浅议桥梁桩基施工中溶洞处理技术

'浅议桥梁桩基施工中溶洞处理技术　　摘要:公路建设施工过程中，桥梁桩基的处理直接决定工程的质量和施工进度，结合公路段桥梁桩基的具体实际施工情况，针对所遇到的溶洞类型进行分析，提出了具体的溶洞处理措施，包括处理原则、处理方案、前期准备以及具体施工方法，确保桩基工程的顺利进行，对于其他溶洞处理工程具有借鉴意义。关键词:桥梁施工；桩基工程；溶洞处理Abstract:Duringtheconstructionofhighwayconstruction,treatmentofbridgepilefoundationdirectlydeterminesthequalityandtheconstructionprogressoftheproject,combinedwiththeactualconstructionofthepilefoundationforhighwaybridge,accordingtotheanalysisofthetypesofthecave,thecavetreatmentmeasures,includingtheprocessingprinciple,processingscheme,preparationandconstructionmethod,ensurethatthepilefoundationworkssmoothly,hasthereferencesignificanceforothercavetreatmentengineering.Keywords:bridgeconstruction;pilefoundation;6 karstcavetreatment中图分类号:U445文献标识码：A文章编号1.桥梁桩基施工中的溶洞处理1.1溶洞处理原则在处理过程中应综合分析设计资料和实际钻进情况，加强地质勘探，避免桩基底部悬空；合理确定桩基终孔高程，满足桩基作用荷载要求；确保覆盖层部分桩孔孔位的稳定性、防止塌孔事故出现；根据不同的溶洞类型制定相应的处理方案，满足现场施工要求。对溶洞处理原则可简单概括为:钻、填、报。即(1)钻:每孔记录详细的钻探地质状况，溶洞出现的高度、溶洞大小、溶洞内的填充物类型及其物理力学性能、成孔时间等，为进一步处理提供依据；(2)填:掌握溶洞内所要填充物质的物理力学性能，为后续钻孔提供技术支持；(3)报:遇到溶洞特别是特大溶洞，必须请监理工程师和设计单位核查，明确并最终确定处理方案，报监理批准后实施，为以后变更计价做好准备。2.溶洞处理方案基于以上溶洞处理原则，提出如下的具体处理方案:(1)当桩基地层中无较厚砂砾层且溶洞水位较低时，可采用挖孔桩施工；(2)当地层中有较厚的中砂层、风化严重的砾石和碎石，且地下涌水较大时，需要采用钻孔桩施工；(3)6 若溶洞上方有较厚的砂砾层时，为防止孔壁坍塌应采用护筒跟进法进行施工；(4)当地层判断不明、挖孔难以进行时，亦采用钻、挖结合方式进行施工。2.1溶洞处理前期准备首先，结合设计勘探资料，预测可能出现溶洞的桩位，制定详细的施工方案和保障措施；预先准备粘土、片石等填充材料，确保穿越溶洞时的迅速补水、补浆，以防止进一步塌孔；对于较大的溶洞可准备水泥进行封堵；对出现重大地质变化的桩位，填充之后应进行补探，待取得详细资料后方可再行钻进；对现场出现的紧急情况(如卡钻、掉钻头、急救等)要有预案处理；同时预先准备一定数量的钢护筒，根据地质情况进行埋深。2.2溶洞处理施工方法通常溶洞出现的地质构造中都存在覆盖层，其在一定程度上会反映出溶洞内填充物的性质(以地质勘探资料为准)；结合地下水的情况，成孔桩位应优先选择溶洞低的较深处以及暗流的上水向区域，并以此向下水向进行；在成桩过程中密切注意水头变化、保持水头平稳，结合地质情况选择最佳的钻进方式进行施工。在本桩基工程中主要采用以下桩基础施工方式来进行溶洞处理。2.2.1挖孔桩6 (1)孔壁支护采用混凝土护壁，对于地质条件较差的地段，可以选择钢筋混凝土护壁；浇注混凝土时采用拆上节、支下节、自上而下周转使用，厚度可为15～20cm，混凝土应采用人工或者机械搅拌、吊桶运输方式进行人工浇注。(2)对于不透水层以短柄铁锹进行井孔开挖，可进尺0.8～1.2m深，混凝土跟进及时浇注；对于砾石、卵石等具有一定透水层地质条件，宜浅进尺(约0.4～0.8m)，并及时进行混凝土浇注；对于砂层，每隔20cm左右打入钢钎以确保施工安全，然后钢钎上绑扎草袋作为防护，抽水完成后马上进行浇注，同时保证每节高度不得大于0.5m。(3)当挖孔距离地面1m以上，应注意孔内通风，并对孔内气体进行测试；作业人员必须系安全带，若发现有渗水出现，作业人员立即撤出现场，经确认安全条件时方可进行下一步挖掘。2.2.2钻孔桩(1)根据地质条件对可能造成塌陷的范围进行估算，钻机远离桩位，严禁直接支撑在孔口，钻机不得产生位移，应保持平稳。(2)当钻至溶洞顶0.5m左右时，必须准备足够的片石和粘土，保证周围有充足水源，钻机要变换冲击、防止卡钻。(3)对于钻机进尺情况，需安排专人进行观察记录泥浆面的变化，一旦下降，应迅速补充。6 (4)对于特大型溶洞及溶洞上方有大量砂砾层存在的或半填充溶洞，为防止泥浆突然流失引起孔内静水压发生变化造成坍塌，应采用护筒跟进法进行施工。(5)当遭遇多层溶洞时，为防止溶洞在压力变化的作用下相互贯通形成葫芦状，必要时可采用低标号混凝土进行填充，但必须注意的是必须等待混凝土具有一定强度下方可再钻进，一般至少需要3天。3.溶洞处理关键施工技术3.1喷射混凝土封闭掌子面在未探明前方地质情况之前，为防止前方出现涌水突泥情况发生，首先保留并加固坍塌体，依靠坍塌体的支撑掌子面，防止塌方进一步扩大，立即对掌子面进行封闭处理。采用喷射C20钢纤维混凝土封闭坍塌体表面，厚度为30cm，掌子面前方自溶腔内涌出块石、碎石夹黏土等充填物稳定掌子面作用，坍体暂不挖除。3.2施作套拱和超前大管棚为保证施工安全，拱部采用φ108大管棚超前支护并注浆加固溶洞填充物，从而形成复合稳定的固结体，使周围地层的力学性质得到改变，稳定性能加强；管棚尾端设钢格栅混凝土套拱，前端打入稳定岩层，形成有效的“棚护”作用。6 首先在DK103+480位置施作导向墙。导向墙长3m，厚80cm，采用两榀格栅钢架定位，并起到增强刚度的作用。在钢拱架上焊接37根1m长φ127的无缝钢管作为导向管，间距及外插角同大管棚，完成后浇注C25模筑混凝土。大管棚共37根，每根长20m，外插角为5°，大管棚环向间距为0.3m，注浆材料采用1：1的水泥浆，注浆压力为0.8～1.0Mpa管棚钢管采用φ108无缝钢管，节长3m和6m两种，第一根钢管加工呈锥形，采用丝扣连接（丝扣长15cm，必须使用标准地质丝扣）。同一横断面内接头数量不超过50%，相邻钢管的接头相错量不小于1m，机械顶进。钢管前部四周钻注浆孔，孔径15mm，孔间距15～20cm，呈梅花型布置，钢管尾部留1.5m的止浆段不钻孔。6'