橋梁樁基溶洞地段施工技術(shù)

盧捷

(貴州省公路工程集團(tuán)有限公司，貴州貴陽(yáng)550008)

橋梁樁基溶洞地段施工技術(shù)

盧捷

(貴州省公路工程集團(tuán)有限公司，貴州貴陽(yáng)550008)

貴州省余慶至安龍高速公路平塘至羅甸段橋梁建設(shè)所在段溶強(qiáng)烈發(fā)育，且地層非常復(fù)雜，且多坐橋梁樁基所在位置地下溶洞連成一片，溶洞處理過(guò)程中不確定因素多，施工難度極大，對(duì)橋梁樁基溶洞地段進(jìn)行有效的處理已經(jīng)變得非常重要。主要結(jié)合貴州省余慶至安龍高速公路平塘至羅甸段上翁井大橋?qū)嵗U述了橋梁樁基溶洞地段施工技術(shù)。

橋梁;樁基;溶洞;回填封堵;灌漿

1 工程概況

貴州省余慶至安龍高速公路平塘至羅甸段屬于貴州省高速公路網(wǎng)規(guī)劃(“678”網(wǎng))中的第六橫——余慶至安龍高速公路的重要組成部分。項(xiàng)目起點(diǎn)連接已開(kāi)工建設(shè)的獨(dú)山至平塘高速;終點(diǎn)銜接已建成的銀川至百色國(guó)家高速公路惠水至羅甸(黔桂界)段。本項(xiàng)目主線(xiàn)采用全立交、全封閉出入的四車(chē)道高速公路標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)時(shí)速80 km/h，整體式路基寬度24.5 m、分離式路基寬度12.25 m。

我部承建的PLTJ－7合同段起點(diǎn)位于平塘縣克度鎮(zhèn)金塘(起點(diǎn)樁號(hào)YK53+000)順接6標(biāo)段終點(diǎn)。路線(xiàn)設(shè)置下赤關(guān)隧道穿越山體后沿羅甸縣沫陽(yáng)鎮(zhèn)董架社區(qū)左側(cè)山坡展線(xiàn)，設(shè)置了拉賴(lài)大橋、董架大橋，設(shè)置下壩大橋跨越溝谷，設(shè)置下壩隧道后設(shè)置擺臺(tái)1#大橋跨越巖溶洼地，設(shè)置擺臺(tái)隧道穿越山梁，本標(biāo)段擺臺(tái)2#大橋(終點(diǎn)樁號(hào)YK60+600)，順接8標(biāo)起點(diǎn)，路線(xiàn)全長(zhǎng)7.608 km。斷鏈加長(zhǎng)8.477 m，位置在YK55+888.477=YK55+880。

上翁井大橋由于地質(zhì)情況為巖溶發(fā)育巖層、裂隙發(fā)育，樁基采用沖擊鉆成孔，在2016年5月開(kāi)始樁基施工，樁基施工完成后緊接組織地系梁、承臺(tái)、墩柱及蓋梁的施工，2016年9月份完成下部構(gòu)造施工，上部構(gòu)造T梁安裝待鄧家坨大橋T梁安裝完成后開(kāi)始，2017年5月1日完成全橋。

2 橋梁樁基溶洞地段施工技術(shù)

2.1 溶洞處理施工方案

(1)當(dāng)溶洞高度不高(一般不大于3 m)，且覆蓋層厚度不大于(6～8 m)時(shí)，采用片石粘土筑壁法。

(2)當(dāng)溶洞高度不高(一般不大于8 m)，覆蓋層厚度大于8 m時(shí)，采用護(hù)筒跟進(jìn)和片石粘土筑壁相結(jié)合的方式;假設(shè)一根樁基屬于這種情況，然而地勘資料上顯示臨近樁基無(wú)溶洞，考慮到鉆探樁基地質(zhì)情況的局限性，在進(jìn)行臨近樁基施工時(shí)，必須采用護(hù)筒跟進(jìn)法，可以防止在遇到溶洞時(shí)因泥漿瞬間流失導(dǎo)致塌孔并引起鉆頭被埋，如出現(xiàn)鉆頭被埋較深，則鉆頭將很難被提出，從而需要重新對(duì)該位置的樁基進(jìn)行設(shè)計(jì)(群樁設(shè)計(jì))，并引起投資額增加和工期的延長(zhǎng)。

(3)當(dāng)溶洞高度較高(一般大于8 m)，覆蓋層厚度大于8 m時(shí)，采用帷幕注漿法。對(duì)不好的樁基地質(zhì)情況進(jìn)行預(yù)處理，使得地質(zhì)情況得以改善。

2.2 樁基溶洞地段施工要點(diǎn)

