高速公路溶洞地區(qū)橋梁鉆孔灌注樁施工技術(shù)研究

羅勇 吳選比

摘 要：文章是中交二航局四公司對高速公路溶洞地區(qū)橋梁鉆孔灌注樁施工技術(shù)進行的研究，以某公路高架橋作為研究的對象，簡要概述高速公路溶洞地區(qū)橋梁鉆孔灌注樁施工的處理原則，深入研究該處橋梁鉆孔灌注樁的施工方法，并分析施工中容易出現(xiàn)的事故與防治措施。

關(guān)鍵詞：高速公路；溶洞地區(qū)；橋梁鉆孔灌注樁

1 前言

鉆孔灌注樁施工技術(shù)因為其適用地基廣泛、施工噪聲小、施工簡便等特點，被廣泛應(yīng)用于公路橋梁等基礎(chǔ)工程建設(shè)中，然而制約鉆孔灌注樁施工質(zhì)量的因素有很多，如果沒有事先制定發(fā)生問題時的解決辦法，將會對整個建筑工程的質(zhì)量造成嚴重的影響，阻礙工程建設(shè)的順利開展[1]。

2 處理原則

（1）對于5米以上的溶洞樁基，應(yīng)將鋼護筒放入穩(wěn)定的土層，然后再進行拋填片石粘土造壁成孔技術(shù)。（2）對于5m以下的溶洞樁基，可運用全充填溶洞拋填片石粘土造壁成孔技術(shù)，并根據(jù)實際情況，適當(dāng)添加下鋼護筒施工技術(shù)。（3）地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，則實施沖擊鉆成孔，因為沖擊錐能夠擠壓護臂，可以很好地處理半邊巖、溶槽以及裂隙漏水等狀況，提鉆速度快，減少了埋鉆的風(fēng)險。（4）若巖溶極為發(fā)育，在沖孔時發(fā)生了漏漿等情況，可采取回填粘土技術(shù)進行處理。

3 施工方法

3.1 施工準(zhǔn)備

在進行高速公路溶洞地區(qū)橋梁鉆孔灌注樁施工前，應(yīng)首先對橋梁處溶洞的基本樣態(tài)、發(fā)育特點、規(guī)律、洞穴規(guī)模、富水情況等進行地質(zhì)勘查，可通過物理勘察或地質(zhì)雷達等多種勘察方法。根據(jù)溶洞地質(zhì)情況進行鉆孔方案的規(guī)劃，如溶洞內(nèi)地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且樁徑大，則可適當(dāng)增加鉆孔數(shù)量。用于勘察的超前鉆孔需要保證鉆進基巖內(nèi)部5m～10m，當(dāng)遇到溶洞時，應(yīng)保證鉆孔完全穿過溶洞，并鉆進洞底基巖不少于5m。通過對橋梁處地質(zhì)的勘察工作，充分掌握溶洞的詳細信息，并在施工前預(yù)測可能出現(xiàn)的事故，事先做好預(yù)防的措施。其次，根據(jù)所掌握的溶洞信息準(zhǔn)備適當(dāng)?shù)乃⒛酀{、粘土、片石等材料，并準(zhǔn)備好施工設(shè)備。

3.2 溶洞鉆孔灌注樁施工

3.2.1 鉆孔施工

根據(jù)溶洞的不同情況采取不同的鉆孔施工方法：（1）如溶洞內(nèi)有填充物，或高度小，可運用沖擊鉆鉆孔技術(shù)，由于巖溶極為發(fā)育，因此應(yīng)充分分析超前鉆所勘察的溶洞信息后，在溶洞頂部進行沖擊鉆機沖孔要注意沖進速度應(yīng)保持在70cm/h，且沖程大約保持在50m，進行沖孔時，應(yīng)輕捶慢打，保證孔壁的堅固圓滑。另外，為了防止擊穿巖殼時沖擊鉆被卡住，應(yīng)保證主繩松繩量為3cm左右，且向里投入1.5m左右的粘土與片石材料，使用0.5m的小沖程進行沖砸，以達到更好地傳遞沖擊力的目的。（2）如果溶洞為半填充，或為空洞時，可根據(jù)溶洞的層數(shù)與實際的充填狀況，運用鉆孔與下沉外鋼護筒同時進行的方案，并配合外鋼護筒的直徑，從大到小依次更換鉆頭。

