熊志國(guó),熊麗萍

(江西省九江市公路管理局九江分局)

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姜家渡大橋復(fù)雜地質(zhì)條件下樁基施工技術(shù)探討

熊志國(guó),熊麗萍

(江西省九江市公路管理局九江分局)

樁基工程是橋梁工程的重要組成部分，對(duì)整個(gè)橋梁工程的施工質(zhì)量有很大的影響，在進(jìn)行樁基施工過(guò)程中，施工單位必須根據(jù)實(shí)際情況制定合理的施工方案，并加強(qiáng)施工過(guò)程管理，從而為樁基施工質(zhì)量提供保障，文章結(jié)合姜家渡大橋工程實(shí)例，分析了樁基施工技術(shù)在復(fù)雜地質(zhì)條件下的應(yīng)用。

姜家渡大橋；復(fù)雜地質(zhì)；樁基；施工技術(shù)

1 工程概況

姜家渡大橋全長(zhǎng)264.84 m，東面連接304省道K454+105.68，西面連接304省道K454+370.52，橋面為一聯(lián)5孔一連和兩聯(lián)4孔一連的橋面連續(xù)，橋面凈寬為11 m+2×1.5 m，大橋下部結(jié)構(gòu)采用鋼筋砼鉆孔灌注樁，上部結(jié)構(gòu)采用13跨20 m的等截面后張法預(yù)應(yīng)力砼空心板梁。在施工過(guò)程中，普通橋墩采用單排3根樁，共36根，樁的直徑為1.4 m，樁的平均長(zhǎng)度約40 m；橋臺(tái)采用雙排3根樁，共12根，樁的直徑為1.2 m，樁的平均長(zhǎng)度約20 m。

2 地質(zhì)特征

通過(guò)地質(zhì)勘測(cè)，發(fā)現(xiàn)該大橋的地質(zhì)狀況比較明顯，大橋橋址從東向西的基巖分別為石炭系下統(tǒng)華山嶺組砂巖、白堊系下統(tǒng)石溪組粉砂巖、石炭系中統(tǒng)黃龍組灰?guī)r。最復(fù)雜的地質(zhì)存在砂巖和灰?guī)r兩種巖體斷層，同時(shí)存在溶洞、溶隙發(fā)育等現(xiàn)象，巖體斷層處于破碎帶，伴隨著裂隙發(fā)育。該大橋在設(shè)計(jì)過(guò)程中，使用多套施工方案，但最終確定的最佳施工方案，需要面對(duì)破碎、斷層、巖溶發(fā)育等不良地質(zhì)，并且地質(zhì)變化比較嚴(yán)重，橋墩樁基底部屬于石灰?guī)r地質(zhì)，經(jīng)過(guò)地質(zhì)勘測(cè)有比較明顯的溶洞發(fā)育，同時(shí)地下水比較豐富，平均水深達(dá)到6 m，在本次施工過(guò)程中，施工的難點(diǎn)及重點(diǎn)是樁基施工。

3 樁基礎(chǔ)施工

3.1 主要施工方案

(1)施工方案。

由于該大橋跨越的河道屬于四級(jí)航道，該河道在每年的4～8月處于汛期，10～3月處于枯水期，而樁基的施工狀況對(duì)整個(gè)工程的施工質(zhì)量及施工進(jìn)度有直接的影響，因此，施工單位安排地質(zhì)復(fù)雜的1#～7#橋墩樁基在正常水位施工，地下水比較豐富的7#～12#在枯水期施工，橋臺(tái)樁基安排在汛期施工。

(2)施工工藝。

在本次施工中，由于地質(zhì)條件比較復(fù)雜，存在破碎帶、溶洞、斷層等不良地質(zhì)，同時(shí)灰?guī)r為持力層，加上河床覆蓋層有大量的礫石，因此，施工單位決定采用沖擊鉆工藝進(jìn)行成孔。在水中進(jìn)行施工時(shí)，施工單位通過(guò)對(duì)比各種施工工藝，結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，決定采用筑島圍堰的方法，分別在兩岸進(jìn)行施工，這樣不僅能保證工程的施工質(zhì)量，還能有效地節(jié)省施工成本。該大橋?qū)儆趩螛秵沃?jiǎn)支橋，樁基的樁長(zhǎng)比較大，最大單樁砼數(shù)可達(dá)80 m3，為保證砼灌注質(zhì)量，施工單位采用集中攪拌地泵輸送的方式進(jìn)行砼灌注施工。

3.2 施工準(zhǔn)備

施工單位在正式施工前，必須做好施工準(zhǔn)備，只有這樣才能確保施工的順利進(jìn)行。在本次施工中由于橋梁的主要工程量是在河道中進(jìn)行，并且橋臺(tái)樁基需要在汛期完成施工，綜合考慮將拌和站修建在河灘中；在施工過(guò)程中，為防止材料不受到汛期的影響，將材料庫(kù)修建在進(jìn)場(chǎng)便道上，這樣不僅能方便進(jìn)場(chǎng)材料的卸貨，還能減少二次倒運(yùn)；由于進(jìn)場(chǎng)道路在雨季容易出現(xiàn)損壞現(xiàn)象，不利于施工的順利開(kāi)展，因此，施工單位還要利用河道中的砂礫石加固進(jìn)場(chǎng)道路；為方便施工用水，施工單位在預(yù)制場(chǎng)修建一座簡(jiǎn)單的水塔，并在河堤上修建一座蓄水池，利用輸水管道為施工提供用水，同時(shí)施工單位在河堤上游安裝一臺(tái)變壓器，配備相應(yīng)的發(fā)電機(jī)，為施工提供安全、穩(wěn)定的電能；在正式施工前，施工單位還要對(duì)施工使用的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行認(rèn)真的檢查，確保挖掘機(jī)、裝載機(jī)、攪拌機(jī)、吊車(chē)等各種機(jī)械設(shè)備能安全穩(wěn)定的運(yùn)行，從而為施工的順利進(jìn)行提供保障。

