基于巖溶復雜地質(zhì)的高速公路橋梁樁基施工技術研究

劉艷靈

摘 ?要：在高速公路橋梁的施工過程中，為了提高橋梁基礎的承載能力，確保橋梁的穩(wěn)定和安全，一般都會采用樁基基礎，而在樁基施工中，巖溶地質(zhì)是一種普遍存在且難以處理的地質(zhì)類型。文章結(jié)合相應的工程實例，對巖溶復雜地質(zhì)下高速公路橋梁樁基施工的難點進行了分析，并對其施工技術進行了探討。

關鍵詞：巖溶復雜地質(zhì);高速公路橋梁;樁基施工技術

中圖分類號：TU473.1 ? ? 文獻標識碼：A ? ? ?文章編號：1006-8937（2014）35-0021-02

在經(jīng)濟發(fā)展的帶動下，我國的城市化進程不斷加快，人們的出行范圍也在不斷增大，推動了交通運輸行業(yè)的發(fā)展。高速公路橋梁工程的數(shù)量迅速增加，對于復雜地質(zhì)條件下基礎的施工和處理也受到了相關部門的重視。巖溶地質(zhì)作為一種普遍存在的地質(zhì)條件，表現(xiàn)形式多樣，規(guī)律性不強，很容易影響高速公路橋梁樁基施工，給施工帶來很大的不確定因素，需要引起施工人員的重視并解決。

1 ?巖溶地質(zhì)對于高速公路橋梁樁基施工的影響

巖溶地貌又稱喀斯特地貌，主要是具有溶蝕力的水對可溶性巖石進行溶蝕等作用，從而形成的地表與地下形態(tài)的總稱。除了溶蝕作用外，還包括流水的沖蝕和潛蝕，以及塌陷等機械侵蝕的過程。根據(jù)發(fā)育強度的不同，巖溶地貌可以分為強烈發(fā)育、中等發(fā)育、弱發(fā)育以及微弱發(fā)育四種。在強烈發(fā)育地區(qū)，巖溶地貌的主要表現(xiàn)為大型的地下暗河、廊道以及規(guī)模較大的地下溶洞。對于此類巖溶地質(zhì)，在對高速公路工程進行地質(zhì)勘探的過程中，很容易被發(fā)現(xiàn)，并以其工程勘探人員和設計人員的充分重視，對其進行針對性的處理。而其他三種發(fā)育強度的巖溶地質(zhì)更為常見，一般表現(xiàn)為溶蝕、溶溝以及小型洞穴等，針對此類巖溶區(qū)域，由于巖溶表現(xiàn)形式的多樣性以及復雜性，很難對其進行全面細致的勘探，也就難以切實做好施工準備和防范工作，從而給施工帶來很大的不確定因素，影響樁基施工的順利進行，影響整個高速公路橋梁的施工質(zhì)量和安全。

2 ?基于巖溶復雜地質(zhì)的高速公路橋梁樁基施工技術

以某高速公路橋梁的施工為例，對巖溶復雜地質(zhì)條件下高速公路橋梁的樁基施工技術進行分析和探討。

2.1 ?工程概況

該高速公路橋梁全長412 m，屬于大跨度橋梁，橋跨組合為6×35 m+6×35 m，橋面寬度約為26.4 m，橋梁上部結(jié)構(gòu)為預應力混凝土連續(xù)箱梁，下部結(jié)構(gòu)為樁基礎，雙柱墩的形式。在對施工現(xiàn)場進行地質(zhì)勘察后，經(jīng)分析和探討，決定采用人工挖孔灌注樁和鉆孔灌注樁基礎。

2.2 ?地質(zhì)狀況

為了確保施工的順利進行，保證橋梁基礎的穩(wěn)定性，在對工程施工方案進行確定時，需要對施工現(xiàn)場的地質(zhì)情況進行全面分析。通過地質(zhì)鉆孔的方式，對該區(qū)域的地質(zhì)情況和地層結(jié)構(gòu)進行了分析，分為以下三類：

①地層分布：現(xiàn)場的地層分布依次為耕植土、亞粘土、粘土，土層厚度為8～16 cm不等。石灰?guī)r層從上到下依次為全風化、強風化、弱風化巖層，巖溶發(fā)育。

②巖溶發(fā)育：在該區(qū)域內(nèi)的地下溶洞大致可以分為4類，及空溶洞、多層溶洞、大型溶洞以及存在有填充物的溶洞，填充物多為淤泥質(zhì)土和粘土、砂礫等。

