黑龙江省龙建路桥第五工程有限公司
摘要：在不同区域内开展施工作业，会面临不同的施工条件，其中的差异集中表现在溶洞规模、地下水发育程度以及地质类型几个方面。需要通过客观总结溶洞处理方案的方式，逐步改善人工挖孔桩桩机溶洞施工问题。注意结合不同类型总结施工方案，综合考量各方面因素，并判断溶洞施工处理方案的可行性以及操作性。本文主要针对路桥人工挖孔桩桩基施工中的溶洞处理技术进行探究，希望借助溶洞处理技术完善现有公路体系。
关键词：人工挖孔桩；桩基施工；溶洞处理技术
我们主要结合某工程深入探究溶洞处理技术。该工程岩溶不仅多，而且密集。岩溶水以及松散岩类孔隙水是构成该工程地下水的两个主要部分，大气降水是地下水的主要来源，但也不能忽略地下水补给的重要性。部分溶洞的容水量相当庞大，已经直接影响到桩基施工的安全性与稳定性。严重时会引发不必要的经济损失和安全事故。因此，必须借助恰当有效的处理方案解决施工中存在的多种问题。利用有针对性的方案处理桩基溶洞。
一、划分溶洞类别
根据现场施工情况，该高速公路TJ2标段桥梁工程多处存在溶洞，溶洞高度主要集中在1.0m-5.0m之间，大部分为覆盖型岩溶，还有部分为采煤洞。溶洞类型列举如下：
1.有地下水溶洞
如KZ127+983沙坪Ⅱ大桥5-0#桩基人工挖孔施工至标高162m时，出现溶洞。经人工下井探测，其溶洞高约1.5m，横向占半个桩基宽，纵向深2.5m，溶洞内主要为稀泥填充物，此处地下水丰富。
2.有地下泉水补给型溶洞
如果高度超过1.5m，即可将其判定为有地下泉水补给型溶洞，其高度最高不会超过2m。人工挖孔以及机械挖孔是高架桥桩基施工工作的两种主要形式。K132+198高架桥桩基4-1#桩基结合实际以及工程需求，选择人工挖掘的方式开展挖孔施工。在施工过程中一定要严格遵循相关标准与流程，围绕施工图纸开展科学合理的施工工作。原定施工标高为167.152m，在现场施工标高达到157.5m时出现溶洞。溶洞高度经测定，最高不会高于2m，最低不会低于1.8m，有地下泉水补给型溶洞与有地下水溶洞填充物一致，均为稀泥，极有可能出现严重塌方，随时威胁施工工作以及工作人员生命安全。施工区域内拥有数量庞大的地下水，泉水是供应该地下水的源头。当地居民地表水井在之前的施工工作中受到严重影响，已经出现断水问题。为保持水面不超出限定范围，必须利用潜水泵进行连续抽水作业。在作业前要结合实际情况，恰当选择潜水泵型号，最终确定为3KW瓦的潜水泵。注意需要24小时不间断的进行抽水作业。
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3.有贯通型溶洞
如K136+462高架桥6-1#和6-2#桩基采取人工挖孔施工，施工至标高151.5m时，出现溶洞。其中6-1#桩基右半侧经过溶洞，经人工下井探测，其溶洞高大于2m，纵、横宽约3m；6-2#桩基溶洞大小、深度与6-1#孔相近。两桩基溶洞相互连通，相连的孔洞（溶沟）直径约为20cm-30cm，溶洞周围主要为稀泥填充物，随时可能坍塌。此处地下水丰富，为泉水水源，之前施工已经导致当地居民地表水井断水，需用直径为3cm和2.5cm的两根潜水泵抽水管同时抽水才能排干。
4.有河流补给型溶洞
如K146+603大桥桩基5-0#、5-2#桩基采取人工挖孔施工，现施工至标高130.72m时，出现溶洞。5-0#桩基右半侧经过溶洞，经人工下井探测，其溶洞高约4m；5-2#桩基溶洞高约3m。此处水源主要为河流渗水。
二、溶洞处理技术在路桥人工挖孔桩桩基施工中的应用
在确定溶洞处理技术时，需要融合多方面因素，例如地下水活动情况以及洞内填充物情况等。溶洞高度同样会影响到溶洞处理技术的效果与状态，因此，需要在综合考量各方面因素的基础上全面开展溶洞处理作业。现阶段主要利用片石混凝土填充法，充填结合护壁法以及护壁加固法等几种方式处理溶洞。需要结合实际情况选择恰当的处理方式，部分工程也会利用抛填法处理溶洞。选择处理技术时注意维护处理方法与工程实际之间的协调性。在岩溶地区进行人工挖孔桩施工，溶洞是基桩成孔施工中最难对付的岩溶形态，其形式多样、结构复杂，目前尚无成熟的系统处理技术，如何高效、安全地穿过溶洞顺利成孔是施工的重点和难点。
1.应用片石混凝土充填技术
溶洞高度在0m-2m，洞内为稀泥填充物，地下水活跃。采用片石混凝土充填，施工后工程质量得到了保证，具体情况如下：KZ127+983沙坪Ⅱ号桥5-0#桩基施工方案与措施：根据现场实际情况，将水抽干后，清除桩基护壁外2m范围内全部软塑填充物，然后填充C15片石混凝土，待护壁混凝土强度满足施工要求后继续施工。K136+462高架桥6-1#和6-2#桩基施工方案与措施：根据我部施工经验，将水抽干后，在溶洞内填塞部分稻草，清除全部泥土，并采用C25混凝土填充溶洞，满足施工强度后，再进行桩基人工挖孔的方法施工。K142+582.5脖基塘高架桥4-1#桩基施工方案与措施：根据现场实际情况，将水抽干后，清除桩基护壁外2m范围内全部软塑填充物，然后填充C15片石混凝土、桩基护壁外的2m范围以外填塞部分片石加黏土，待护壁混凝土强度满足施工要求后继续施工。
2.应用护壁加固法
溶洞高度在2m-5m，洞内为稀泥填充物，地下水活跃。采用护壁加固法，施工后工程质量得到了保证，具体情况如下：K132+198高架桥桩基施工方案：根据我部施工经验，溶洞外侧填充片石混凝土并横插钢筋60根，同时增加桩基护壁厚度至40cm，并在其里面布置环状钢筋网片；其内侧采用钢板支模。K146+603大桥桩基5-0#、5-2#桩基施工方案与措施：桩基增加护壁厚度至40cm，并在其里面布置环状钢筋网片；溶洞一侧采用砌红砖支模。桩基内侧采用钢板支模。
结语：从经济角度来看，人工挖孔桩和钻孔灌注桩这两种施工方式并没有很大的区别，在护壁同样满足施工强度的条件下，原材料使用量和工作量上相差不大。但从工作时间上来说，人工挖孔桩相对灵活，能及时准确地探测溶洞的规模、填充物和地下水等情况，同时溶洞处理起来也较钻孔灌注桩快。故在条件允许的情况下，选择人工挖孔较为经济。
参考文献：
[1]高伟男.公路桥梁施工中基础钻孔灌注桩施工应用及其溶洞处理技术分析[J].建筑技术开发，2017（7）.
[2]赵志国.赵家特大桥人工挖孔桩工艺及桩内溶洞处理措施[J].科技传播，2014（11）.
论文作者:张智
论文发表刊物:《建筑细部》2019年第2期
论文发表时间:2019/9/5
标签：溶洞论文; 桩基论文; 地下水论文; 挖孔论文; 混凝土论文; 高架桥论文; 稀泥论文; 《建筑细部》2019年第2期论文;