徐帥軍,齊肖軍
青春雙線大橋DK626 +143.645~DK626 +384.355 地處廣西來賓市境內(nèi),全長240.71 m,為第四系全新統(tǒng)坡洪積層地質(zhì),下為燧石灰?guī)r。全橋孔跨布置為7~32 m 簡支箱梁。簡支箱梁采用梁場預制,架橋機架設(shè)。
全橋墩臺基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁,均按嵌巖樁設(shè)計,鉆孔樁直徑均為1.25 m 共64 根。全橋橋墩采用圓端型實體橋墩,橋臺采用矩形空心橋臺。
橋址區(qū)為低山丘陵,線路左側(cè)200 m 是青春水庫,6#墩和7#橋臺中間有活象老村用于灌溉的1m 寬的水渠通過,一條用于匯集山上泉水和雨水的水溝從4#墩和5#墩之間穿過,寬度約為3 m。百年一遇最大洪水流量Q=24.8 m3/s。
溶洞出現(xiàn)的地質(zhì)構(gòu)造以巖溶發(fā)育地區(qū)居多,特別對于喀斯特地貌典型的石山地區(qū)以及巖石溶蝕程度較高的地區(qū),溶洞出現(xiàn)的幾率均較大。另外,沖積層溶蝕地區(qū)也有溶洞發(fā)育情況。溶洞溶洞的類型多種多樣,主要分為以下幾類:①按所處位置的深淺分為淺層溶洞(離地表不足6 m),深層溶洞(深度大于6 m)。②按沖填狀態(tài)分為空溶洞、半填充溶洞、完全填充溶洞。③按填充物質(zhì)分為軟塑狀態(tài)淤泥質(zhì)土、黏性土、灰?guī)r碎塊、砂礫、碎石、卵石等。④按同一豎直斷面上存在的溶洞個數(shù),分為單層溶洞和多層溶洞。
據(jù)勘探資料揭示,橋址區(qū)巖溶發(fā)育,部分鉆孔中溶洞呈串珠狀分布,在一個鉆孔中可見多層溶洞。橋址區(qū)基巖面埋深起伏較大,同一墩臺內(nèi)巖面也有較大起伏。據(jù)統(tǒng)計,溶洞分布全橋6 個承臺和2 個橋臺的共19 根樁基可見溶洞,溶洞充填物分為:硬塑狀粉質(zhì)粘土、灰?guī)r透鏡體弱風化、流塑狀黏土、軟塑狀黏土。
溶洞處理方法有:超前注漿凝結(jié)法、全護筒跟進法和回填片石黃泥反復沖孔法等。根據(jù)工程實際情況,樁基溶洞多數(shù)溶洞內(nèi)存在填充物等條件,同時考慮到經(jīng)濟性,該青春雙線大橋溶洞樁基采取回填片石黃泥反復沖孔法施工。
1)詳細閱讀設(shè)計資料,掌握溶洞出現(xiàn)的位置、范圍大小、溶洞的填充情況及填充物類型。
2)鉆機平臺應碾壓密實,防止在施鉆時鉆機產(chǎn)生不均勻下沉、擺動、位移等影響鉆孔質(zhì)量。平臺上準備方木若干,用以調(diào)整鉆機垂直度。每次上班時用護樁掛十字線法檢查鉆頭位置是否正確;用水平尺檢查鉆機水平度。
3)樁孔的地質(zhì)資料作為技術(shù)交底下發(fā)至工班及鉆機操作手。
4)在鉆孔平臺附近準備足夠的片石和黃泥,其中黃泥做成泥球狀,用塑料薄膜包裹,配備l 臺挖掘機和一名司機,當遇到溶洞漏漿時,迅速用挖掘機將片石和黃泥球拋入孔內(nèi),同時大量補水或泥漿。
1)高度較小的溶洞,例如青春雙線大橋4#8 樁,溶洞高度0.6 m,全充填軟塑狀粘土,在實際施工過程中只出現(xiàn)部分漏漿現(xiàn)象,泥漿面下降高度2 m,并且無緩慢漏漿現(xiàn)象,鉆錘可順利通過,可以直接用泥漿泵抽取泥漿池內(nèi)泥漿補充孔內(nèi)泥漿,然后繼續(xù)沖孔。
2)對于一些溶槽、溶溝、小裂隙等,如青春雙線大橋7#8、5#1,在鉆孔至溶洞位置時,泥漿突然全部滲漏,采取投放片石、碎石夾黏土反復沖孔,甚至投入整袋水泥堵塞起到護壁作用,保證泥漿不流失,使鉆孔順利通過巖溶區(qū)。
3)溶洞較大,在鉆孔接近溶洞標高附近時,應降低鉆錘沖程,以防擊穿溶洞時出現(xiàn)掉錘現(xiàn)象,洞內(nèi)無填充物或填充物為流塑狀態(tài),當鉆錘擊穿溶洞時,泥漿一般會嚴重流失,先提出鉆錘以防塌孔埋錘,然后采用片石加黏土回填,回填高度一般以超過溶洞以上1 m 為宜,然后向孔內(nèi)注入泥漿沖擊,反復沖擊,如果仍不能不能形成泥石護壁的,可采取加長護筒甚至鋼護筒跟進法施工一面沖孔,一面逐節(jié)接高護筒,護筒一直跟至樁底,用以隔斷溶洞內(nèi)流塑充填物或水的流動。
巖溶地區(qū)樁基施工是橋梁施工的關(guān)鍵,而樁基施工中溶洞問題的處理直接影響樁基施工的順利與否,決定工程的工期、質(zhì)量和成本。根據(jù)不同的地質(zhì)異常選擇合理的處治方案是樁基施工中溶洞問題處理的關(guān)鍵。由于溶洞樁基施工具有不可預見性、復雜性、危險性,施工前施工技術(shù)人員應認真仔細閱讀設(shè)計圖紙及勘察資料等有關(guān)文件,弄清楚樁基溶洞、土洞的基本情況,確保施工安全。
在復雜的巖溶地質(zhì)施工中,不確定因素較多,因此,必須加強施工過程中對地質(zhì)變化的監(jiān)控,重點監(jiān)控泥漿稠度、溶洞層數(shù)及填充物形態(tài)等情況,做好詳細的鉆孔原始記錄,為出現(xiàn)異常情況時分析原因并選擇合適的處治方案提供依據(jù)。
[1] 劉育春.淺談橋梁樁基施工中的溶洞處理方法[J].山西建筑,2009,35(34):302 -304.
[2] 彭鯤,易武. 巖溶地區(qū)橋梁樁基礎(chǔ)施工方案研究[J]. 山西建筑,2008,34(36):318 -319.