③地下水：施工區(qū)域的地下水主要是巖層中的裂隙水，接受大氣降水補給，而且溶洞孔的水位普遍偏低。

2.3 ?樁基施工技術

巖溶地質(zhì)對于高速公路橋梁樁基施工的影響，主要是由于受到勘探技術以及資金條件的限制，很難對溶洞的大小、走向、分布等進行準確的勘測和反映，因此，在成孔過程中，很容易出現(xiàn)一些意外情況，如孔壁坍塌、漏水跑漿等，如果遇到地下孤石或者石筍，則可能造成鉆孔傾斜、卡鉆、掉鉆、埋鉆等，處理起來非常困難。因此，結(jié)合地質(zhì)勘察的結(jié)果，主要采用挖孔樁成孔，對于難以進行連續(xù)挖孔作業(yè)時，則采用鉆孔法成孔。在使用鉆孔法成孔時，需要對鉆孔設備進行合理選擇。在該工程中，由于巖溶地質(zhì)相對復雜，巖石強度較高，因此為了確保工程的順利施工，選擇大型沖擊鉆作為鉆孔設備。

2.3.1 ?挖孔樁施工

該工程中，大部分區(qū)域巖溶發(fā)育強度較弱，孔深較淺，地下水量也不大，因此，主要采用人工挖孔樁，其施工流程包括：場地平整→樁位放樣→井口開挖→井口混凝土澆筑→第一節(jié)樁孔開挖→支模、澆筑護壁混凝土→對樁體標高和軸線進行檢查→安裝提升設備→第二節(jié)樁孔開挖→第一節(jié)護壁模板拆除，第二節(jié)模板支護→護壁混凝土澆筑。按照這樣的形式進行循環(huán)作業(yè)，直到樁體達到設計標高。

2.3.2 ?樁孔開挖

在對樁孔進行開挖時，應該以1 m為1節(jié)，如果樁體穿過軟弱土層，則減為0.5 m。在挖孔過程中，需要適當保持孔壁的凹凸不平，以增加樁體的摩擦力。如果地下巖層較硬，風鎬掘進困難時，則可以采用淺眼松動爆破法進行開挖。

2.3.3 ?護壁施工

采用C25鋼筋混凝土對護壁進行施工，機械拌制，吊桶運輸，人工澆筑?；炷聊０宀捎玫氖亲灾其撃＃恳还?jié)模板由三塊拼裝而成，使用U形卡連接，在混凝土澆筑過程中，采用循環(huán)施工的方式，對模板進行自上而下的周轉(zhuǎn)使用。

2.3.4 ?溶洞處理

對于溶洞的處理是樁基施工的關鍵和重點，在處理過程中，應該注意以下方面：①做好安全防護措施，以確保施工安全?，F(xiàn)場作業(yè)人員必須系好安全帶，并將其另一端與安全繩牢固連接。如果挖孔的深度超過10 m，則應該使用鼓風設備，向孔內(nèi)鼓吹新鮮的空氣，并檢測溶洞內(nèi)是否存在有毒有害氣體，如果有，必須做好防護措施，并減少井下作業(yè)的時間。②當挖孔至溶洞頂面1 m左右時，應該對溶洞內(nèi)部的情況進行檢查，看是否存在承壓水，如果存在，則應該等到水位穩(wěn)定后，將其抽空，之后才能繼續(xù)開挖。③當挖穿溶洞的頂蓋后，如果溶洞內(nèi)不存在填充物，則可以將洞內(nèi)給水抽干后，使用磚對外圈進行砌筑，然后立模，澆筑鋼筋混凝土護壁;如果存在填充物，則應該針對填充物的種類，采取相應的措施。例如，如果填充物為粉細砂或者中粗砂，應該淺進尺、強支護，在上層護壁的外圍，每個20 cm左右，釘入直徑20 mm的鋼釬，在鋼釬上綁扎草袋作為防護;如果填充物為軟塑性粘土或者含有碎石的粉質(zhì)粘土，則可以采用鐵鍬進行開挖，每開挖1 m就需要設置相應的護壁。

2.3.5 ?灌注樁施工

在成孔后，進行清孔，然后對制作好的鋼筋籠進行安裝，并進行水下混凝土的灌注工作，要保證混凝土灌注的連續(xù)性，確保灌注樁的施工質(zhì)量。

3 ?結(jié) ?語

總而言之，在巖溶復雜地質(zhì)條件下進行高速公路橋梁樁基施工時，需要做好地質(zhì)勘探工作，采取針對性的應對措施，切實做好樁基的施工工作，并加強檢測，切實保證施工的進度和安全，確保高速公路橋梁工程施工的順利進行。

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