高速公路橋梁溶洞樁基施工技術論述

張吉浩

（吉林省高速公路管理局四平管理分局 吉林四平 136001）

溶洞樁基施工屬于隱蔽工程，其在施工中可能會遇到很多影響因素，為了保證最后的工程質(zhì)量，相關人員還要最大程度避免各種施工問題，使樁基處理中的塌孔以及漏漿等癥狀得到有效預防和處理。在落實施工技術時，相關人員還要遵循施工工序流程，使施工技術與施工對象和施工要求對應起來。本文主要針對高速公路橋梁溶洞樁基施工技術進行研究。

1 工程概況

國家某高速公路縱貫多個省，所跨過的區(qū)域不僅路線長，地理環(huán)境還表現(xiàn)出多元化特點，所以該條公路同時跨過了平原地區(qū)和溶巖地區(qū)等，這些地區(qū)的地質(zhì)條件都不同，對相關施工技術的要求也不同。對某段高速公路所在的溶巖地區(qū)進行施工研究，該處的橋梁子工程共有流出，其中五處都處于溶巖區(qū)域。對溶洞的深度進行勘察，發(fā)現(xiàn)孔洞最深處為25m。同一個單孔內(nèi)的溶洞數(shù)量不止一個，這些溶洞在形狀、規(guī)模以及深度等方面呈現(xiàn)出多樣化特點，對溶洞內(nèi)部物質(zhì)進行探測，發(fā)現(xiàn)其土質(zhì)不是很理想，粘土占據(jù)絕大比例?；诖?，相關人員要在溶洞內(nèi)部進行樁基施工，首先需要處理好軟弱地基，使其加固加密，即使如此，最后的樁基成孔施工技術落實也會遇到很多問題。對形態(tài)各異的溶洞樁基進行施工時，相關人員需要根據(jù)溶洞的地質(zhì)條件和地貌特點以及施工要求等，選擇合適的樁基直徑，基于溶洞的千奇百怪，相關人員應使直徑規(guī)格多元化，如1.20m、1.40m、1.60m、1.80m、2.00m等。在確定直徑規(guī)格后，相關人員還要對溶洞樁基數(shù)量進行計算。樁長以及施工的澆筑材料類型等都要得到確定。

該路段的地貌為溶洞，溶洞數(shù)量不止一個，這些溶洞分布不規(guī)律，有的溶洞單獨存在，有的溶洞和其它溶洞連接為一體，形成一個大的地貌結構[1]。雖然溶洞中的填充土體多為粘土，但粘土的類型卻不止一種，不同的地質(zhì)層，填充土體類型也不同。此外在溶洞樁基施工中，相關人員還要對巖體進行破碎施工，巖體的分布范圍以及強度等都會對施工技術落實效果造成困擾。

最后針對此工程概況，施工單位應列出施工重難點以及注意事項，還應制定出合理的施工方案，在該方案中，施工人員需要鉆孔、回填、鋼護筒維護施工等。

2 高速公路橋梁溶洞地基的處理方法

處理方法如下：

（1）做好勘察工作，溶洞區(qū)域施工難度大，其勘察要求以及對勘察數(shù)據(jù)的要求也會變高，所以勘察人員需要對溶洞進行了解，然后合理布置勘測點，并利用先進技術和設備準確定位勘測點，獲取勘測數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)不僅包括溶洞形態(tài)、內(nèi)部地質(zhì)層填充以及深度等基本信息，還包括溶洞周圍的各種環(huán)境信息、樁基施工條件信息等。這些信息還要被傳感設備傳遞到中心控制站，相關人員要利用軟件深度分析信息，從中篩選出有益于樁基施工的信息，將其利用到樁基施工中。

（2）在了解溶洞埋深后，相關人員要對不同埋深的溶洞采取不同的地基處理方式。在淺溶洞施工中，首先處理好軟弱地基，即妥善處理淤泥土，如果淤泥土范圍不大，相關人員可利用高壓射水方式來使其內(nèi)部空間被沖毀，然后被清除[2]。淤泥土所占空間處要被填充質(zhì)量和性能以及強度比較大的混凝土材料，相關人員還要做好澆筑振搗密實工作。在深溶洞施工中，高壓射水的揚程滿足不了要求，相關人員需要另辟蹊徑選擇合適的軟弱地基處理方式，可利用混凝土樁來排擠淤泥土，使其被消除。

（3）在施工中，遇到洞口較窄，深度較大的溶洞，相關人員需要定位巖溶，當確定其在基礎底面時，可對其不作處理，直接利用鋼筋混凝土板覆蓋溶洞，板長要遠遠大于溶洞寬度。

（4）埋深較大的溶洞內(nèi)部可能存在很多強度較弱的軟粘土，對于這類土的處理，相關人員可采用填充方式，使溶洞受到封堵，封堵材料為砂石混合料，這種材料主要施加在后期形成的孔洞中，相關人員還要選擇合適的設備來完成鉆孔工作。

（5）在深度較大、空間面積較大的溶洞，相關人員還要選者合適的樁基礎施工類型，這些基礎既要適合溶洞施工現(xiàn)狀，還要方便施工操作，使混凝土材料能被有效灌注到施工對象中。沉入樁基礎以及鉆孔樁基礎都可滿足該要求[3]。

3 高速公路橋梁溶洞樁基施工技術

在溶洞樁基施工中，可能會遇到漏漿、塌孔、地面沉陷等事故，相關人員除了要完全落實相關的施工技術外，還要在準備階段開展預防策略，使施工對象得到有效維護。在準備階段，地質(zhì)勘察工作只是基礎工作，相關人員要據(jù)此確定施工方法，其次組織人員，做好人員培訓工作和施工技術交底以及質(zhì)量交底工作，還要根據(jù)工程中的溶洞數(shù)量，安排不同的施工隊伍，使施工人員都能在質(zhì)量意識下，落實溶洞樁基的各種施工技術。負責人還要合理安排隊伍中的每位施工人員，使其能自覺遵守責任制度，做好本職工作。另外還要做好材料和設備準備工作，相關的材料主要有片石、粘土、鋼護筒以及混凝土等，設備有鉆孔裝置、挖掘設備、吊車等。

