巖溶復(fù)雜地質(zhì)條件下的高速公路橋梁樁基施工技術(shù)

肖必飛

（中交四航局第一工程有限公司，廣東 廣州 510310）

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，我國范圍內(nèi)各大城市的城市化進程都在不斷加快，這使得高速公路橋梁工程的建設(shè)數(shù)量和規(guī)模不斷增加。相關(guān)部門也愈發(fā)重視復(fù)雜地質(zhì)條件下的樁基處理和施工。作為一種較為常見的特殊地質(zhì)，巖溶地質(zhì)具有多種表現(xiàn)形式，規(guī)律性較弱，會給樁基施工帶來諸多不確定因素，施工企業(yè)必須加以重視，采取有效的施工技術(shù)對其進行處理[1]。

1 工程概況

文章涉及工程為6車道高速公路，路基寬度為34m，設(shè)計速度為120km/h，該項目的建設(shè)一共需要建設(shè)5座橋梁，橋梁的總長度為1.18km。橋梁基礎(chǔ)形式為鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，橋梁的墩身有兩種形式：圓柱墩、實心薄壁墩。因為該工程所處的地質(zhì)環(huán)境較為復(fù)雜，溶洞樁基地層中基本不存在厚砂礫層，另外，該區(qū)域地下水位較低，所以決定配合應(yīng)用鉆孔樁和挖孔樁施工技術(shù)開展施工[2]。

2 施工工藝流程

高速公路巖溶復(fù)雜地質(zhì)條件下橋梁樁基施工工藝具體流程如圖1所示。

圖1 施工工藝流程

3 挖孔樁成孔施工技術(shù)

3.1 護壁厚度設(shè)計

考慮到工程鉆孔深度的要求，針對土質(zhì)較差區(qū)域開展挖孔樁施工的過程中，需要采用分段開挖的方式，分段進行護壁處理，進一步提高挖孔樁施工過程中的安全穩(wěn)定性。對于文章涉及工程來說，對于小于6m的鉆孔，由于土質(zhì)條件相對較好，因此即使不進行護壁，也可以開展開挖施工；但是對于超過6m的鉆孔施工，為了提高施工過程中的安全性，必須設(shè)置護壁，同時合理控制護壁厚度約為15cm。

3.2 樁孔開挖

綜合考慮巖溶地質(zhì)環(huán)境的特點，決定應(yīng)用分段開挖的方式開展開挖施工[3]。對于地質(zhì)條件較好的區(qū)域，1m一段；對于巖溶地區(qū)，0.5m一段。在開展開挖施工的過程中，不需要對孔壁進行拋光處理，應(yīng)用人為處理的方法保證孔壁的平整度。鉆孔施工的過程中，如果遇到堅硬巖石，可以配合應(yīng)用淺眼松動爆破法繼續(xù)開展挖進施工。

3.3 護壁的施工

綜合考慮巖溶地質(zhì)環(huán)境所具有的特點，應(yīng)用的護壁為外齒型15cm等厚鋼筋混凝土，并應(yīng)用人工澆筑的方式，每段3塊拼接在一起，然后應(yīng)用U型卡將其連接起來；完成護筒施工后，需要開展測量控制工作，校對樁基的高程以及樁位軸線，保證孔位以及孔深都符合具體的設(shè)計要求。

3.4 鉆孔的測量控制

隨時校對樁位軸線，保證在開展鉆孔施工的過程中，樁位、截面面積以及孔深都符合工程實際的設(shè)計要求。另外，應(yīng)用基線十字網(wǎng)控制方法對軸線進行測量控制，將控制水準機電向上牽引直到護壁頂面，實現(xiàn)高程的測量和控制。

3.5 溶洞處理

對巖溶地區(qū)開展鉆孔灌樁施工的過程中，必須采取有效的措施對溶洞進行處理，具體體現(xiàn)為以下三個方面。

（1）溶洞的安全處理。對溶洞內(nèi)的有毒氣體進行檢測，檢測人員進入溶洞的時候，必須佩戴安全系帶，并且保證安全帶和井口上的掛梯之間的連接足夠穩(wěn)固，提高檢測人員在開展溶洞檢測工作過程中的安全性。當(dāng)基坑挖空的深度超過10m，需要應(yīng)用鼓風(fēng)設(shè)備不斷向孔內(nèi)吹入新鮮空氣，保障檢測人員的呼吸需求。

（2）溶洞的承壓水檢測。當(dāng)挖孔的尺寸和溶洞頂面之間的距離為1m時，應(yīng)提前鉆一個直徑為10cm的小孔，檢測溶洞內(nèi)部是否存在承壓水。一旦存在，就要求施工人員和檢測人員必須迅速轉(zhuǎn)移到地面，完成承壓水的抽取后，方可繼續(xù)開展開挖施工。

（3）溶洞的填充物檢測。挖穿溶洞頂蓋后，檢查溶洞內(nèi)部的填充物，如果沒有填充物，抽凈溶洞內(nèi)的積水和稀漿，穩(wěn)固外圈后，再開展立模澆筑施工；如果溶洞內(nèi)有填充物，首先要合理劃分填充物的等級，然后針對不同的等級采取有效的處理方法進行處理，完成填充物的處理后，再開展下一步施工。

4 沖擊鉆鉆孔樁成孔施工技術(shù)

