王安建
(中铁七局集团第四工程有限公司 湖北武汉 430000)
公路桥梁桩基工程溶洞处理技术
王安建
(中铁七局集团第四工程有限公司 湖北武汉 430000)
溶洞是一种较为常见的地质问题,它对于公路桥梁施工的质量具有直接的影响,并且溶洞的地质情况也较为复杂,这就加大了公路桥梁桩基的施工难度。基于此,本文主要首先了溶洞桩基施工过程当中常见的一些问题,并且分析了公路桥梁桩基工程溶洞处理技术的关键点,从而能够更好的提升工程的质量。
公路桥梁;桩基工程;溶洞处理技术
在近几十年的发展过程当中,随着交通运输行业的压力逐渐的增加以及经济社会的快速发展,公路桥梁建设的速度也在逐年的增加,但是在实际的施工过程当中由于环境问题的影响,在公路桥梁施工当中难免的会遇到地质方面的问题,比如说溶洞、流沙层和地下暗河等,这些都加大了施工的难度,对于桩基的施工质量造成影响,为此对于公路桥梁桩基工程溶洞处理技术进行探讨具有极其重要的作用。
1.1 沉陷问题
这种问题指的是在溶洞钻孔过程中,由于停水或者是停电的问题造成泥浆流失的比较迅速,从而导致地质中厚砂层发生塌孔以及流沙的问题,进而也就会造成周边地面沉陷。除此之外,对于体积较大、埋深较浅的溶洞,经过钻孔时也会发生急剧漏浆的现象,造成上部孔壁失稳,出现塌孔,进而导致桩孔周边的地面出现沉陷的问题。
1.2 塌孔问题
这种问题在是溶洞桩基施工过程当中比较常见,这是因为存在彼此贯通的溶洞或者是溶洞体积比较大,为此在出现漏浆问题后在短时间内浆面会持续下降,很难通过补浆的措施来将浆面恢复到之前的高度,这样就会发生塌孔的情况。除此之外,当经过溶洞,钻孔出现大量涌水时,孔内的泥浆将会存在着压力的不平衡,进而导致塌孔的问题。
1.3 漏浆问题
通常情况下出现漏浆问题主要是以下三方面的主要原因:
(1)溶洞的岩层裂隙相对比较多,当钻孔进行到一定程度的溶洞深度以后,从裂隙中就会漏失泥浆;
(2)不同的溶洞之间是相互连通的,一旦是其中的某一个溶洞出现问题,这是浆液在顺着溶洞进行流动,从而就将出现漏浆的问题;
(3)溶洞当中有填充物,当填充物表层被钻孔破碎时,这些填充物就会渗入到钻孔中,造成浆液被挤出,这样也将会发生漏浆的问题。
2.1 在施工前要解决其中存在的安全隐患
在桩基穿过溶洞确定后,要采取一些积极有效的措施将施工过程当中存在的安全隐患进行消除,其中主要的做法如下:向溶洞内通过钻探孔进行大密度泥浆灌入,如果灌注工作可以在短时间完成,这就说明溶洞体积相对比较小,同与其他溶洞之间没有相连,这时不需要采取措施进行解决;如果需要较长的时间进行灌注,且表现出未灌满的问题,这时就说明溶洞体积相对比较大,溶洞之间是相互连接在一起的,这时就应该应用砂浆或者是黄泥灌注的方式对溶洞进行填充,从而有效的避免问题的出现,使得桩基的施工质量有足够的保证。
2.2 加强溶洞桩基施工前的预防工作
2.2.1 收集和溶洞相关的地质资料
由于地质条件对于溶洞桩基施工具有较大的影响,为此在溶洞桩基施工之前要进行与其有关的地质资料进行全面的收集,对所有桩基的地质钻探通过一桩一钻的方式完成检测,同时对成桩的安全情况进行分析,使得桩基中是否有出现溶洞更加的明确,为后续施工奠定良好的基础。
2.2.2 制订相应的安全预防措施
在上一个环节当中对于与溶洞有关的地质资料进行了解以后,为了让桩基施工过程房中预防发生塌孔等问题还应该采取以下两方面的安全措施。
(1)做好物资材料的相关准备工作,主要包含有稻草、黏土和泥浆等堵塞料,从而在出现塌孔、漏浆等问题的时候能够及时的进行补浆以及堵塞;
(2)对钻孔设备采取钢架网保护,并将其放置于地面之上,保证设备的安全,减少不必要的经济损失。
2.3 做好溶洞地基的处理工作
