試析橋梁鉆孔灌注樁溶洞的處理方法

摘 要：本文首先對溶洞的危害性進行了簡要介紹，并從實際工程出發，對橋梁鉆孔灌注樁溶洞的處理方法展開了探討，希望對我國相關領域的全面發展起到促進作用。

關鍵詞：橋梁鉆孔灌注樁 溶洞 處理方法

在橋梁鉆孔灌注樁施工中，其受地質條件的影響是相對較大的，如果施工現場擁有較大的溶洞，施工人員必須應用科學的技術，努力促使承載能力在樁基中有效提升，為橋梁工程施工安全性的提升奠定良好的基礎。現階段，我國多數橋梁工程施工過程中，都會使用鉆孔壓漿的方式進行溶洞的處理，注漿壓力控制以及合理的水膠比等因素，都將對溶洞處理效果產生影響。由此可見，在橋梁鉆孔灌注樁施工中，溶洞處理具有一定的復雜性，施工人員必須加大對溶洞處理的重視，并努力實現處理方法的創新，才能夠為提升工程質量奠定良好的基礎。

一、溶洞的危害性

石灰巖在被地下水溶解和雨水侵蝕的背景下，就會產生空洞，這是溶洞形成的主要原因。由于溶洞位于地下，因此通常不容易被直接發現，現階段，我國在對溶洞進行勘探的過程中，僅能夠對溶洞的基本位置進行確定，但是溶洞的性狀以及大小等是無法準確的進行判斷的，正因為如此，其對橋梁鉆孔灌注樁的影響是客觀存在的，溶洞的具體危害如下：

第一，泥漿水面在孔內會呈現出逐漸下降的趨勢，當下降到一定程度，泥漿水面將保持不變。這一溶洞給橋梁鉆孔灌注樁帶來的負面影響不大，在實際施工中，可以不采取相應的處理措施。

第二，泥漿在孔內會快速下降并消失。在這一過程中，如果異常的情況并沒有在洞口發生，那么說明相對結實的覆蓋層存在于溶洞頂，可以對地面的重物進行有效的支撐；如果塌崩的現象開始在洞口中產生，那么很可能導致嚴重的安全事故。

第三，泥漿在孔內忽然消失。這一問題通常會在施工過程中產生，其所帶來的危害是非常大的，洞口附近的地面會同施工設備儀器產生嚴重的塌陷。

二、橋梁鉆孔灌注樁溶洞的處理方法

1.工程概述。某104國道改建工程中，K2+0.33.3～K3+450為起止樁號，擁有1.4167km的路線長度，在實際進行建設的過程中，嚴格遵守國家一級公路標準，因此為雙向六車道，擬定擁有80千米每小時的速度和32米的整體式路基寬。其中，1149.52米和31.5米分別為橋梁工程的長度和寬度。在該工程中，大跨境先簡后聯預應力小箱梁為上部結構特點，而預應力變截面混凝土連續箱梁是主橋的結構形式特點，鉆孔灌注樁實體墩為下部結構特點。在實際施工的過程中群樁為30號墩樁基礎，設置了兩排橋樁號前進方向，a-0～a-5為第一排小樁號，b-0～b-5為第二排小樁號，工擁有樁基12根，39.52米和3.45米為基底設計標高和樁頂設計標高，1.5米為設計樁徑，5.18米為地標高，在對端承樁設計模型進行應用的過程中展開了有效的受力設計。

2.處理方案。

2.1已施工鉆孔灌注樁的溶洞處理方案。首先，鉆孔工作應在樁基中心展開，為詳細的展開勘察奠定良好的基礎。在樁心位置構建90毫米口徑的孔，在鉆孔過程中，其應低于設計樁底的標高，二者之間應保持5米的距離，從而對樁底的地質條件進行更加深入的勘察。在本工程施工過程中發現，在a-3樁中進行鉆孔，在4米以下的鉆底位置，會形成掉鉆的現象，水頭在鉆孔中的下降速度非常快，該樁底部最深6米的位置擁有一個溶洞，其內部擁有一定的碎石和粘土等填充物；在a-4樁中，距離樁底6米的距離中，溶蝕裂隙非常發達，在實際施工中發現，水頭在鉆孔中始終存在下降的現象，及時連續補水，在距離樁底3米左右的距離中，水頭在孔中擁有非常快的下降速度，因此可以說明相對嚴重的裂隙產生于這一位置中。其次，如果樁心已經成孔，在此時施工中需要進行取孔并繼續展開勘察。該工程建設過程中，相關技術人員對以下施工處理方案進行了制定和落實：第一，在a-3樁處理中，溶洞存在于樁底5米的范圍內，此時必須首先對溶洞中的粘土進行沖洗，沖洗的過程中應對高壓噴射清水的方式進行應用，一直到清澈的回水產生于孔口為止，將水泥漿灌注于溶洞中，其擁有0.5的水灰比，同時必須在自重的狀態下展開這一施工操作，確保水泥漿將鉆孔完全填滿為止；第二，在a-3樁處理中，溶蝕裂隙存在于樁底5米的范圍內，在對孔口進行密封的過程中，需要對橡塞注漿器進行應用，注漿的方式為全孔高壓，其壓力值應保持在4MPa～5MPa之間，當壓力達到5MPa以后，需要停止注漿；第三，在b-0、b-2、b-5樁處理中，并沒有明顯的溶蝕裂隙存在于樁底5米的范圍內，因此此處可以不采取相應的處理措施；第四，在施工兩周以后，應將單樁承載試驗應用于a-3和b-0樁基中，在本工程中，經過試驗證明實際施工同設計樁底承載要求完全一致。