4.1 制備泥漿

為了提高泥漿穩(wěn)定性，可以在泥漿中摻入適量的0.2%的純堿粉；然后應(yīng)用鋼材料護筒，開展埋設(shè)護筒操作，護筒內(nèi)徑需要比樁徑大0.3m，采用分解卷制，并根據(jù)巖溶地質(zhì)環(huán)境選擇科學(xué)合理的埋設(shè)方案，比如對于埋深程度較淺的護筒，可以采用挖埋法。另外，為了避免施工過程中雜物落入鉆孔，導(dǎo)致鉆孔產(chǎn)生質(zhì)量問題，還需要控制護筒的頂面較地面高0.3m。

4.2 架設(shè)鉆機

在設(shè)置鉆機的支點位置的時候，盡量將其設(shè)置在原理孔口的位置，然后采用“八”字纜風(fēng)繩栓拉鉆機，保證鉆機的安裝足夠平穩(wěn)，避免其在具體施工過程中出現(xiàn)位移或者沉陷的現(xiàn)象。

4.3 鉆進作業(yè)

針對普通土層的鉆進施工，為了有效提高泥漿密度，可以采用50/75cm沖進鉆進行鉆進。對巖溶層開展鉆進施工的過程中，為了保證將洞頂擊穿，避免卡鉆問題的發(fā)生，可以應(yīng)用100～150cm內(nèi)變化沖程的模式開展鉆進施工，同時還需要準備水泥、片石以及黏土等施工材料。

4.4 溶洞處理

在鉆穿溶洞洞頂之前，需要調(diào)配專業(yè)的工作人員，實時觀察護筒內(nèi)的泥漿面，一旦護筒內(nèi)部的泥漿面有下降趨勢，立即進行補充。在鉆開洞頂后，因為溶洞內(nèi)的填充情況不確定，必須確定溶洞內(nèi)部的填充情況后，再選擇最為合理的鉆進處理方式進行鉆進。比如對于小型或者多層溶洞，可以應(yīng)用低標號混凝土完成溶洞填充后，再開展鉆進施工，對于大型溶洞，必須根據(jù)實際情況選擇特殊的處理技術(shù)對其進行處理。

5 工程灌注樁成樁施工技術(shù)

5.1 清孔

完成鉆孔施工后，就需要進行清孔，清孔工作完成后，就可以開展灌注樁成樁施工。首先應(yīng)用測繩懸掛重量為1kg左右的鐵砣，復(fù)核鉆孔深度，然后在孔底設(shè)置活門的網(wǎng)抽渣筒，反復(fù)對鉆孔進行掏渣，徹底清除鉆孔底部的淤泥和沉渣；完成鋼筋的下放后，需要復(fù)查沉渣厚度，一旦發(fā)現(xiàn)沉渣厚度超標，那么需要再次開展清孔作業(yè)，直到符合工程規(guī)范要求。

5.2 安裝鋼筋籠

完成清孔作業(yè)后，立即安裝鋼筋籠。具體來說，完成清孔工作后，需要檢查清孔質(zhì)量，如果清孔質(zhì)量合格，那么就需要及時將鋼筋籠下放到鉆孔內(nèi)，然后將其固定在護筒上，避免在混凝土灌注施工的過程中出現(xiàn)鋼筋籠上浮的現(xiàn)象。為了有效縮短鋼筋籠的安裝時間，可以采用鋼筋籠套筒擠壓接頭工藝進行鋼筋籠的安裝施工。

5.3 灌注混凝土

完成孔內(nèi)鋼筋籠的安裝工作后，就可以開展混凝土灌注施工，具體來說，混凝土灌注施工分為以下五個步驟進行。

（1）完成漏斗和導(dǎo)管的安裝工作后，立即進行第一車混凝土的灌注施工。一般來說，第一車混凝土坍塌度都會較大，所以需要在混凝土2m以下埋設(shè)導(dǎo)管。

（2）在灌注混凝土的過程中，必須連續(xù)進行，并且配置專業(yè)的工作人員負責(zé)監(jiān)控混凝土的灌注高度；另外，還需要保證導(dǎo)管埋設(shè)深度位于2～6m。

（3）在提升導(dǎo)管的過程中，為了避免觸碰鋼筋籠，必須保障導(dǎo)管時刻位于中間位置，導(dǎo)管提升后的埋深程度也需要保證在2m以上；另外，還需要嚴格控制導(dǎo)管的拆除時間，盡量保證在15min以內(nèi)完成。

（4）當(dāng)在巖溶地層附近開展混凝土灌注施工的時候，需要適當(dāng)放慢混凝土灌注的速度，此舉目的是避免壓力驟增造成巖溶地層的孔壁坍塌。

（5）控制完成灌注的混凝土樁的高度應(yīng)該比設(shè)計高度要高出70cm左右，將多出來的部分鑿除，提高整體混凝土灌注質(zhì)量。

6 結(jié)束語

文章以實際工程為例，對沖擊鉆鉆孔樁成孔和灌注樁成樁施工兩種巖溶地區(qū)樁基施工技術(shù)進行了全面的探討和介紹，并且對應(yīng)用兩種施工技術(shù)開展施工的過程中需要注意的事項進行了介紹，希望為相似工程提供借鑒和參考，保障和提高我國高速公路建設(shè)質(zhì)量，為人們的出行提供安全保障。