王安建
(中鐵七局集團第四工程有限公司 湖北武漢 430000)
公路橋梁樁基工程溶洞處理技術
王安建
(中鐵七局集團第四工程有限公司 湖北武漢 430000)
溶洞是一種較為常見的地質問題,它對于公路橋梁施工的質量具有直接的影響,并且溶洞的地質情況也較為復雜,這就加大了公路橋梁樁基的施工難度。基于此,本文主要首先了溶洞樁基施工過程當中常見的一些問題,并且分析了公路橋梁樁基工程溶洞處理技術的關鍵點,從而能夠更好的提升工程的質量。
公路橋梁;樁基工程;溶洞處理技術
在近幾十年的發展過程當中,隨著交通運輸行業的壓力逐漸的增加以及經濟社會的快速發展,公路橋梁建設的速度也在逐年的增加,但是在實際的施工過程當中由于環境問題的影響,在公路橋梁施工當中難免的會遇到地質方面的問題,比如說溶洞、流沙層和地下暗河等,這些都加大了施工的難度,對于樁基的施工質量造成影響,為此對于公路橋梁樁基工程溶洞處理技術進行探討具有極其重要的作用。
1.1 沉陷問題
這種問題指的是在溶洞鉆孔過程中,由于停水或者是停電的問題造成泥漿流失的比較迅速,從而導致地質中厚砂層發生塌孔以及流沙的問題,進而也就會造成周邊地面沉陷。除此之外,對于體積較大、埋深較淺的溶洞,經過鉆孔時也會發生急劇漏漿的現象,造成上部孔壁失穩,出現塌孔,進而導致樁孔周邊的地面出現沉陷的問題。
1.2 塌孔問題
這種問題在是溶洞樁基施工過程當中比較常見,這是因為存在彼此貫通的溶洞或者是溶洞體積比較大,為此在出現漏漿問題后在短時間內漿面會持續下降,很難通過補漿的措施來將漿面恢復到之前的高度,這樣就會發生塌孔的情況。除此之外,當經過溶洞,鉆孔出現大量涌水時,孔內的泥漿將會存在著壓力的不平衡,進而導致塌孔的問題。
1.3 漏漿問題
通常情況下出現漏漿問題主要是以下三方面的主要原因:
(1)溶洞的巖層裂隙相對比較多,當鉆孔進行到一定程度的溶洞深度以后,從裂隙中就會漏失泥漿;
(2)不同的溶洞之間是相互連通的,一旦是其中的某一個溶洞出現問題,這是漿液在順著溶洞進行流動,從而就將出現漏漿的問題;
(3)溶洞當中有填充物,當填充物表層被鉆孔破碎時,這些填充物就會滲入到鉆孔中,造成漿液被擠出,這樣也將會發生漏漿的問題。
2.1 在施工前要解決其中存在的安全隱患
在樁基穿過溶洞確定后,要采取一些積極有效的措施將施工過程當中存在的安全隱患進行消除,其中主要的做法如下:向溶洞內通過鉆探孔進行大密度泥漿灌入,如果灌注工作可以在短時間完成,這就說明溶洞體積相對比較小,同與其他溶洞之間沒有相連,這時不需要采取措施進行解決;如果需要較長的時間進行灌注,且表現出未灌滿的問題,這時就說明溶洞體積相對比較大,溶洞之間是相互連接在一起的,這時就應該應用砂漿或者是黃泥灌注的方式對溶洞進行填充,從而有效的避免問題的出現,使得樁基的施工質量有足夠的保證。
2.2 加強溶洞樁基施工前的預防工作
2.2.1 收集和溶洞相關的地質資料
由于地質條件對于溶洞樁基施工具有較大的影響,為此在溶洞樁基施工之前要進行與其有關的地質資料進行全面的收集,對所有樁基的地質鉆探通過一樁一鉆的方式完成檢測,同時對成樁的安全情況進行分析,使得樁基中是否有出現溶洞更加的明確,為后續施工奠定良好的基礎。
2.2.2 制訂相應的安全預防措施
在上一個環節當中對于與溶洞有關的地質資料進行了解以后,為了讓樁基施工過程房中預防發生塌孔等問題還應該采取以下兩方面的安全措施。
(1)做好物資材料的相關準備工作,主要包含有稻草、黏土和泥漿等堵塞料,從而在出現塌孔、漏漿等問題的時候能夠及時的進行補漿以及堵塞;
(2)對鉆孔設備采取鋼架網保護,并將其放置于地面之上,保證設備的安全,減少不必要的經濟損失。
2.3 做好溶洞地基的處理工作
