摘要:本文介紹了巖溶地區(qū)樁基的常見問題,分析了相應(yīng)預(yù)防措施。闡述了橋梁工程中巖溶樁基施工應(yīng)該注意的事項。最后探討了當(dāng)代橋梁工程中的巖溶樁基施工技術(shù)應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:復(fù)雜巖溶:常見問題:注意問題:施工技術(shù)
1巖溶地區(qū)樁基常見問題及預(yù)防
1.1漏漿及預(yù)防
。1)泥漿面下降漏漿,需要注意護(hù)筒內(nèi)泥漿面的下降變化情況,同時提出鉆頭,補(bǔ)充孔內(nèi)泥漿或注水,孔內(nèi)水頭保持壓力投入粘土和片石混合物。(2)裂隙較大時,觀察是否透水性強(qiáng)發(fā)生漏漿,泥漿比重相應(yīng)加大,以便泥漿稠度得到改善,減少鉆進(jìn)的速度等措施處理。(3)當(dāng)鉆頭鉆穿頂板并鉆進(jìn)在溶洞內(nèi)部時,為了盡量使樁孔內(nèi)保持水的壓力,拋填封堵漏漿的混合料投入樁孔內(nèi),反復(fù)沖砸形成一個新的孔壁。(4)如果鋼護(hù)筒的底部漏漿,把鋼護(hù)筒下沉,在護(hù)筒的周圍縫隙使用粘土封閉,以防止?jié)B入地表水,用粘土以及碎石塊填入孔內(nèi),直到高出鋼護(hù)筒底一米的填筑高度為止,再使用小沖程重復(fù)沖砸加固鋼護(hù)筒的底部孔壁以及防止漏水。
1.2坍孔與處理措施
。1)孔深度不大于回填粘土和片石入孔,觀察一段時間后,重新鉆孔再深埋鋼護(hù)筒至不透水層。
。2)孔深度較大在坍孔的喇叭口下緣的不透水層上,回填干粘土在護(hù)筒周圍。擠實后,才能重新鉆孔。但是坍孔由于回填土的密實度低于,適當(dāng)增加摩擦樁長滿足設(shè)計要求。往往溶洞發(fā)育的無規(guī)則性,溶洞頂板或穿過溶洞后,底板巖面?諏嵻浻布?zhèn)淙菀變A斜,常發(fā)生偏孔現(xiàn)象。處理偏孔需要較長時間,對樁基施工造成重大影響。
1.3卡鉆的預(yù)防措施
(1)鉆頭作業(yè)出現(xiàn)異常,應(yīng)及時補(bǔ)焊或更換鉆頭,回填片石在樁孔中,先使用小沖程工藝先鉆里面,逐步鉆深入后正常鉆孔。
(2)先使用小沖程工藝開孔鉆溶洞頂板,鉆頭注意旋轉(zhuǎn),溶洞孔鉆開口,要馬上拋填小石塊和粘土填孔,逐步進(jìn)入后再正常的鉆孔。
1.4埋鉆與處理措施
。1)鉆孔施工應(yīng)邊施工邊觀察泥漿情況,發(fā)現(xiàn)漏漿,提起鉆頭應(yīng)及時,并補(bǔ)水注漿保持孔內(nèi)水壓力,采取相應(yīng)處理措施,堵住孔的漏漿。
。2)鉆孔施工在鉆穿溶洞時,改用小沖程工藝鉆孔,避免抖動過大,沖破溶洞頂板,同時拖拉設(shè)施,滑車的鋼絲綁好,做好撤離的準(zhǔn)備。
2注意問題
2.1地質(zhì)勘探的重要性
施工場地巖溶構(gòu)造、大小、分布、延伸方向的埋藏條件必須勘測清楚,基巖的完整性、風(fēng)化程度、巖溶水情況和巖溶填充物等都要詳細(xì)勘測,設(shè)計樁基施工才能比較清晰。尤其施工場地內(nèi)是否有巖溶大型溶洞,延伸方向和路線是否有溶洞,石芽分布最多的裂隙,造成巖體的承載力偏低。只要摸清路線的特點,設(shè)計時各樁在這條路線的必須加大底面積,使樁的承載力提高。成孔后,檢查要特別注意這條路線的樁底巖溶發(fā)育情況。
2.2巖溶地區(qū)靈活應(yīng)用橋梁樁基施工方法
(1)常用鉆孔樁或人工挖孔灌注樁作為巖溶地區(qū)的樁基。單樁在巖層埋深較淺時,荷載較大,可采用嵌巖樁口。
。2)孔底施工檢查時,布鉆孔應(yīng)增加,可布置兩個樁徑1.0m以下,布置3個1.0m以上,呈正三角形分布。在勘探孔深時,需在樁底以下3倍樁徑至少不少于3.0m,確保施工場地承載力和穩(wěn)定性。
