溶巖地區(qū)溶洞樁基礎(chǔ)施工工法

宋志紅

（山西晉城路橋建設(shè)有限公司，山西晉城 048000）

溶巖地區(qū)溶洞樁基礎(chǔ)施工工法

宋志紅

（山西晉城路橋建設(shè)有限公司，山西晉城 048000）

廣東省江肇高速公路G8標(biāo)段，其中高明河特大橋橋址處熔巖發(fā)育地帶，地層巖性復(fù)雜，有溶洞、土洞分部，且溶洞多串洞，局部伴以溶蝕溝槽，施工難度大，通過在此橋的施工實(shí)踐，介紹溶洞樁基礎(chǔ)的施工工法。

熔巖；樁基礎(chǔ)；施工工法

1 前 言

高明河特大橋全長1 664 m，共66個(gè)墩臺(tái)。樁徑為1.5 m和1.8 m兩種，在鉆探揭示的深度范圍內(nèi)，根據(jù)地層時(shí)代、沉積層位及巖石特征，結(jié)合原位測試及巖土體物理力學(xué)指標(biāo)等資料，將橋基巖土體劃分為15個(gè)工程地質(zhì)層，自上而下依次為：素填土，亞粘土，中粗砂，粘土、亞粘土，淤泥、淤泥質(zhì)粘土，粉細(xì)砂，礫砂，亞粘土，礫砂，亞粘土，砂質(zhì)亞粘土，全風(fēng)化炭質(zhì)灰?guī)r，強(qiáng)風(fēng)化灰?guī)r，弱風(fēng)化灰?guī)r，弱風(fēng)化砂巖。

2 施工工藝及操作要點(diǎn)

2.1 厚壁長護(hù)筒的下法及護(hù)筒地面位置

（1）鋼護(hù)筒要求：壁厚10～15 mm，直徑比設(shè)計(jì)樁徑大20 cm，每節(jié)長度1.5～6 m不等。

（2）鋼護(hù)筒的就位：一種方法是鋼護(hù)筒由加工場地運(yùn)至樁位處用吊車安放，在孔口用18＃槽鋼焊一個(gè)固定鋼護(hù)筒的井字型架，相對(duì)槽鋼內(nèi)間距離應(yīng)大于鋼護(hù)筒外徑2 cm左右，首次下沉護(hù)筒長度易在4～6 m，吊車吊放護(hù)筒在井字型槽鋼固定架內(nèi)就位。另一種方法是用人工挖孔，挖到地面下2～3 m，用水泥混凝土護(hù)壁，孔壁內(nèi)徑大于鋼護(hù)筒外徑2～3 cm左右，吊鋼護(hù)筒放到人工挖孔內(nèi)就位。

（3）鋼護(hù)筒下沉。

振動(dòng)錘固定在一塊鋼板上，鋼板厚15 mm，直徑比護(hù)筒直徑大20～30 cm。振動(dòng)錘連同鋼板扣壓在護(hù)筒上口，用4根φ16 mm鋼筋與護(hù)筒焊接固定。用兩臺(tái)經(jīng)緯儀（或2人持垂球）控制護(hù)筒上口的兩個(gè)垂直方向，由一個(gè)專人根據(jù)測量控制位置，指揮吊車調(diào)整護(hù)筒上口位置及垂直度，經(jīng)緯儀在兩個(gè)垂直方向看護(hù)筒邊緣均在豎直線上，在護(hù)筒垂直后開始啟動(dòng)振動(dòng)錘；初時(shí)振動(dòng)下沉要緩慢，用吊車吊繩控制下沉速度，如出現(xiàn)護(hù)筒歪斜時(shí)，可提起護(hù)筒擺動(dòng)吊車吊桿進(jìn)行垂直度調(diào)整，在滿足垂直要求后方可繼續(xù)振動(dòng)下沉，護(hù)筒就位后的傾斜度不大于1%。初次下沉護(hù)筒長度可根據(jù)地質(zhì)條件及振動(dòng)錘能下沉的深度來確定，一般在4～6 m。初節(jié)護(hù)筒下沉完畢后即可穩(wěn)鉆機(jī)進(jìn)行沖孔，在沖過護(hù)筒底1～2 m時(shí)加接一節(jié)護(hù)筒，加接護(hù)筒焊縫要焊滿，不留縫隙，用振動(dòng)錘沉下加接的護(hù)筒。如此反復(fù)，可使護(hù)筒隨沖孔穿過巖頂覆蓋層跟進(jìn)到巖頂。