要想使得溶洞地基樁基施工能處理好夠有序的進行開展,必須要溶洞地基方面的相關工作。在具體的施工過程當中,要將地質勘察工作做好,依據實際的情況來進行勘察方法的選擇,這樣才能夠具有針對性,讓相關的工作人員能夠對于溶洞的深度、形態和尺寸等有一個深入以及全面的掌握。然后,依據所得到的勘察結果對溶洞處理中容易遇到的相關問題進行分析,同時要制定相對應的處理方案,對于不同類型的溶洞,所采取的處理辦法也存在著差別,本文就以下五種類型的溶洞分別介紹如下:
(1)對于位于基礎底面且埋深狹窄、較深的溶洞,可以通過鋼筋混凝土對溶洞進行覆蓋;
(2)對于埋深較淺的溶洞,可以通過高壓射水的處理方式將溶洞中的淤泥去除,然后對溶洞進行混凝土填充,從而能夠保證地基的穩定性;
(3)對于體積較大、埋深較深的溶洞,可以通過鉆孔樁基或者是沉入樁基的方式來解決;
(4)對于埋深狹窄、較深的溶洞,洞內土壤的清理工作相對比較難,可以通過預制混凝土樁對溶洞進行填充;
(5)對于內部有軟性黏土、埋深較深的溶洞,可以通過灌注砂石混合料水泥漿的形式進行填堵。
2.4 做好溶洞樁基施工過程當中的控制工作
2.4.1 鉆進施工工藝的控制
在溶洞樁基的鉆孔當中,針對土層的深度不同所采取的鉆進施工工藝也不同。中上部土層可以通過CPF-1500型回旋樁機進行鉆孔,當深入巖石層后,選用氣舉反循環清孔或者沖擊成孔等方式施工,同時由吊機協助,從而保證鉆進過程的可靠性以及安全性,并能夠具有較好的成孔效果。除此之外,在上層粉土土層的鉆進時,還應該控制泥漿的密度在1.36 ~1.50g/cm3,不需要使用黏土材料,在鉆進過程當中通過造泥漿的方法做好護壁,對于出現埋鉆、塌孔等問題進行有效的預防。當鉆頭即將進入到溶洞區域,應該先向其中加入適量的泥塊、黏土等,使其填充進入到裂縫和溶洞中,對于防泥漿漏失問題進行有效的預防,并且保證施工有序的開展。
2.4.2 壓密注漿的控制
這要是針對比較大的溶洞才會應用壓密注漿,具體的應用方法如下:
(1)在漏漿部位布設3個注漿孔,并且能夠3個孔可以組成一個等邊三角形。同時注漿孔的孔深要比裂縫和溶洞深,當溶洞底部與鉆井之間約為20cm時可以停止操作實行注漿;
(2)注漿操作通過注漿機完成,漿液以水玻璃和水泥漿混合漿為宜;(3)完成注漿工作后,隔一天的時間在進行鉆孔工作。
2.4.3 多級鋼護筒護壁的控制
在施工過程當中,一旦是出現漏漿且堵塞失敗的問題,這時可以通過多級鋼護筒護壁進行問題的解決,其護壁的具體步驟如下:
(1)計算黏土層的埋深深度、厚度,在樁孔回填工作完成后重新鉆孔;
(2)鉆頭進入黏土層1m之后,要提起并進行鋼護筒的下放,其中鋼護筒節長最好2~3m;
(3)完成安裝鋼護筒后,用沖擊鉆鉆進,直到相關設計達到標準。
2.4.4 清孔與混凝土灌注的控制
在施工過程當中,鉆進深度應該大于溶洞底部約0.5m,這樣就能夠保證樁基底端深入巖石中,起到穩固效果。當達到設計深度后應該通過導管進行清孔,快速灌注混凝土,在這個過程當中,如果遇到多個溶洞,此時就應該做好標高位置的控制,通過導管的反復移動來使得混凝土灌注的密實度提高。除此之外,在導管拆除時,對于混凝土的突出高度要先進行校核以及測量,確保其達標后再拆除,避免出現斷樁的情況。
綜上所述,公路橋梁作為一種重要的設施,對于經濟的發展以及人們出行安全都有著極其重要的作用,而在公路橋梁建設的過程中,溶洞樁基施工又存在著較多的安全隱患,為此,要對這一方面的施工技術進行不斷的探究,掌握控制的要點,從而進一步的保證工程建設的質量。
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U445.1
A
1004-7344(2016)11-0120-02
2016-3-28
王安建(1980-),男,本科,主要從事工程施工工作。