溶地段桥梁桩基施工问题研究和预防处理措施技术探究

'溶地段桥梁桩基施工问题研究和预防处理措施技术探究摘要：我国幅员辽阔，地质情况复杂多变，岩溶现象普遍存在，给桥梁基础施工带来了较大的困难。岩溶根据其发育强度，可分为强烈发育，中等发育，弱发育，微弱发育4种，在岩溶强烈发育区，主要表现为大型暗河，廊道及较大规模的溶洞。对于这种岩溶地质，在地质勘探时轻易发现，并会引起勘探人员及设计人员的高度重视，工程中将尽可能避免或采取其它非凡措施处理。其他三种发育强度的岩溶区存在更为普遍，多表现为溶蚀、溶沟、溶槽、中小型串球状洞穴或单个小型洞穴，裂隙较为发育等形态，而对于这种发育程度的岩溶区域，由于岩溶表现形式的多样性及规律性不强的特点，在目前的勘探手段及有限资金情况下，给勘探设计与施工带来很大的不确定因素。本文结合从福厦铁路IV标洪塘双线特大桥桩基施工实例出发，结合岩溶地质发育形态，分析了桩基施工中应当注重的问题，确保桥梁施工质量和进度。关键词：溶地段桩基施工中图分类号：TU473.1文献标识码：A2.工程简介2.1.工程概况 福厦铁路洪塘双线特大桥全长1386.256m,桩径分别为1.0m、1.25m、1.5m,全桥桩基计400根，桥基钻孔桩30%处于岩溶发育区，地质结构复杂，表现在溶洞、裂隙比较普遍,岩面倾斜较大，根据地质资料揭示，溶洞内充填粘土，含碎石、砂且漏水，洞体高度一般在lm以上，大者达5.2m,溶洞分布深度、高度有一定的规律性，北部较南部发育，具有连通性。2.施工方案的选定根据地质钻探资料，结合以往类似工程的施工经验，决定采用冲击钻孔灌注桩的桩基施工方法，并使用沉钢护筒护壁跟进钻孔，将钢护筒下沉2〜3m做护壁，保持水头回填粘土、片石（掺入水泥、锯末）等，使孔壁稳定，杜绝孔口坍塌，防止灌注牲的大量流失。3.钻孔施工中易出现的问题、原因分析及防治处理3.1.裂隙漏浆裂隙漏浆产生后，难以形成设计桩位的圆孔，表现为扩径或塌孔,严重时将钻机倾倒。3.1.1.原因分析一般的钻孔桩施工也会出现塌孔等问题。但在岩溶地段这种现象尤为明显。因为岩层表面的溶沟、槽与溶洞相互串通,又与地下水形成暗流，通过透水性强的砂砾层、卵石层与地下水相连接，钻孔中泥浆比重较大，孔内水压与暗流水压 造成漏浆，当钻头击穿无填充物或少量填充物溶洞顶板时,孔壁失去孔内压力，孔内水头急剧下降，外部地下水渗透水压过高而产生动压力，引起孔壁坍塌。塌孔的表现形式也多样化。有时桩基在施工中，短短2分钟，孔内漏浆量达16m3,补水一下难以完成，造成钻机倾覆。3.1.2.预防及处理措施(1)要求司钻人员对照地质钻探资料检查孔内水头高度，泥浆稠度和孔外水位变化，及时取磴分析，发现异常，及时处理。与普通的钻孔桩所用的泥浆相比，岩溶地段处所需的泥浆质量和比重要加强，其技术指标应符合：比重：1.2〜1.4；粘度《20s；胶体率《95%；PH值〉6.5。优质的泥浆取决于优质的粘土，当缺少优质粘土时，可在泥浆中掺入适量的水泥、锯末，以提高泥浆的胶体率，悬浮能力。黄土水泥按1：0.3配比，锯末按10%掺入。(2)进行抛填，将片石、粘土及水泥作为混合物,视漏浆程度反复抛填，冲击一次应1〜3m,到不漏、稳定为止。当漏浆太快散填难以达到目的时，应采用集中抛填，将粘土，水泥成袋回填，片石集中填入，要求短时、集中。3.2.偏孔3.2.1.原因分析因溶沟、溶槽岩面倾斜，顶板厚度不均，加上有孤石等偏孔易出现，纠偏是该种地段最频繁的内容，贯穿于整个过程。 3.2.2.预防及处理措施钻孔时每进1〜2m便自检一次，如发现偏孔提出钻头,抛入片石1〜2m厚以低冲程冲击，一般便可纠正。如反复抛填仍难以纠偏时，需清孔后用C25级水下论(掺早强剂)灌注1〜1.5m，待强度达到70%时再继续钻孔。3.3.卡钻、掉钻3.3.1.原因分析一方面由于岩面倾斜，溶沟、溶槽挤钻，而钻头转向装置不灵活产生梅花孔而卡钻。另一方面因地质构造复杂，判断失误也易造成卡钻。在处理卡钻时，钢丝绳断或钻头挤死无法打捞而形成掉钻。3.3.2•预防及处理措施在钻孔过程中要经常检查钻具、钢丝及钻头直径磨损程度。在钻头上焊上角钢穿钢丝绳、引套等处理卡钻效果较好。一旦发生卡钻、掉钻，可以利用钢丝绳或引套将钻头轻轻提出。若无法提出钻头，可视具体情况处理。如有一桩基，只差20cm便可成孔时，钻头掉入溶槽中，据地质勘探，下部已达到完整岩层，可以采用回填lm厚片石大冲击，并测其沉降量,直到达完整岩层且无沉降为止。3.4.断桩3.4.1.原因分析(1)在岩溶地段由于溶洞相互连通，灌注时难以测出混 凝土数量，使水下论流失无法估量。(1)灌注时的混凝土配合比不合理或石子的级配不合理造成离析、板结将导管阻塞而出现断桩。(2)灌注水下混凝土时往往由于机具、材料准备不充分从而造成断桩。(3)拆卸导管不及时，埋管较深。3.4.2•预防及处理措施(1)每次施工前，必须备用一台搅拌机及发电机，并检测导管的密封性,备足砂石料及水泥。(2)分工明确，记录及时，保证混凝土施工连续性。(3)测量混凝土面的上升速度，若上升缓慢必是流失,要保证埋管深度，减少对下部混凝土的扰动。(4)混凝土要有合理的级配。2.结束语在溶岩地段建桥，应根据岩溶发育和分布的规律，认真勘测、综合分析、全面比较、避重就轻、精心组织施工，并加强检测，确保桥梁安全。以上是本人在新建铁路福厦线洪塘双线特大桥岩溶地段桩基施工中总结出来的一些预防措施和方法，可为一斑之见。在今后的工作实践中，本人将与同事们继续深入系统地探讨与研究，力争使之尽善尽美。作者简介：王亚鹏，男，汉族，1987年7月生，2010年毕业于合肥工业大学土建学 院土木工程，在中铁四局五公司技术职务为助理工程师，从事从事技术管理工作。'