梁樁基溶洞處理方法分析

趙曉博

(上海市政工程設計研究總院集團廣東有限公司， 廣東 佛山 528000)

0 前言

在橋梁結構當中，撞擊是負責承載橋梁的重要基礎結構。在橋梁建設過程中，樁基的承載力設計必須符合相關要求，由此才能在地下施工過程中，有效應對復雜的施工環境。尤其是溶洞這類特殊地質結構，會影響施工難度大幅度提升，對此，一些針對橋梁樁基的常規處理方法，難以獲得理想的處理效果，成樁質量不易難以達到相關工程標準。因此，應深入挖掘創新方法與技術，這對促進橋梁建設水平與質量的提升，具有重要意義。

1 項目概況

項目為某高架橋建設工程，設有98根φ2 m的嵌巖鉆孔樁，樁的長度范圍在42±18 m之間；樁基礎結構的上表面為1-2 m的粉質粘土層；下層為3-5 m的軟土層。在前期實地考察過程中發現，施工場地的巖溶發育良好，樁基下有大量的溶洞，為施工工作帶來了極大的難度。

在施工初期階段，嘗試利用拋填法來對溶洞進行填補處理，并由此實現穿越溶洞。經過研討之后發現，由于巖溶結構過于復雜，溶洞不僅多，且排布方面沒有規律，形狀大小也各部相同，若對其進行鉆孔施工，既有可能出現坍塌等問題，影響工程的順利進行。針對此種情況，最終決定采用如下技術流程，來處理樁基溶洞。

2 梁樁基溶洞處理技術流程

2.1 注漿方案設計

考慮到施工場地的復雜地質問題，且基礎樁徑為2 m；加之注漿加固孔距填充的一般值為1.5 m，純水泥漿充填范圍加壓能夠達到2-3 m，所以在實際施工過程中，應保證圓徑2 m范圍內有3孔，如此才能實現全面覆蓋：既無盲區又能相互交叉重疊。最終制定的注漿方案當中，各孔之間相互交叉重疊，結合純水泥漿漿液的滲透性特點，按照間距1.73 m的等邊三角形進行布置，能夠綜合實現施工質量控制目的與經濟目的。

2.2 施工準備

計劃施工順序為先外后內，外側施工部分，采用地質鉆機成孔，三重管高壓旋噴注漿；而內側施工部分相對較為復雜，采用地質鉆機成孔，然后依次進行高壓清水噴射切割循環清查、注漿管預埋、靜壓充填注漿[1]。在正式施工之前，對現場的土樣進行了分析，對漿液配方進行了優化處理，并進行了噴射成樁試驗，最終確定了旋噴管的注漿噴射壓力、轉速、提升速度與注漿量等重要參數，通過對試驗樁的直徑與樁體強度進行檢查，有效驗證注漿方案的可行性。

鉆孔施工期間，應采用跳孔施鉆由外向內先進行高噴注漿，最后進行中部鉆孔。外側注漿施工，應采用間隔注漿法，能夠提升注漿效果。

2.3 高壓清水噴射切割循環清查

進行高壓清水噴射切割循環清查，如果是以砂礫填充為主的溶洞，可采用直接噴漿的方式展開施工。從鉆孔中分別下入高壓噴射器，對溶洞進行全范圍、反復地高壓噴射切割清洗，清洗切割長度即為溶洞頂、底各延長0.5m之后的數值。清孔一般會進行 2次操作，第一次即在內護筒切割施工結束后，清孔時的孔內泥漿比重應該在1.1以下，此時可以進行鋼筋籠吊裝操作；無論采用雙面幫條焊還是閃光對焊的方式，其接頭面積都應在50%以下，而接頭距離應大于1 m。

第二次清孔，則在早下導管之后，通過對孔底沉淀層進行有效觀察，判斷其泥漿比重的實際狀況，若相應的參數未達到施工要求，則要進行二次清孔。二次清孔期間，應重復檢查施工鉆孔；清孔完成后，需要對清孔質量進行有效核查，確保孔內泥漿比重在1.1以下，且沉淀層的厚度在9 cm以下，則清孔施工完成，可繼續進行下一步注漿施工。

2.4 高壓旋噴注漿

高壓旋噴注漿的漿液使用，嚴格遵循著“能用單液不用雙液”的原則，這主要是因為雙液漿的強度相對較低，難以滿足橋梁樁基的高承載力施工需求。漿液配置過程中，將水、水泥、速凝劑按照適合的配比拌和在一起；水泥的規格為P.042.5水泥，水灰比為0.41:1；在施工前試驗過程中發現，這種配比方式并不能夠得到最佳注漿效果，需在此基礎上，向漿液當中摻入早強劑，摻入量為水泥重量的2%，這種配比方式，能夠保證漿液能夠在短時間內凝固，從而降低其流失量。

在進行高壓旋噴注漿的過程中，部分土粒會隨著漿液逐漸冒出地面，在施工過程中，應重點觀察這類土粒的冒出量，若小于注漿量的 20%，則可認為是正常現象，不必對其進行相應處理；但如果冒出量遠大于注漿量的 20%，則應對造成這一現象的原因進行重點分析，并采取相應的措施[2]。另外，施工期間還應重點關注大量冒漿的問題，若由于地層存在大孔隙，進而造成這種現象，則應及時調整注漿參數：減少注漿量、加快提升速度、加快回轉速度、縮小噴嘴直徑、提高噴射壓力，其中的任意一種或幾種調整方式，都可達到相應的抑制效果。

完成高壓旋噴注漿之后，可采用回漿對各孔進行回填處理。

2.5 靜壓注漿填充

靜壓注漿施工，可自下而上循環注漿方式，事先盡量準確的預估注漿深度，并由此確定注漿量與溶隙的空間位置。注漿之前，下完注漿管之后，應及時采用止漿塞，在注漿孔內上緣位置，進行有效封口。

由于巖層當中擁有十分豐富的孔隙，且相互連通，形成了串漿通路，這導致施工過程中，極有可能出現串漿的問題，對此，可在施工時，同時對串漿孔與灌漿孔進行注漿，由此避免串漿現象的發生，保證注漿施工質量。

3 梁樁基溶洞處理效果

完成注漿施工之后，檢查巖溶填充質量，可采用鉆孔抽芯法完成檢測。檢測過程中，應合理布置檢測點，布置密度應為注漿鉆孔的 50%，通過檢測獲得評價指標，即溶洞填充的致密性與灌漿體強度。通過取出的芯樣能夠發現，橋梁樁基溶洞區域均為水泥主體，且固結體表面致密，不存在明顯的夾沙、夾泥、空隙等問題，符合相關工程技術與質量標準。

結束語：綜上所述，探究梁樁基溶洞處理方法，對促進橋梁樁基建設水平與建設質量的整體提升，具有重要意義。通過相關分析，有效的樁基溶洞處理方法，能夠解決以往施工過程中，一旦遭遇溶洞就會出現漏漿、卡鉆、垮孔問題的技術難題，有效提升注漿質量，進而提升橋梁樁基的承載能力，使其達到相關設計要求，保證樁基及橋梁整體的使用安全。

[1]董偉,彭博.贛粵高速同南河大橋樁基溶洞處理[J].山東交通科技,2015(05):58-60.

[2]黃碩峰.濱海大橋樁基溶洞處理研究[J].交通建設與管理,2015(06):173-175.