3.2.2 外鋼護筒與內(nèi)護筒下沉

根據(jù)溶洞處地質(zhì)情況以及溶洞層數(shù)進行外鋼護筒的制作。在外鋼護筒下沉工作時，首先使用樁錘擴大孔徑，其次配合振動打撥錘下沉外鋼護筒，振動打撥錘的振動動力應(yīng)保證不低于1600kN。需要注意的是，在外鋼護筒下沉?xí)r應(yīng)在垂直平面使用經(jīng)緯儀進行傾斜度的監(jiān)測工作，保證外鋼護筒下沉后的傾斜度不多于1%；在確保孔壁垂直且圓滑后，通過鋼絲繩將內(nèi)護筒與沖機相連，再用沖機將內(nèi)護筒放入外鋼護筒內(nèi)，直達孔底，然后再回轉(zhuǎn)鉆機的鉆桿上附加內(nèi)護筒壓架裝置，通過回轉(zhuǎn)鉆機促使內(nèi)護筒下沉至溶洞底部[2]。

3.2.3 溶洞鉆進

當(dāng)溶洞底部與頂部高低不平時，可使用斜面開孔的施工方法。如果溶洞為空洞，則需要預(yù)灌泥漿或粘土；如果溶洞較小，為了防治充填物倒塌或水泥漿流失，則應(yīng)該分層進行片石與粘土的網(wǎng)填工作，形成石壁。另外，經(jīng)常出現(xiàn)鉆孔時，因為溶洞內(nèi)的巖壁不平整，導(dǎo)致鉆頭滑動，很容易造成鉆孔傾斜、卡鉆等情況，為此，可進行分層拋填粘土以及片石，減小鉆頭的沖程，保證鉆孔垂直，孔壁圓潤。

3.2.4 檢查成孔并清孔

為了保證工程施工的質(zhì)量，在進行鉆孔施工完畢后，應(yīng)對成孔進行檢查，確保成孔的孔徑以及傾斜度，以使得后續(xù)的鋼筋骨架施放工作能夠順利進行。如果成孔傾斜程度過大，應(yīng)及時拋石，重新鉆孔；最后，對孔內(nèi)的鉆渣進行清理，在取渣桶清渣后，在孔內(nèi)射入粘度19左右，含沙量不大于4%且DH值不小于8的泥漿，反復(fù)對孔內(nèi)的鉆渣進行清理。當(dāng)沉渣與沉淀土厚度符合標(biāo)準(zhǔn)后，再進行鋼筋籠的安裝與混凝土的澆筑工作。

2016年，中交第二航務(wù)工程局有限公司的特制架橋機安裝“工”型鋼板組合梁橋關(guān)鍵技術(shù)項目研究中，充分運用了高速公路溶洞地區(qū)橋梁鉆孔灌注樁施工技術(shù)，并取得了良好的成效。

4 施工中的常見問題與處理措施

（1）卡鉆。孔壁不圓、鉆頭磨損、鉆頭直徑過大等原因都會造成卡鉆。因此，應(yīng)及時檢查并更換鉆頭，及時回填片石，并由小到大逐漸增加鉆機沖程。（2）混凝土泄漏。當(dāng)混凝土比重過大時，由于孔壁所承受的壓力增大，容易沖壞片石與粘土形成的孔壁封閉環(huán)孔，導(dǎo)致混凝土泄露。因此，在形成孔壁封閉環(huán)孔時，應(yīng)再次投入片石與粘土且高度超過溶洞頂板，重新成孔，以達到增厚孔壁的目的。（3）漏漿。通常在松散地層以及巖溶裂縫處容易發(fā)生漏漿的情況，因此應(yīng)適當(dāng)增加泥漿的比重，提高泥漿的性能；當(dāng)外鋼護筒底漏漿時，應(yīng)及時對鋼護筒周圍的縫隙進行粘土加固，再往孔內(nèi)回填片石與粘土混合物，且混合物高度應(yīng)在鋼護筒底以上1m左右，進行小沖程的沖砸，對鋼護筒底部的孔壁進行加固[3]。

5 總結(jié)

綜上所述，高速公路溶洞地區(qū)橋梁鉆孔灌注樁施工技術(shù)在高速公路橋梁建設(shè)中具有重要的積極作用，但在運用過程中，需要注意多方面問題，根據(jù)溶洞的實際情況，選擇適合的施工方法。文章是中交二航局四公司對高速公路溶洞地區(qū)橋梁鉆孔灌注樁施工技術(shù)進行的研究，但文章不夠全面，今后會繼續(xù)對相關(guān)的施工實例進行深入探索，進一步提高高速公路溶洞地區(qū)橋梁鉆孔灌注樁施工技術(shù)水平。

參考文獻：

[1] 郭德基.淺談高速公路溶洞地區(qū)橋梁鉆孔灌注樁施工技術(shù)[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2015（19）：37～39.

[2] 吳國華.溶巖地區(qū)橋梁鉆孔灌注樁施工及溶洞處理方法[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2015（9）：17～18.

[3] 孫鋒先.探討某公路橋梁基礎(chǔ)鉆孔灌注樁施工工藝及溶洞處理技術(shù)[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2012（4）：48～50.