2.2未施工鉆孔灌注樁的溶洞處理方案。第一，厚淤泥覆蓋層位于地表以下20米左右的位置，在對其進行處理的過程中，應對高壓旋噴水泥攪拌樁進行應用，其擁有0.5～0.6的水灰比，硅酸鹽水泥的型號為42.5號，在對其進行應用的過程中，希望可以加固處理該范圍內的全部淤泥質土，設計樁徑范圍在a-0、a-1、a-2中以外的30～40厘米位置是具體的加固范圍，在布置攪拌樁的過程中，其應當呈現出50厘米的縱橫向距離和50厘米的樁徑[3]。在預處理其他的樁的過程中，樁徑外最大40厘米為預處理的范圍，在對攪拌樁進行布置的過程中，等間距應為50厘米，50厘米的單樁直徑應產生于攪拌樁樁徑中，在完成攪拌樁施工以后，由于溶洞和深層溶蝕裂縫存在于樁基位置，在對其進行處理的過程中必須在2周以后展開。第二，針對設計樁底來講，其以下5米的范圍中，存在溶蝕裂縫被樁身穿越的現象，同時也存在一定的小溶洞地層，在對其進行處理的過程中，可以對注漿的措施進行應用：泵注漿為主要的注漿方式。水泥漿為主要漿液，1：1為水和水泥之間的配合比。0.5MPa～2MPa為注漿過程中的壓力控制范圍，實際展開注漿操作的過程中，必須對速度進行嚴格的控制，通常情況下，這一速度值應控制在高于15L/min和低于20L/min的范圍內。在對這一處理方法進行應用的過程中，主要目的是確保填充物中充滿漿液，并逐漸形成固結的狀態，2.0米為最小的滲透直徑，這樣以來，可以促使充足的固結體產生于沖鉆成孔過程中。注漿管在實際注漿時，必須向鉆孔底部進行超前插入。接下來，需要在提升注漿管的同時慢慢的展開注漿操作，提升的速度應同注漿的速度保持一致，同時在實際施工中還應當對滲透半徑進行充分的控制。

在這一施工中，為了預防過多的浪費漿液，應對間歇逐段注漿的方法進行充分的應用，確保溶洞中的填充物可以同漿液形成有效的融合，才能夠實現良好的膠結效果，在此基礎上才可以再次進行注漿，在多次循環注漿的過程中，工作人員必須嚴格控制最大注漿量。

3.處理結果。首先，部分部位在進行預處理以后展開了鉆孔施工，鉆孔可以順利進行，操作中為發現坍塌、坍孔、漏漿等問題；其次，將全程取芯的操作應用于已經完成灌注的樁中，產生了完整的芯樣；同時在展開小應變檢測的過程中發現，其呈現出良好的成樁質量；再次，在展開單樁承載力實驗的過程中發現，該工程的橋梁鉆孔灌注樁都符合質量要求。

三、結語

綜上所述，溶洞對于樁基施工具有嚴重的影響，如果沒有對溶洞進行合理的處理，將導致樁基礎施工質量下降，最終對整個工程的穩定性造成威脅。因此，近年來我國在積極進行橋梁建設的過程中，必須提升對溶洞處理的重視，并從工程實際出發，有針對性的采取溶洞處理方式，才能夠為提升橋梁工程的社會和經濟效益奠定良好的基礎。

參考文獻：

[1]原喜忠，馬巍，劉永智等.橋梁鉆孔灌注樁施工中高溫凍土地基溫度場動態監測與研究[J].巖石力學與工程學報，2015，24（6）：1052-1055.

[2]鄭芳.分析橋梁鉆孔灌注樁施工中常見斷樁、串樁等病害的處理措施[J].江西建材，2014（21）：155-155.

[3]李強.橋梁鉆孔灌注樁質量缺陷的防治與處理方法[J].城市建筑，2016（21）：283-283.