較豐富的7#～12#在枯水期施工，橋臺樁基安排在汛期施工。

(2)施工工藝。

在本次施工中，由于地質條件比較復雜，存在破碎帶、溶洞、斷層等不良地質，同時灰巖為持力層，加上河床覆蓋層有大量的礫石，因此，施工單位決定采用沖擊鉆工藝進行成孔。在水中進行施工時，施工單位通過對比各種施工工藝，結合施工現場的實際情況，決定采用筑島圍堰的方法，分別在兩岸進行施工，這樣不僅能保證工程的施工質量，還能有效地節省施工成本。該大橋屬于單樁單柱簡支橋，樁基的樁長比較大，最大單樁砼數可達80 m3，為保證砼灌注質量，施工單位采用集中攪拌地泵輸送的方式進行砼灌注施工。

3.2 施工準備

施工單位在正式施工前，必須做好施工準備，只有這樣才能確保施工的順利進行。在本次施工中由于橋梁的主要工程量是在河道中進行，并且橋臺樁基需要在汛期完成施工，綜合考慮將拌和站修建在河灘中；在施工過程中，為防止材料不受到汛期的影響，將材料庫修建在進場便道上，這樣不僅能方便進場材料的卸貨，還能減少二次倒運；由于進場道路在雨季容易出現損壞現象，不利于施工的順利開展，因此，施工單位還要利用河道中的砂礫石加固進場道路；為方便施工用水，施工單位在預制場修建一座簡單的水塔，并在河堤上修建一座蓄水池，利用輸水管道為施工提供用水，同時施工單位在河堤上游安裝一臺變壓器，配備相應的發電機，為施工提供安全、穩定的電能；在正式施工前，施工單位還要對施工使用的機械設備進行認真的檢查，確保挖掘機、裝載機、攪拌機、吊車等各種機械設備能安全穩定的運行，從而為施工的順利進行提供保障。

3.3 樁基施工

在進行樁基施工時，施工人員認真做好測量工作，并嚴格的按照施工圖紙進行操作，在開孔前，施工人員要對橋位范圍進行嚴格的探測，逐樁進行地質勘探補鉆，對于溶洞發育比較明顯的橋墩樁基，施工人員報設計單位變更增加設計長度，從而為橋梁的安全性提供保障。在施工過程中，施工單位要加強施工管理，確保施工的每一個環節都符合相關質量要求，在施工過程中施工單位還要根據施工的具體情況，制定相應的緊急事件處理方案，為施工的順利進行提供保障。

4 樁基礎施工存在的問題及處理措施

4.1 護筒冒水

在施工過程中，當3#樁基進尺10 m時，出現坍孔、護筒滑落、鉆機傾斜等現象，經過現場分析，造成這種現象的主要原因是沒有對該樁位進行筑島作業，也沒有回填粘土，導致該樁位砂礫量比較大，沒有獲得理想中的護壁效果，泥漿在沖刷過程中，引起護筒滑落。對于這種現象，施工單位采用鉆機定位恢復，重新埋設護筒的處理方法，在埋設護筒過程中，施工人員要定位準確，避免出現空心偏位的現象，在進行護筒回填時，施工人員必須夯實回填土，同時要根據具體情況，適當的增加泥漿濃度，并控制好樁基進尺速度，從而高效、快速的恢復原標高。

4.2 偏孔

在鉆進4#～6#樁時，施工人員發現存在偏孔的現象，施工人員根據地質勘測報告及鉆渣的成分進行分析，發現引起偏孔的主要原因是溶洞引起地質結構不均勻，從而造成偏孔。施工人員采用回填片石及粘土混合物靜止2 h后，控制進尺、恢復施工進行偏孔修正，如果不能一次完成修正，反復修復幾次就能完成偏孔修正。

4.3 坍孔埋鉆

在水下進行樁基施工時，存在很多難以預測的事情，尤其是在巖溶地質中，在施工過程中，施工人員發現有的樁位在勘探過程中沒有發現溶洞，但在實際施工中存在溶洞，這極大的增加了施工難度。施工人員在進行2#鉆進施工時，多次出現斜孔、漏漿等現象，當進尺達到43 m時，還出現了坍孔埋鉆現象，經過認真分析，發現造成這種現象的主要原因是溶洞比較大，頂板被擊破，從而引起坍孔埋鉆。發生這種現象后，施工人員迅速進行補漿處理，限制坍孔的擴大，然后回填粘土，并重新埋設護筒，為有效地縮短施工工期，施工人員采用高壓水沿著鋼絲繩將孔內填充物沖稀，然后進行提鉆。

5 總 結

樁基施工對整個路橋工程的施工質量有很大的影響，因此，在復雜地質條件下進行樁基施工時，施工單位必須根據實際情況，制定合理的施工方案，做好施工準備，加強施工管理，并根據施工可能出現的緊急情況，制定相應的處理措施，從而有效地降低樁基施工風險，高效率的完成橋梁施工任務。

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2014-12-22

熊志國(1978-)，男，江西九江人，助理工程師，研究方向：路橋工程。

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