公路桥梁桩基施工中岩溶处理方案研究论文_赵争光

公路桥梁桩基施工中岩溶处理方案研究论文_赵争光

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摘要:我国交通事业不断发展,高速公路桥梁工程得到了大量的发展。工程建设中,经常会遇到岩溶分布的情况,对桩基施工的质量与进度带来较大影响。对此,需对其引起足够的重视,通过制定专项方案和措施的进行处理。在本文中,对广东龙川至怀集高速公路某桥梁岩溶桩基的处理方案进行研究。

关键词:公路桥梁;桩基施工;岩溶处理方案;

1引言

岩溶区域的存在,对公路桥梁的施工带来了一定的困难。在实际工程建设中,如没有对该情况引起足够的重视,则将形成危害与隐患,对施工质量产生影响,甚至会因此导致事故的发生。为了能够更好的解决该问题,则需要在施工前做好处理方案的制定,以此保证工程的顺利建设。

2常用处理方案

在岩溶处理施工中,岩溶地质会有大量溶槽以及溶沟,且具有强烈发育的特点,并因此对施工活动的开展会产生较大的影响。首先,是流通性方面影响,当其连通性较强时,如岩溶顶板被凿穿,孔内浆液则将逐渐流失,内部液面降低,在内外形成较大的压力差,导致孔壁坍塌事故的发生。其次,是水位方面影响。因地下水埋深较浅,会给施工带来较大影响。如对地下水进行大量的抽取,会形成安全隐患。最后,是岩洞发育情况。岩洞在桩底岩层分布,发育程度较高。在实际施工中,如果没有对溶洞打穿、没有进行加固,在承载力方面存在无法达到标准的情况。

在施工中,要根据溶洞实际情况做好针对性措施:第一,无填充溶洞。钻孔施工时,如把溶洞顶板凿穿,孔内水头会出现下降情况。孔外水压的存在,会对孔壁施加压力,导致塌孔问题的出现。在具体施工中,需要做好护筒的埋设以避免该问题的发生。护筒采用钢板卷制形成,厚度在6-8mm之间,通过振动锤处理后振入,保证护筒脚嵌入到岩层30cm位置;第二,有填充溶洞。对于该类溶洞,如已经具有较好的填充物,则不需要对其进行特殊处理,可以直接钻进。当填充物为流塑型粘土时,则需要通过抛片石以及粘土进行填充处理。在该类溶洞钻进时,钻头会出现跑偏情况,对成孔造成困难。因此,可以向孔内采用片石或者粘土进行填充,在孔洞稳定后再进行钻进,直至成孔完成。如反复抛片石依然没有获得效果,则采用超前灌注方式处理,保证桩基具有较好的垂直度。超前灌注,即使用混凝土混合材料对桩底软弱位置进行加固,以提升基础整体强度,减少土层间的强度差,便于冲击成孔;第三,小型溶洞与裂缝。对于该类孔,处理前要及时投放水泥以及粘土,保证泥浆材料的密度以及质量的提升。同时,使用冲击方式在桩侧面形成一道围护墙,避免泥浆材料发生流失,保证孔内泥浆能够在一定高度上保持稳定,确保冲钻工作的稳定进行。

3工程案例

3.1工程概述

广东龙川至怀集高速公路k260+316跨浛九路大桥。该大桥为左右幅错孔设计,设计桥孔和跨径左幅4×30,右幅5×30,右交角60°。桥长左幅126.4m,右幅156.4m,桥面净宽2×11.5m。上部结构为预应力混凝土简支小箱梁,下部构造为肋板式、柱式墩台配端承桩和摩擦桩基础。

3.2地质情况

该桥具有丰富的地下水,主要包括有:第一,松散层孔隙水。该孔隙主要储存在碎石、全风化层以及粉质黏土当中,接受来自地表水以及大气降水的补给,粉质黏土具有一般的透水性,碎石层在透水性方面表现较好,且地表水同地下水具有较好的连通性;第二,基岩裂隙水。该裂隙水主要赋存在泥盆系下风化岩叶以及砂岩当中,接受来自大气降水的渗入补给。其次,即是地下水的相互转换补给等。裂隙、层面以及基岩节理是地下水的主要运动通道以及赋存场所;第三,岩溶水。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆岩溶水主要处于泥盆系下微风化灰岩的溶洞以及溶沟当中,在两者发育的情况下,对良好的径流通道形成,具有较大的水量,规律性差、富水性较强,主要接受来自基岩裂隙水以及大气降水补给。

