岩溶地质条件下桥梁桩基施工的问题及处理措施

'岩溶地质条件下桥梁桩基施工的问题及处理措施覃岳巨广丙八桂工程监理咨询有限公司摘要：随着经济和交通的快速发展，桥梁的修建越来越多。岩溶地质条件下桥梁桩基施工是桥梁施工中的重点和难点。木文分析了岩溶地质条件下桥梁桩基施工的问题，阐述了常见问题的处理措施，为解决强岩溶地段桥梁桩基施工积累的技术资料。关键词：岩溶地质；桥梁；桩基；施工1.工程概况广丙梧州至柳州高速公路No.AOl-2合同段K21+603天堂四号大桥，该桥梁为6×20m钢筋混凝土空心板桥，桩基础，桩柱式桥台，基础为φl.5m钻孔桩基础，工程地质条件如下：覆盖层10〜20m深，由上而下分为：①填土1.0〜1.5m厚，②亚粘土，黄褐色，5〜10m厚③亚粘土，黄褐色，厚6〜8m,下伏为石灰岩，灰白色，桩基嵌岩深度要求1.5m。2.岩溶地质条件下桥梁桩基施工的问题2.1溶洞、漏浆问题岩溶地区的基岩以石灰岩为主，石灰岩强度高，适宜作为桥梁桩基础持力层,但是由于岩溶地区的特殊性，容易遇到沟槽或溶洞，或者遇到不平岩面以及溶洞底板。岩溶地质条件下桥梁桩基施工时经常会遇到漏浆现象，这是该地区的一个显著特点，该地IX灌浆时一旦遇到溶洞就会快速流进溶洞空间。漏浆问题的发生主要是因为岩层节理以及裂隙，原生的节理无法避免，而次生节理是钻进对于岩扰动后产生的裂隙。漏浆不严重时需要及时采取补浆措施，漏浆严重的情况主要是溶隙、溶缝变为溶槽或己穿过溶洞地段的护壁墙体崩塌造成的。2.2偏孔和斜孔等问题 在钻机钻孔的过程中由于选择钻孔的地点不适宜，或者选择钻孔的方式不正确，又或者岩石的软硬不均等都会造成钻孔偏斜。而且钻进较为闲难，容易出现偏孔将会导致桩的垂直度超标、钢筋笼下放困难、插打护筒不到位等质量问题。2.3卡钻、掉钻、埋钻等问题（1）卡钻事故的引发原因很多，其中主要原因是对溶洞分布情况不明确，在钻到离溶洞顶板很近吋采用高落程冲击，使钻头冲破溶洞顶板岩石,钻头倾斜,卡在溶洞顶板岩石的不同部位。（2）埋钻分两种情况：一是沉渣埋钻，二是塌孔埋钻。（3）掉钻主要是因埋钻或卡钻后在提钻头时用力过猛，钢丝绳破断或正常钻进吋钢丝绳磨损严重未及吋更换而引起。2.4断桩问题在岩溶地区，断桩的原因是因为溶洞相互之间沟通，在灌注的过程中无法将混凝土数量测出来，所以在通过溶洞段时，很容易发生由于混凝土压力过人导致的孔壁坍塌，进而造成混凝土流失严重，导致断桩。断桩是一种危害比较严重的事故，需要做好预防工作。1.岩溶地质条件下桥梁桩基施工问题的处理措施3.1漏浆及溶洞的处理在溶蚀带的岩溶地质，往往裂隙发育，溶沟、溶槽、溶洞错纵复杂，本桥在3#-1钻进至20m吋，突然发生漏浆，在15min内，孔内水位下降了1.8m,由于孔内水位骤降，钻孔周围约2m范围内地面出现了裂缝，奋可能造成大的塌孔。在这种情况下，本人根据以往经验，立即组织施工人员向孔内投放水泥，这一措施效果显著，30分钟后，水位下降得以控制，水位完全稳定后再•加大泥浆浓度，在控制钻进速度的措施下，继续缓慢钻进。如果存在较大的溶洞可按如下方法处理，参见图1:⑴在孔U附近准备足够的小片石和粘土，最好配备一台ZL50型装载机， 当遇到溶洞漏浆吋，迅速铲起片石和粘土填孔，同时大量补水。⑵当钻至离溶洞顶部附近时，采用小冲程，逐渐将洞顶击穿，比例冋填粘土和片石，仍采用小冲程轻砸，让粘土和片石充分挤入溶洞内壁。待粘土和片石充分挤入溶洞内形成稳定护壁后，并且泥浆漏失现象全部消失后正常钻进。⑶当漏浆严重，冋填粘土和片石没有作用时，可采用直接灌注水下混凝土的措施。