陳曉偉
摘要:由于部分山區(qū)的地質結構比較復雜,在工程建設時會出現山區(qū)區(qū)域的溶巖地質現象,這種溶巖地質就會直接給工程建設帶來很大的威脅。因而,工程建設單位要加強對這些地質的處理,盡量地去減少給工程項目施工作業(yè)帶來的不良影響。
關鍵詞:溶巖灌注樁;骨料;化學添加劑;護筒
引言
在進行鉆孔灌注樁施工作業(yè)當中,工程人員要及時地做好工程方案的編制及工程造價工作。在施工中,靈活地應用灌注樁施工方法,來開展工程的基坑施工作業(yè)和橋梁的建設作業(yè)。對于公路施工現場存在的溶巖地質,要采取必要的處理措施。在橋梁的工程建設中,要求設計師對整個設計有全面系統(tǒng)的把握。
一、溶巖地質規(guī)模及類型分析
(一)超前鉆
使用超前鉆工程作業(yè)期間,工作人員要預先對工程做好封樣工作的處理,還要工程人員對鉆孔設備進行嚴密的檢查,并形成相應技術規(guī)范,如圖1所示。在提供地質狀況資料前提下,可以應用偏位鉆方式,再與地質的資料形成比較鮮明的對比,了解溶洞的寬度及溶洞的鉆探未來走向。
(二)超前注水
工程人員在超前鉆進行施工作業(yè)時,利用超前鉆裝備的高壓水管,之后,再逐步向溶洞內注水,這樣就可以實現對水管長度的管控。應用容器來及時地注入水量,利用水表來觀測,這樣就可以有效地去判斷出是不是水流已經充滿孔洞或者水洞。在應用高壓水管或者向溶洞內部注水時,水管的深長度要確保能夠深入到溶洞內部,水管的外徑往往比鉆孔要略小一些,這將更容易去判斷外管內部的直徑高度。當孔內部的漿液在流入到孔洞之后,就有可能產生塌方事故。
二、施工工藝
(一)鉆孔軌跡
對溶洞的提前探測,需要采用鉆孔設備進行鉆掘。因此,精準的鉆孔可以有效的提高施工作業(yè),精準對穿孔的施工目的就是為了讓施工設備直接命中設定的靶點。在鉆孔的過程中,鉆孔施工作業(yè)盡量要平穩(wěn)進行,不要過快或過慢,鉆孔軌跡盡量平穩(wěn)的穿過設定的路線。在開采挖掘過程中使用定向鉆進施工技術,軌跡設定時要使設備從低向高緩慢掘進,保持鉆頭軌跡穩(wěn)定平順,這種鉆孔設備在向上掘進時,軌跡線路的角度不應該超過1度/3米,這樣就可以減少鉆孔施工作業(yè)遇到的阻力,也可以使鉆孔產生的石渣順著軌跡流下。在鉆孔的軌跡中,每隔60米都要設置一個分叉點,以避開不穩(wěn)定的地層。在軌跡的設計時,要綜合考慮后期施工設備能否準確對準靶點,因此要控制設備爬升速度,水平掘進,并在軌跡處預留分支點,來科學合理設計鉆孔軌跡[1]。
由于探測管會在實際的測量過程中產生一定的誤差,因此,可在實際的探測過程中,調整探測管道方向,從巷道的側方進行探測,進而可以精準的探測鉆頭的工作情況。
(二)控制鉆孔軌跡
在掘進鉆孔過程中,施工作業(yè)對于鉆孔軌跡管理控制標準要求非常高,在隧道掘進施工作業(yè)中,需要嚴格按照鉆孔軌跡設計標準來施工,每掘進3米都要測量一下鉆孔是否產生偏差。如果鉆孔軌跡產生偏差,就需要調整鉆孔角度來糾正。在糾正的過程中,要緩慢的調整設備的角度。同時在鉆進的過程中,也要考慮鉆孔設備自身對于這種軌跡的影響。探測管往往在鉆孔設備的后方,只有在掘進6米后,才能通過探管設備測量出內部的鉆孔軌跡,因而在實際的施工作業(yè)中,要憑借施工人員的經驗來對實際的掘進過程進行判斷[2]。
(三)施工的流程
可以在實際的鉆孔作業(yè)過程中采用直徑為133毫米的鉆頭以及直徑為89厘米的鉆桿,進行精準對穿孔施工作業(yè)。在鉆進12米時,更換鉆孔設備,采取直徑為98毫米的定向轉頭,螺桿馬達以及直徑為73毫米的鉆桿,來對鉆孔軌跡實行定向掘進。在鉆孔設備掘進三米時,就對實際的鉆孔軌跡進行測量,并記錄數據,測量設計的鉆孔軌跡與實際鉆孔軌跡的偏差。同時調整偏差,在穿孔后,將鉆孔設備換回去,換成直徑為133毫米的平底鉆頭,以及89毫米直徑的鉆桿。通過大直徑的鉆頭將穿孔作業(yè)完成后,不直接提出轉頭,而是直接將設備卸下,進而卸下鉆頭。在鉆孔作業(yè)完成后,給孔套上套管,套管與孔隙之間進行注漿以加固套管。
三、處理方法分析
(一)回填法
應用回填法作業(yè)范圍不超過1米的溶洞,工程人員將粘土、砂石等部分骨料用編織袋裝好。之后,再放入到樁體內部,樁基的土方量高要達到孔洞的頂部以上。在應用重錘將泥土沖擊之后,要減少溶洞的間隙以及孔洞的裂隙縫隙,避免出現跑漿問題產生[1]。
(二)應用靜壓化學灌漿的方法來處理
