溶巖地區溶洞樁基礎施工工法

宋志紅

（山西晉城路橋建設有限公司，山西晉城 048000）

溶巖地區溶洞樁基礎施工工法

宋志紅

（山西晉城路橋建設有限公司，山西晉城 048000）

廣東省江肇高速公路G8標段，其中高明河特大橋橋址處熔巖發育地帶，地層巖性復雜，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踐，介紹溶洞樁基礎的施工工法。

熔巖；樁基礎；施工工法

1 前 言

高明河特大橋全長1 664 m，共66個墩臺。樁徑為1.5 m和1.8 m兩種，在鉆探揭示的深度范圍內，根據地層時代、沉積層位及巖石特征，結合原位測試及巖土體物理力學指標等資料，將橋基巖土體劃分為15個工程地質層，自上而下依次為：素填土，亞粘土，中粗砂，粘土、亞粘土，淤泥、淤泥質粘土，粉細砂，礫砂，亞粘土，礫砂，亞粘土，砂質亞粘土，全風化炭質灰巖，強風化灰巖，弱風化灰巖，弱風化砂巖。

2 施工工藝及操作要點

2.1 厚壁長護筒的下法及護筒地面位置

（1）鋼護筒要求：壁厚10～15 mm，直徑比設計樁徑大20 cm，每節長度1.5～6 m不等。

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

（3）鋼護筒下沉。

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

2.2 沖錘擊穿溶洞頂板巖層的方法

（1）往孔內填拋片石，使沖錘沖落到底時受到的回擊力均勻，保證沖錘落位準確。

（2）用導管往孔底灌注水泥混凝土，將斜面填平并補強低處巖面。

（3）在沖錘要穿越溶洞頂板巖層時，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的方法及材料

（1）一般溶洞處理方法

對小于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水位的變化，一旦泥漿面下降，首先應及時補充泥漿，保持孔內水位壓力，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。只有當泥漿漏失現象全部消失，觀察一段時間情況正常后，方可繼續沖孔。

（2）中、小溶洞串聯類處理方法

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、壓漿成一個整體的持力層，以達到樁基的承載力要求。

（3）無填充物的較大溶洞處理方法

如果溶洞內無填充物，在孔位旁邊應儲備足夠的黏土、片石及水泥，挖掘機和鏟車隨時待命；沖錘在擊穿溶洞頂板巖層時，泥漿會急劇下降，這時補（4）抗滲、抗凍、抗碳化等耐久性指標有較大的提高。

建黑高速公路根據工程需要、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。根據溫度和運輸距離，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。外加劑摻量應當由試驗室通過試配及現在調整確定。外加劑在混凝土中通常用量很少，但作用明顯，因此外加劑質量非常重要，不允許有任何的質量誤差，否則一旦發生混凝土工程事故，后果不堪設想。當混凝土原材料配制生產混凝土拌和料時出現不適應現象，應由指揮部領導、監理單位、外加劑生產廠家和施工單位通過試驗及時調整，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，以免造成經濟損失，或者因超摻量影響混凝土的性能，從而造成混凝土質量和安全事故。

結語：新拌混凝土的工作性能、硬化混凝土的強度、耐久性能很大程度上取決于原材料質量。同時因原材料質量變化，如水泥細度、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調整，并沒有通用的固定配合比。因此原材料的檢測是試驗室的日常工作，是確定配合比的依據，是生產控制的依據。

U445

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1008-3383（2017）01-0086-01

2016-03-11