(1)鋼護(hù)筒跟進(jìn)法

當(dāng)溶洞位置漏漿速度過(guò)快，泥漿泵補(bǔ)漿速度慢于護(hù)筒內(nèi)泥漿流失速度時(shí)，且溶洞底板高程距地面高差在8 m以?xún)?nèi)的大型溶洞，同時(shí)當(dāng)覆蓋層較厚(一般大于8 m)，出現(xiàn)溶洞時(shí)水頭短時(shí)間下降，且易導(dǎo)致土層的坍塌埋鉆，為防止漏漿造成孔壁坍塌，采用鋼護(hù)筒方法進(jìn)行處理。該方法就是一面沖孔，一面接高護(hù)筒。土層施工時(shí)鉆頭需加大10 cm，到進(jìn)入巖層時(shí)改用設(shè)計(jì)大小的鉆頭。當(dāng)鉆至溶洞位置時(shí)，泥漿瞬間下沉?xí)r，立即加入大量泥漿并采用片石粘土回填溶洞。擊穿溶洞頂板后，利用鉆錘反復(fù)在頂板擊穿位置小沖程沖孔，將孔壁修理圓滑。修圓孔壁的同時(shí)焊接長(zhǎng)鋼護(hù)筒，采用電焊機(jī)將準(zhǔn)備好的8 mm厚的鋼護(hù)筒焊接，直徑為樁徑+40 cm，長(zhǎng)度為溶洞頂板與地面高差加1.3 m，每2 m或兩節(jié)護(hù)筒連接處，設(shè)置加強(qiáng)筋一道。下放長(zhǎng)護(hù)筒時(shí)，其位置必須準(zhǔn)確，下放完成后，檢查其高程、垂直、護(hù)筒頂面水平度。然后回填粘土、片石混合物，土石比列1∶1，采用反復(fù)沖擊的辦法將洞內(nèi)填充物錘擊密實(shí)，再轉(zhuǎn)入正常鉆進(jìn)。

(2)帷幕注漿法

針對(duì)高度大于8 m的溶洞，采用帷幕注漿法，注漿的的范圍為整個(gè)溶洞的高度，帷幕的范圍以樁中心以外5 m。注漿采用水泥砂漿注漿，單管注漿，注漿壓力0.5～1.0 MPa，鉆孔Φ70 mm鋼管。注漿范圍為整個(gè)溶洞高度，每隔1 m提管一次，注漿孔間距3～5 m，呈梅花形布置。當(dāng)溶洞無(wú)填充物時(shí)，鉆孔后先進(jìn)行灌砂以及碎石回填溶洞再進(jìn)行壓漿。鉆孔時(shí)，根據(jù)地質(zhì)條件及時(shí)調(diào)整鉆速，控制節(jié)奏，防止卡鉆。遇到水加淤泥的地質(zhì)條件時(shí)，盡量少采用潛孔鉆鉆孔。注漿壓力按照最大1.0 MPa控制，最好不超壓，如果壓力超壓要注意泄壓，及時(shí)提管，保證工序連續(xù)進(jìn)行，同時(shí)防止中途中斷施工。

本工程對(duì)于對(duì)溶洞的治理，對(duì)拱頂及拱腰以上發(fā)育深度小于2 m的溶洞，在溶洞周?chē)蛟O(shè)20藥卷錨桿，待初期支護(hù)完成后分泵送C15混凝土回填;對(duì)仰拱及路面以下發(fā)育深度小于2 m的溶洞，直接采用C15混凝土回填;對(duì)于拱腰以上發(fā)育大型溶洞，沿溶洞周邊打設(shè)超前小導(dǎo)管或大管棚作為超前支護(hù)，隧道開(kāi)挖后初噴10 cm厚混凝土，然后施工I20b型鋼拱架。鋼筋網(wǎng)(雙層)及噴射50 cm厚混凝土作為護(hù)拱，并設(shè)置長(zhǎng)3.0 m長(zhǎng)20鎖腳錨桿，在護(hù)拱保護(hù)下施工初期支付和二次襯砌;對(duì)隧道仰拱及邊墻發(fā)育大型溶洞，上部寬度較窄的采用M7.5漿砌片石回填及C25鋼筋混凝土梁跨越，預(yù)埋100 mm軟式透水管泄水，上部寬度較寬的溶洞采用樁基礎(chǔ)及鋼筋混凝土跨越。

3 結(jié)語(yǔ)

橋梁樁基在溶洞地段的施工是比較復(fù)雜和困難的，如何在施工中對(duì)樁基施工質(zhì)量進(jìn)行控制并且保證施工安全是十分重要的。主要結(jié)合貴州省余慶至安龍高速公路平塘至羅甸段上翁井大橋的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于針對(duì)工程實(shí)際情況選擇合理的溶洞處理施工方法，有效的保證了樁基施工質(zhì)量，希望在同類(lèi)的工程施工中提供參考。

［1］羅勝平.巖溶地區(qū)碼頭樁基設(shè)計(jì)溶洞預(yù)處理方法［J］.水運(yùn)工程，2014，(12):56－57.

［2］范志新.橋梁樁基溶洞地段施工處理技術(shù)［J］.交通世界，2016，(2):23－24.

U445

C

1008－3383(2017)04－0147－01

2017－03－03

盧捷(1974－)，男，貴州印江人，高級(jí)工程師，主要從事公路工程管理方面研究。