2.2 沖錘擊穿溶洞頂板巖層的方法

（1）往孔內(nèi)填拋片石，使沖錘沖落到底時(shí)受到的回?fù)袅鶆颍ＷC沖錘落位準(zhǔn)確。

（2）用導(dǎo)管往孔底灌注水泥混凝土，將斜面填平并補(bǔ)強(qiáng)低處巖面。

（3）在沖錘要穿越溶洞頂板巖層時(shí)，用小沖程沖孔，沖程控制在60～100 cm。

2.3 擊穿溶洞后孔壁修復(fù)的方法及材料

（1）一般溶洞處理方法

對(duì)小于1～2 m深的溶洞，可用填充黏土回注泥漿方法。沖孔過程中由專人密切注意孔內(nèi)水位的變化，一旦泥漿面下降，首先應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充泥漿，保持孔內(nèi)水位壓力，防止塌孔。漏漿后，回填片石（20～30 cm）和粘土，片石和粘土按1∶3的比例回填。只有當(dāng)泥漿漏失現(xiàn)象全部消失，觀察一段時(shí)間情況正常后，方可繼續(xù)沖孔。

（2）中、小溶洞串聯(lián)類處理方法

可采用一般溶洞的處理方法（填充法），也可采用提前壓漿法或施噴法，選用溶洞中空隙較小的幾層（2～3層），將分層溶洞填充、壓漿成一個(gè)整體的持力層，以達(dá)到樁基的承載力要求。

（3）無填充物的較大溶洞處理方法

如果溶洞內(nèi)無填充物，在孔位旁邊應(yīng)儲(chǔ)備足夠的黏土、片石及水泥，挖掘機(jī)和鏟車隨時(shí)待命；沖錘在擊穿溶洞頂板巖層時(shí)，泥漿會(huì)急劇下降，這時(shí)補(bǔ)（4）抗?jié)B、抗凍、抗碳化等耐久性指標(biāo)有較大的提高。

建黑高速公路根據(jù)工程需要、施工條件和施工工藝等因素選擇緩凝減水劑和高效減水劑兩種外加劑。根據(jù)溫度和運(yùn)輸距離，確保混凝土的和易性和工作性，選擇合理的外加劑品種和摻量。外加劑摻量應(yīng)當(dāng)由試驗(yàn)室通過試配及現(xiàn)在調(diào)整確定。外加劑在混凝土中通常用量很少，但作用明顯，因此外加劑質(zhì)量非常重要，不允許有任何的質(zhì)量誤差，否則一旦發(fā)生混凝土工程事故，后果不堪設(shè)想。當(dāng)混凝土原材料配制生產(chǎn)混凝土拌和料時(shí)出現(xiàn)不適應(yīng)現(xiàn)象，應(yīng)由指揮部領(lǐng)導(dǎo)、監(jiān)理單位、外加劑生產(chǎn)廠家和施工單位通過試驗(yàn)及時(shí)調(diào)整，選擇合理的摻量，切勿盲目的用超摻量方法來滿足工程施工要求，以免造成經(jīng)濟(jì)損失，或者因超摻量影響混凝土的性能，從而造成混凝土質(zhì)量和安全事故。

結(jié)語：新拌混凝土的工作性能、硬化混凝土的強(qiáng)度、耐久性能很大程度上取決于原材料質(zhì)量。同時(shí)因原材料質(zhì)量變化，如水泥細(xì)度、需水量比變化、外加劑減水率變化、混凝土的配合比等也要作相應(yīng)調(diào)整，并沒有通用的固定配合比。因此原材料的檢測是試驗(yàn)室的日常工作，是確定配合比的依據(jù)，是生產(chǎn)控制的依據(jù)。

U445

C

1008-3383（2017）01-0086-01

2016-03-11