3.1 樁基穿過溶洞的施工技術

樁基穿過溶洞時，需要采取鉆孔樁施工技術，相關人員還要根據(jù)溶洞內(nèi)部的地質(zhì)條件，確定具體的鉆孔擊穿措施，擊穿對象為溶洞頂板，溶洞的硬度比較大，所以在鉆孔過程中很容易造成卡鉆問題，為了避免此類問題的出現(xiàn)，相關人員需要對鉆機的操作過程進行控制，使其在不同的位置表現(xiàn)出不同程度的性能[4]。以溶洞頂板為參考，鉆孔與其之間的距離縮短到1m時，鉆機的運行速度以及力度都要減弱，與此同時，還要使泥漿比重加大，這種模式具有循序漸進特點，所以頂板很容易被順利擊穿。泥漿主要灌注在護筒內(nèi)部，相關人員還要對泥漿面的高度進行關注，以便獲取去鉆補漿填充先機。泥漿面下降便是調(diào)整操作的最佳機會，相關人員應使鉆頭脫離頂板，并對漿體進行補充，使其達到標高位置，填充物主要為片石黃泥。

3.2 裂隙發(fā)育地區(qū)的樁基施工技術

裂隙發(fā)育區(qū)主要指巖石縫隙處，將樁基施加在巖體中時，還需要注意縫隙寬度大小問題，避免縫隙繼續(xù)擴大，或造成灌注漏漿問題。這種情況下的巖石樁基施工應另辟蹊徑，首先泥漿比重要增大，泥漿中的膠體占據(jù)比例也應增大，相關人員可以通過水泥、火堿等來提升泥漿的懸浮效果。如此漏漿問題可得到解決，如果鉆孔還無法繼續(xù)施工，相關人員就要利用鋼護筒來澆筑漿體，使漏漿縫隙被填充完全。漿體的滲透性以及固體強度等可以使巖石的整體性更強[5]。巖石縫隙處的材料完全凝固后，相關人員還要對其強度進行檢查，再決定是否重新施工。

3.3 穿過斜巖的樁基施工技術

如果樁基施工需要在斜巖上進行，相關人云還要根據(jù)斜巖類型，選擇合適的處理方法，斜巖處理不當，會直接影響鉆孔施工質(zhì)量，因為斜巖無法保證鉆孔的垂直度。在孔洞發(fā)生偏斜情況下，相關人員也要根據(jù)偏斜程度，對其進行修復，使其達到一定的垂直度后，再進行鉆孔樁基施工。在偏斜度較小的條件下，相關人員應作出填充沖進操作，使操作對象得到改善，鉆孔設備的鉆井速度和進度都要放慢，在緩緩鉆進過程中，偏孔逐漸脫離原狀態(tài)，恢復垂直。

3.4 塌孔、卡鉆頭等問題的處理措施

卡鉆頭發(fā)生在鉆進過程中，埋鉆頭的原因是多方面的，孔洞內(nèi)的石頭規(guī)模和硬度太大或當塌孔出現(xiàn)后，周圍倒塌的石頭等會使鉆頭提不出來，另外梅花形的鉆孔也會卡鉆頭[6]。這種問題不僅會造成孔洞質(zhì)損，還會使鉆機設備受損，更會影響鉆孔樁基施工進度，所以相關人員應采取合理的技術措施，來使卡鉆頭問題出現(xiàn)次數(shù)減少。例如使用鋼護筒來減少漏漿造成的埋鉆問題，在維護好孔洞，并快速提出鉆頭后，相關人員還要及時清理孔洞中的雜質(zhì)。再如水下爆破振動法，這種方法主要是利用炸藥爆炸后的爆破沖擊力來使卡鉆的地方發(fā)生松動，使鉆頭有可乘之機，能被及時提取出來。這種力也可以直接作用在鉆頭上，使其對周圍巖石層的推力變大，其本身也可借助此力完成扭轉，扭轉后的鉆頭提取比較容易。

3.5 混凝土灌注施工技術

該種技術在樁基施工中應用較廣泛，可將其應用在裂隙填充中、溶洞層面灌注中等。不同區(qū)域的混凝土灌注操作，施工技術要求也不同，對泥漿比重要求也各有差異，相關人員還要控制灌注速度，使混凝土與填充對象緊密連接在一起?；炷凉嘧⑹┕に娇审w現(xiàn)在孔洞穩(wěn)定性等方面，相關人員可通過檢查混凝土的出漿量以及材料在澆筑對象中的上升高度等來驗證施工技術落實情況。當混凝土澆筑量變多時，其上升高度與出漿量參數(shù)大小也要變大，如此澆筑的材料才不會對樁基施工造成困擾[7]。

4 結語

同一工程中的溶洞數(shù)量不止一個，其分布在工程的不同區(qū)域，而不同區(qū)域的溶洞地質(zhì)條件以及其他環(huán)境條件都不同，所以相關人員還要做好地質(zhì)環(huán)境勘察工作，采集現(xiàn)場施工的各種信息，使其成為樁基施工方案的編制參考依據(jù)，如此施工技術才能滿足樁基施工要求。溶洞樁基施工注意事項比較多，施工要求也比較嚴，相關人員還要做好樣板工程，以試驗等手段確定最佳方案，如此溶洞地基安全可靠性才大。