在工程作業(yè)實施期間,要對孔洞進行填筑作業(yè)。作業(yè)人員確定好溶洞四周施工位置,保持樁基周圍的四個分布均勻的關鍵孔尺寸相一致。在施工期間,還要形成80毫米的孔洞。同時,孔洞的深度也要達到相應的技術要求,在選擇材料時要盡量地選擇具有較高水凝性的混凝土材料,及時去控制好混凝土的凝固時間,將材料凝固時間控制在半個小時以內。應用靜壓化學的灌漿方法來實現對混凝土結構樁的全封閉式控制,由上到下分段式的管理,可以開展重復的攪拌。在整個工程施工時,要做好澆筑作業(yè)的記錄,并及時地去編寫相應的參數數據,來繪制詳細的曲線圖紙。
(三)套內護筒
在施工時,如果溶洞為空洞,而且溶洞內部的高度在達到3米以上,就可以使用套內的護筒工程。首先,工程人員確定筒內的護筒長度,護筒長度為h+3米,再確定不同類護筒的直徑。根據地質的狀態(tài)數據結果,來確定每節(jié)護筒的直徑大小。如果只有一層的溶洞,此時護筒的直徑可應用1.73米,壁厚達到一厘米,外部直徑達到1.75。外桶的內部直徑可達到1.9米。當在施工時,遇到第2層溶洞時,第2層溶洞的內筒的直徑可達到1.7米,并且工程人員也要確定好鉆頭的直徑。外部直徑來確定鉆頭的外部直徑,如果外層直徑比內部護筒的直徑小上2厘米,可以在擴孔之后,形成比護筒大5厘米窗口。如果在施工的樁孔內部沒有溶洞,此時鉆頭的直徑要以樁基的設計作為最大的限值。如果樁孔內部有多層的溶洞,那么該樁基就會由上到下依次去變小[2]。
(四)溶洞頂部的沖孔
工程人員在溶洞頂部的沖孔工程施工作業(yè)時,要根據溶洞內部頂部的地質情況來選擇適當施工設備。開展工程機械化操作,沖孔作業(yè)會使用鉆機來開展。回旋轉的機械設備主要是由鉆頭和鉆桿來構成,在應用沖擊鉆的施工設備時,要保證該鉆頭直徑達到設計的標準,使鉆頭的直徑達到1.73米。在沖擊溶洞頂部期間,會出現沖錘的問題,此時工程人員要輕輕地使用設備,慢慢的地啟動鉆頭,鉆機就不會受到較大的阻礙。應用上下慢提的方法,來提高沖擊鉆上升的高度,使其不能夠超過50厘米。
(五)沉放護筒
工程人員要及時地將鉆機準備到位之后,再用鋼絲繩去綁住護筒。在鉆機設備的鉆桿附近上,應用鉆機設備,使鉆桿和鉆頭的重量保持一致,來使護筒由鉆頭位置一致地向下鉆直到鉆進溶洞底部。
(六)處理護筒的空隙及溶洞底部的空隙
在施工中,施工人員要保持溶洞底部與頂部的1米范圍,在中間部位填筑砂石材料之后,再應用高壓噴出灌漿的方法來實現精準澆筑。
四、溶洞的監(jiān)測
當工作人員進行作業(yè)施工時,如果鉆頭進入到巖體之后,巖心溶解,在重錘在錘入一定的深度之后,突然進尺速度加快,就不需要在應用提錘來使錘體自動下沉[3]。在取樣期間,如果巖層風化現象較多,而且也有一些鐘乳石碎塊,入巖之后的泥漿會發(fā)生顏色的變化,逐步地由黃色變?yōu)楹谏9こ倘藛T在地質狀態(tài)資料研讀的基礎上,來通過樁基的施工,及通過應用成孔方式來監(jiān)測,這樣就可以在一定程度上去正確分析斷層的走向,并判斷溶洞的大小和溶洞的數量,以及路基填充的狀況。有些縱橫位置和溶洞位置存在偏差,就會造成工程人員出現錯判的問題。
五、預防措施
(一)防止吊錘卡錘的措施研究
在入巖前期,工程人員要盡量減少沖擊力,同時還要盡量控制好樁錘,避免樁錘突然去沖擊,而造成溶洞頂部坍塌,在吊錘墜落瞬間,拉力突然增大,而出現拉斷鋼絲的情況產生。要在溶洞的頂部依次去提起沖擊錘,控制好提錘的速度和沖擊力度[4]。
(二)減少混凝土擴散量
工程人員用編織袋將碎石、粘土磚瓦的混合物裝好,填充物的投放量要實現達到溶洞的頂板標準,再用樁錘將其擠至周圍。
六、結束語
近年,我國加大對山區(qū)地區(qū)的開發(fā)力度,在山區(qū)修建很多的高速公路,但是在修筑道路時,會遇到許多的溶巖,此時工程人員要針對溶巖地質狀況開始分析勘測,然后再應用鉆孔灌注樁的施工方法來處理。工程公司工作人員要加強對地質溶巖鉆探技術的控制,深度掌握技術核心,研究新型的鉆探設備,提高自身的鉆探技術水平。
參考文獻:
[1]徐學鵬.巖溶地質條件下大直徑超長鉆孔灌注樁施工技術研究[J].山西建筑,2018,044(015):76-78.
[2]毛文森,李國麗,張再源.巖溶發(fā)育地區(qū)鉆孔灌注樁施工技術研究[J].科技創(chuàng)新與應用,2019,000(012):144-145.
[3]唐俊華.巖溶地貌鉆孔灌注樁施工方法探討[J].中國房地產業(yè),2018,000(008):P.146-146.
[4]鄭禮旺.超前導孔在巖溶地質旋挖鉆成孔灌注樁施工中的應用[J].四川水泥,2019,000(010):247.
(作者單位:安徽省地勘局第二水文工程地質勘查院)