岩溶地基桥梁桩基施工技术探讨
2015-07-10
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核心提示:岩溶地段的工程施工具有较高的危险性,如果处理不得当,将会酿成不可挽回的损失。随着桥梁工程建设的不断扩大,越来越多的桥梁工程需要在岩溶地基上施工建设,为了切实保障工程质量,相关部门还应加强施工技术方面的研究,不断完善和改良施工技术。本文以新街河特大桥工程建设为例,对岩溶地基桥梁桩基施工技术进行了全面的分析,并提出了解决施工过程中常见问题的措施。
1工程概况
洞新高速化山口大桥通过地段的岩土层分为三种类型,分别为人工填土层、残积土层以及耕植土层,深层基岩主要分为灰岩和砂岩两种形式。从建筑施工的角度讲,灰岩的结构和成分比较复杂,主要表现形式为岩溶。该工程的地质勘测主要分布在灰岩区域,勘测结果显示大多数墩台都存在溶洞,钻孔施工的见洞率为92%左右,墩台中溶洞的层数在1层到7层之间,溶洞的高度在0.2-12.1m之间,少数地段呈现出串珠式溶洞现象,并且溶洞中存在不同形式的填充物,主要成分为黏土或者是粗砂,还有一些溶洞是不存在填充物的,勘测发现,多数溶洞都存在漏水的现象。
2岩溶地基桥梁桩基施工技术
2.1准备阶段
根据化山口大桥工程施工现场的实际情况,将场地中的沟和丘整平,然后搭建钻孔成桩的工作面。对于溶洞情况较为复杂的墩位,应尽可能的扩大泥浆池,确保充足的泥浆量。根据工程现场的实际情况,合理铺设供水管线,如果墩位溶洞的实际情况较为复杂,则需要在相对较近的位置将漏浆回填施工所需的材料备齐,从而做到及时补给,防止坍塌事故的发生。对新街河特大桥墩位的地质条件进行深入的研究,制定合理的开孔顺序,选取适宜的施工技术,严格把关工程施工安全,在施工开始之前,还需做好技术交底工作。
2.2施工设备
该工程钻孔施工中通常使用冲击钻,选择冲击钻机的主要原因可总结为三个方面,冲击钻机的构造相对简单,操作方法较为简便而且具有很好的灵活性,与其他钻机相比,冲击钻机在对墩位溶洞进行施工时,根据实际情况能做出快的反应,达到准确控制操作的目的。该工程桥梁桩基施工设计方案规定桩的长度不得低于30m,在钻孔的过程中,还需要从溶洞中情况较为复杂的淤泥中穿过,对钻机的临时适应程度具有较高的要求,由于冲击钻机具有较强的适用性,所以得到了广泛的应用。不仅如此,冲击钻机还能在一定条件下起到挤密砂层的作用,在桩基的外侧形成较强的护壁,还可以对溶洞中的孔隙进行一定的封堵,这些都是其他种类钻机无法做到的。
2.3护筒埋设
新街河特大桥所用护筒的厚度为10mm,在护筒的定位过程中,应先将桩基的中心作为圆心,按照护筒的实际直径在划分的区域上进行定位,在护筒就位以后,在护筒的一端施加一定的压力,将其埋入一定的深度,本工程规定埋设的深度为50cm。如果护筒下压过程较为困难,可在护筒埋设的位置进行预挖处理,挖出一部分土体之后在进行埋设。护筒埋设完成之后,应采取有效的措施对护筒的垂直情况进行检测,如果护筒偏斜,需理解纠正。在路面的护筒就位以后,应采用粘土将护筒固定并压实,避免护筒周围发生漏水的现象,本工程规定粘土回填的厚度应在40-45cm之间,护筒顶端应高出地面0.3-0.5m,护筒实际位置与设计方案中的偏差应尽量控制在20mm之内。该工程所选护筒的高程和长度如表1所示。
2.4钻孔成桩
对于工程的岩溶桩基,为了避免泥浆渗漏而导致的坍塌事故,在施工的过程中,必须全程采用钢制护筒,并利用振动锤将其打入地基中,通常情况下,该过程需要与钻孔同时进行,结合地基的实际情况,确定适宜的埋设深度,确保护筒穿过粘土层。泥浆的配制应结合新街河特大桥桥梁的实际要求,在配合比确定以后还需进行多次试验,确保泥浆具有失水性小、泥皮较薄等特点,本工程要求的泥浆性能如表2所示。
3施工中经常出现的技术问题及解决措施
3.1掉钻
在工程施工中出现掉钻现象的主要原因就是强行移动钻头,导致连接钢绳出现断裂。在刁钻事故发生以后,相关人员应尽快了解情况,首先需要对钻孔进行清理,在使用探测装置掌握钻机所处位置和形态,然后使用打捞装置将其吊出,如果钻机的形态无法使用打捞装置直接吊起,还需指派专业人员潜到钻机位置将钢绳固定在钻机上,在使用打捞装置将其吊出。在施工的过程中,还需以预防位置,定期检查施工设备,及时进行维修和养护,从而消除安全隐患。
3.2卡钻
在钻孔的过程中,钻头的直径会逐渐减小,使钻孔也越来越小,但补焊完成以后的钻头直径会达到最初的水平,此时重新钻孔,就会发生卡钻的现象。如果发生卡钻现象,为了确保钻孔的稳定性,并不能强行提拉钻进,而应该对卡点进行轻打。若卡钻情况较为严重,可使用防水炸药。为了有效预防卡钻现象的发生,在施工过程中应严格控制钻机的冲程,以本工程为例,在施工中,将冲程稳定控制在3-5m之间,并对钻机的性能进行实时监控,确保万无一失。
4总结
总而言之,岩溶地基中的桥梁桩基施工具有很高的复杂性,不仅需要对现场的实际情况进行全面的勘测,还要严格把控施工技术,确保施工中各个阶段的参数指标能良好的适应岩溶地基的施工要求,而且还需要在施工和实践中不断学习和创新,优化和改善施工技术,为桥梁工程的大规模建设奠定坚实的基础。