方法如下：按照灌注水下混凝土的施工方法下导管至己钻孔底0.3〜0.5m，灌注水下混凝土，至溶洞填充完毕，判断标准以灌注混凝土面超过溶洞洞顶lm左右且混凝土不再下降为准，待混凝土强度达到30%〜50%左右后，重新钻进。也可采用钢护简穿过溶洞或采用帷幕防渗技术，以保证钻进的顺利进行，防止漏浆、塌孔。混凝土干料将采用425R普通硅酸盐水泥拌制，如溶洞空间容积大、导水性强，则在混凝土干料中添加一定量水玻璃。3.2偏孔和斜孔等问题的处理在钻进的吋候，需要对地质状况进行认真核对，及吋对钻机以及孔位进行检査。对于一些敏感部位，比如入岩部位、溶洞处理部位等，应该时刻观察钢绳的摆动情况，保证钢绳和桩孔中心之间不出现偏差。在钻头能够活动的吋候，要上下对钻头进行提动，转动一个角度后反复进行尝试，并和吊机进行配合提出，若是这种方法没有效果，需要利用水下小爆破的方法进行振动，将钻头振松之后提出。若是发生偏孔和斜孔的现象，需要利用片石进行冋填，或者是利用素混凝土进行浇筑，对钻头偏斜进行纠正之后再进行钻孔。3.3卡钻、掉钻、埋钻等问题的处理(1)卡钻事故处理。遇到卡钻吋不能慌张，严禁强行提拉，野蛮施工，以防塌孔、埋钻。卡钻后应该根据钻头所处位置采取不同措施，若顶板岩石中部，可缓缓上下活动钻头，待松动后慢慢提出；若斜卡在顶板岩石中，可自制简易正绳器，将钻头拉正，缓缓提起；若卡在顶板岩石下部，则可利用大钻头上下松动，由下向上顶撞的办法，轻打卡点的石头，将顶板岩石破掉后提出。(2)埋钻事故处理。要避免沉渣埋钻就不能使钻头长吋间停留在孔底不动，保持上下活动，使得泥浆不断地循环，这样就能防止沉渣埋钻的现象发生。若发 生塌孔埋钻，最主要的是将主绳保住，利用冋旋钻机扫孔和“反冲法”将钻头提起。(1)掉钻事故处理。遇到钻头提不上来吋，不要强行提拉。掉钻后要及吋摸清情况，钻头上要事先安装保险绳，保险绳要牢固可靠。若泥浆太浓或泥渣太厚导致钻锤被沉淀物或塌孔土石覆盖，应首先清空吸泥，使打捞工具能接触到钻锤。先用侧锤探测钻锤在孔底的情况，用打捞钩放至孔底，钩住钻锤保险绳再提起。如果钻锤倾倒，可派潜水员带钢丝绳潜至孔底，将钢丝绳拴在钻锤顶上，再将钻锤提起，如果钻锤顶朝下，只能将钢丝绳捆绑在钻锤的爪山上，再将钻锤提起。在施工过程中掉钻以预防为主，经常检查，及吋检修，消除隐患。3.4断桩的处理首先，在第一次进行灌注的吋候需要保证漏斗中的混凝土充足；其次，在施工吋需要认真分工，并及时做好记录，确保混凝土连续性。对混凝土面具体上升速度进行关注，确保埋管深度为两米，尽可能不要对下部混凝土造成扰动；再次，混凝土在穿过溶洞区的吋候，需要结合具体地质状况，对浇筑速度和导管埋深进行严格控制。若是浇筑速度太快，便会冲击孔壁，导致穿孔现象发生。在满足导管埋深的要求的基础上要尽可能大，确保其底部处在溶洞区往下0.4米到1米的地方，防止由于护壁穿孔导致的断桩现象。1.结语在岩溶段桩基施工中，不定性因素较多，可能会出现很多问题。因此，我们应认真研究在钻孔桩在岩溶地区施工出现的各种问题的处理、控制和安全保证等等一系列的技术问题。对于不同地质条件采用适合的技术措施，才能使桩基施工安全、经济、有效地完成。参考文献：［1】孔祥龙.石灰岩岩溶地区桥梁桩基设计与施工［」］.交通标准化，2007(7).［2】徐金福.浅谈桥梁施工中岩溶桩基施工技术［」］.科技与企业，2012 (04).［3】晏才彬，祝君，余涛.岩溶地区桥梁钻孔桩基础施工方案及质量控制［」］.工程质量，2011(05).［4】刘剑.浅析岩溶地段桥梁桩基施工技术［」］.科技风，2010(18).'