。3)由于巖溶地基溶蝕裂隙普遍存在,不完整基巖,以致巖石整體承載能力降低。
。4)樁底面積依據(jù)國家規(guī)范公式計算,再增大10%~20%,使樁承載力穩(wěn)定。
。5)人工挖孔樁時,需要鋼筋混凝土護(hù)壁,使護(hù)壁穩(wěn)定不易垮壁,避免磚護(hù)壁在施工易垮壁現(xiàn)象。
。6)嵌巖深度應(yīng)根據(jù)巖石堅硬強(qiáng)度加以區(qū)別,在硬質(zhì)巖石控制介于50cm左右,比較軟的巖石,應(yīng)在80cm左右。井孔過深,施工作業(yè)條件差,鉆深十分困難。巖面較為平整上覆土層較厚時,嵌巖深度宜采用≤0.2d,巖溶區(qū)樁基承載力取決于:樁的材料強(qiáng)度、巖土層的支承能力、上部結(jié)構(gòu)的容許變形值。
3施工技術(shù)的應(yīng)用
3.1特殊施工技術(shù)——吊籃式結(jié)構(gòu)
巖溶區(qū)的施工現(xiàn)場持力層中存在較大溶洞,穿越溶洞的挖孔樁或鉆孔樁顯得困難,因此Sliwinski和Fleming等人提出的“吊籃式結(jié)構(gòu)”可應(yīng)用在橋梁樁基設(shè)計,在探明可能有巖溶空穴處,鉆孔同時放入鋼筋籠。但樁的坡腳段到600mm-800mm時,放下吊籃,吊籃內(nèi)有直徑300mm的管子二根,裝上粗砂礫,作用起著灌漿成形和分配壓力。澆筑混凝土后,抽去吊籃。管子位置至少在巖溶空穴下面1.00m深處,鉆孔底部至樁坡腳以上1.00m處,應(yīng)放置帶帆布模套的圈梁,灌漿和澆筑混凝土?涨粌(nèi)的模套充氣至直徑約為600mm。作用起了圍封防止?jié){液漫流。
3.2新施工技術(shù)壓槳
此施工技術(shù)應(yīng)用樁底及樁側(cè)后壓漿,1994年開發(fā)出的樁基新技術(shù)。作用是彌補(bǔ)泥漿護(hù)壁灌注樁底沉渣或樁側(cè)泥皮的缺陷,提高樁底承載力。對于樁端持力層巖溶存在局部溶隙處理有效,在樁基設(shè)計作法是:施工挖孔樁或灌注樁時,設(shè)置兩根注漿鋼管直徑為20mm在樁身鋼筋籠內(nèi),連通樁底,相通樁底徑同徑的隔離鋼板,當(dāng)樁底混凝土強(qiáng)度達(dá)到50%,通過注漿管把泥漿泵的水泥漿或水泥砂漿壓入樁底。充填的鋼板下的空間經(jīng)過壓漿,與樁周空隙形成樁底包裹式擴(kuò)大頭,這樣擴(kuò)大頭抗壓和抗剪切強(qiáng)度增強(qiáng)。壓漿滲入巖溶裂隙,加固持力層基巖。
3.3施工技術(shù)處理鋼管樁
巖溶現(xiàn)場樁基設(shè)計,是根據(jù)勘探地質(zhì)資料而設(shè)計,實際上,了解樁底基巖中發(fā)育有成層溶洞是不明確的,因此樁基底部荷載傳至溶洞底板堅實基巖上應(yīng)用鋼管樁是很有必要的,F(xiàn)場施工與當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件密不可分,在覆蓋層或無覆蓋層很淺,可鋼圍堰成樁方案。在覆蓋層較厚、較軟、承載力較小,成樁在鋼圍堰方案。
結(jié)語
橋梁工程中的巖溶樁基施工技術(shù)是一項復(fù)雜而因地而施的方法,巖溶地區(qū)橋梁施工,應(yīng)該根據(jù)現(xiàn)場的特定條件決定,預(yù)防措施為主的施工程序。同時執(zhí)行施工技術(shù)的各種規(guī)程規(guī)范,勇于創(chuàng)新,開拓新思路,嚴(yán)把監(jiān)督施工質(zhì)量,把好施工技術(shù)關(guān),才能有效安全抓好樁基施工技術(shù)。
參考文獻(xiàn)
[1]謝義寶.探討巖溶地基橋梁樁基施工技術(shù)[J].北京大學(xué)學(xué)報,2009.
[2]戎偉,李建軍.懸臂梁掛籃施工的探討與分析[J].建筑設(shè)計管理,2010.