要想使得溶洞地基桩基施工能处理好够有序的进行开展,必须要溶洞地基方面的相关工作。在具体的施工过程当中,要将地质勘察工作做好,依据实际的情况来进行勘察方法的选择,这样才能够具有针对性,让相关的工作人员能够对于溶洞的深度、形态和尺寸等有一个深入以及全面的掌握。然后,依据所得到的勘察结果对溶洞处理中容易遇到的相关问题进行分析,同时要制定相对应的处理方案,对于不同类型的溶洞,所采取的处理办法也存在着差别,本文就以下五种类型的溶洞分别介绍如下:
(1)对于位于基础底面且埋深狭窄、较深的溶洞,可以通过钢筋混凝土对溶洞进行覆盖;
(2)对于埋深较浅的溶洞,可以通过高压射水的处理方式将溶洞中的淤泥去除,然后对溶洞进行混凝土填充,从而能够保证地基的稳定性;
(3)对于体积较大、埋深较深的溶洞,可以通过钻孔桩基或者是沉入桩基的方式来解决;
(4)对于埋深狭窄、较深的溶洞,洞内土壤的清理工作相对比较难,可以通过预制混凝土桩对溶洞进行填充;
(5)对于内部有软性黏土、埋深较深的溶洞,可以通过灌注砂石混合料水泥浆的形式进行填堵。
2.4 做好溶洞桩基施工过程当中的控制工作
2.4.1 钻进施工工艺的控制
在溶洞桩基的钻孔当中,针对土层的深度不同所采取的钻进施工工艺也不同。中上部土层可以通过CPF-1500型回旋桩机进行钻孔,当深入岩石层后,选用气举反循环清孔或者冲击成孔等方式施工,同时由吊机协助,从而保证钻进过程的可靠性以及安全性,并能够具有较好的成孔效果。除此之外,在上层粉土土层的钻进时,还应该控制泥浆的密度在1.36 ~1.50g/cm3,不需要使用黏土材料,在钻进过程当中通过造泥浆的方法做好护壁,对于出现埋钻、塌孔等问题进行有效的预防。当钻头即将进入到溶洞区域,应该先向其中加入适量的泥块、黏土等,使其填充进入到裂缝和溶洞中,对于防泥浆漏失问题进行有效的预防,并且保证施工有序的开展。
2.4.2 压密注浆的控制
这要是针对比较大的溶洞才会应用压密注浆,具体的应用方法如下:
(1)在漏浆部位布设3个注浆孔,并且能够3个孔可以组成一个等边三角形。同时注浆孔的孔深要比裂缝和溶洞深,当溶洞底部与钻井之间约为20cm时可以停止操作实行注浆;
(2)注浆操作通过注浆机完成,浆液以水玻璃和水泥浆混合浆为宜;(3)完成注浆工作后,隔一天的时间在进行钻孔工作。
2.4.3 多级钢护筒护壁的控制
在施工过程当中,一旦是出现漏浆且堵塞失败的问题,这时可以通过多级钢护筒护壁进行问题的解决,其护壁的具体步骤如下:
(1)计算黏土层的埋深深度、厚度,在桩孔回填工作完成后重新钻孔;
(2)钻头进入黏土层1m之后,要提起并进行钢护筒的下放,其中钢护筒节长最好2~3m;
(3)完成安装钢护筒后,用冲击钻钻进,直到相关设计达到标准。
2.4.4 清孔与混凝土灌注的控制
在施工过程当中,钻进深度应该大于溶洞底部约0.5m,这样就能够保证桩基底端深入岩石中,起到稳固效果。当达到设计深度后应该通过导管进行清孔,快速灌注混凝土,在这个过程当中,如果遇到多个溶洞,此时就应该做好标高位置的控制,通过导管的反复移动来使得混凝土灌注的密实度提高。除此之外,在导管拆除时,对于混凝土的突出高度要先进行校核以及测量,确保其达标后再拆除,避免出现断桩的情况。
综上所述,公路桥梁作为一种重要的设施,对于经济的发展以及人们出行安全都有着极其重要的作用,而在公路桥梁建设的过程中,溶洞桩基施工又存在着较多的安全隐患,为此,要对这一方面的施工技术进行不断的探究,掌握控制的要点,从而进一步的保证工程建设的质量。
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U445.1
A
1004-7344(2016)11-0120-02
2016-3-28
王安建(1980-),男,本科,主要从事工程施工工作。