3.3主要施工要点

选平坦宽阔地带作为集中预制场地,采用智能张拉设备预制预应力小箱梁。桥梁下部构造均采用现浇施工,桩基础采用钻孔灌注桩施工工艺,上部构造小箱梁为先预制吊装,后现浇湿接缝段和整体化层。主要施工要点如下:

第一,对于没有进行钻探的墩台桩位,参考工程地质断面图以及相邻钻孔资料开展设计,在施工过程中,如设计地质与现场实际地址情况间存在差异,对于没有钻探的桩位,在施工前必须进行超前钻探处理,调整参数后方能进行施工;

第二,拟建桥梁所在地岩溶具有较为发育特点,必须控制桩基础持力层厚度,保证能够满足规范要求;

第三,因场地内具有丰富的岩溶地下水,不适用人工挖孔桩方式施工,采用钻孔灌注桩施工。桥位溶洞以及溶沟位置含有软弱的填充物,在施工时有较大几率涌入到孔中,导致出现地面塌陷或者孔壁塌陷等问题。同时,在施工需减少对地下水进行大量的抽排,避免压力失衡导致地面塌陷。对此,在施工中要做好孔壁的防护工作,避免大量抽取地下水;

第四,部分桩位因溶蚀、溶沟、溶洞裂隙发育,在成孔时则可能出现漏浆、跨孔以及卡钻等事故问题,在施工过程中要采取相关预防措施;

第五,桥位区内溶岩发育,大直径桩范围同小孔径勘探孔揭露岩溶情况间可能存在一定的差别。在施工前必须进行超前钻探处理,保证桩端以下一定范围内无可能对桩基稳定产生影响的溶洞以及溶沟;

第六,当桥址区揭露为单洞在3m以下的小溶洞时,要按照7:3的比例使用片石+黏土进行抛填处理。12m以上的串洞、3m以上的单洞及大型溶洞施工时,按照7:3的比例使用片石+黏土进行抛填处理,同时选用8mm壁厚钢护筒跟进施工,共同防治。

第七,根据溶洞的大小,分别采用片石黏土封闭法或钢护筒法施工。片石黏土封闭法:当单个溶洞高度在3m以上,且溶洞内为半填充、流塑状以及空洞填充时,用片石黏土进行填塞处理。如洞内为软塑状全填充,则需要黏土片石进行半填塞处理。如洞内为硬塑状全填充,则可以不进行处理。钢护筒法:当单个溶洞在3m以上,且洞内为半填充、流塑状以及空洞填充时使用。其中,对于高度在3-8m之间的溶洞,对单钢护筒施工法进行施工,对于高度在8m以上的大溶洞,则双层钢护筒施工,以确保孔壁安全。进对于岩层厚度在3m以内的串珠状溶洞,则可以将其作为单个溶洞看待,当高度在3m以上,且洞内为半填充、流塑状以及空洞填充时,应用钢护筒施工法进行处理;

第八七,对于岩溶地段桩基础施工,则需要按照先长桩、后短状的方式施工。

4结束语

在溶岩处理过程中,定要结合工程现场实际情况,针对不同地址情况,做好专项方案,遇到问题及时反馈研究,确保工程的按期高质完成。

参考文献

[1]蒋永冰,胡治杰,刘守军.岩溶、溶洞隧道坍方分析及防坍处理[J].北方交通.2009(02)

[2]陈伏冰.无充填溶洞的桩基成孔方法及质量控制[J].交通科技.2010 (04)

[3]江文权.桥梁桩基施工中的溶洞处理技术研究[J].建材与装饰.2018 (33)

[4]王学斌.岩溶地区高速公路隧道溶洞的处理[J].山西建筑.2009(20)

论文作者:赵争光

论文发表刊物:《基层建设》2019年第2期

论文发表时间:2019/4/26

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