3.3 樁基施工

在進(jìn)行樁基施工時(shí)，施工人員認(rèn)真做好測(cè)量工作，并嚴(yán)格的按照施工圖紙進(jìn)行操作，在開(kāi)孔前，施工人員要對(duì)橋位范圍進(jìn)行嚴(yán)格的探測(cè)，逐樁進(jìn)行地質(zhì)勘探補(bǔ)鉆，對(duì)于溶洞發(fā)育比較明顯的橋墩樁基，施工人員報(bào)設(shè)計(jì)單位變更增加設(shè)計(jì)長(zhǎng)度，從而為橋梁的安全性提供保障。在施工過(guò)程中，施工單位要加強(qiáng)施工管理，確保施工的每一個(gè)環(huán)節(jié)都符合相關(guān)質(zhì)量要求，在施工過(guò)程中施工單位還要根據(jù)施工的具體情況，制定相應(yīng)的緊急事件處理方案，為施工的順利進(jìn)行提供保障。

4 樁基礎(chǔ)施工存在的問(wèn)題及處理措施

4.1 護(hù)筒冒水

在施工過(guò)程中，當(dāng)3#樁基進(jìn)尺10 m時(shí)，出現(xiàn)坍孔、護(hù)筒滑落、鉆機(jī)傾斜等現(xiàn)象，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)分析，造成這種現(xiàn)象的主要原因是沒(méi)有對(duì)該樁位進(jìn)行筑島作業(yè)，也沒(méi)有回填粘土，導(dǎo)致該樁位砂礫量比較大，沒(méi)有獲得理想中的護(hù)壁效果，泥漿在沖刷過(guò)程中，引起護(hù)筒滑落。對(duì)于這種現(xiàn)象，施工單位采用鉆機(jī)定位恢復(fù)，重新埋設(shè)護(hù)筒的處理方法，在埋設(shè)護(hù)筒過(guò)程中，施工人員要定位準(zhǔn)確，避免出現(xiàn)空心偏位的現(xiàn)象，在進(jìn)行護(hù)筒回填時(shí)，施工人員必須夯實(shí)回填土，同時(shí)要根據(jù)具體情況，適當(dāng)?shù)脑黾幽酀{濃度，并控制好樁基進(jìn)尺速度，從而高效、快速的恢復(fù)原標(biāo)高。

4.2 偏孔

在鉆進(jìn)4#～6#樁時(shí)，施工人員發(fā)現(xiàn)存在偏孔的現(xiàn)象，施工人員根據(jù)地質(zhì)勘測(cè)報(bào)告及鉆渣的成分進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)引起偏孔的主要原因是溶洞引起地質(zhì)結(jié)構(gòu)不均勻，從而造成偏孔。施工人員采用回填片石及粘土混合物靜止2 h后，控制進(jìn)尺、恢復(fù)施工進(jìn)行偏孔修正，如果不能一次完成修正，反復(fù)修復(fù)幾次就能完成偏孔修正。

4.3 坍孔埋鉆

在水下進(jìn)行樁基施工時(shí)，存在很多難以預(yù)測(cè)的事情，尤其是在巖溶地質(zhì)中，在施工過(guò)程中，施工人員發(fā)現(xiàn)有的樁位在勘探過(guò)程中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)溶洞，但在實(shí)際施工中存在溶洞，這極大的增加了施工難度。施工人員在進(jìn)行2#鉆進(jìn)施工時(shí)，多次出現(xiàn)斜孔、漏漿等現(xiàn)象，當(dāng)進(jìn)尺達(dá)到43 m時(shí)，還出現(xiàn)了坍孔埋鉆現(xiàn)象，經(jīng)過(guò)認(rèn)真分析，發(fā)現(xiàn)造成這種現(xiàn)象的主要原因是溶洞比較大，頂板被擊破，從而引起坍孔埋鉆。發(fā)生這種現(xiàn)象后，施工人員迅速進(jìn)行補(bǔ)漿處理，限制坍孔的擴(kuò)大，然后回填粘土，并重新埋設(shè)護(hù)筒，為有效地縮短施工工期，施工人員采用高壓水沿著鋼絲繩將孔內(nèi)填充物沖稀，然后進(jìn)行提鉆。

5 總 結(jié)

樁基施工對(duì)整個(gè)路橋工程的施工質(zhì)量有很大的影響，因此，在復(fù)雜地質(zhì)條件下進(jìn)行樁基施工時(shí)，施工單位必須根據(jù)實(shí)際情況，制定合理的施工方案，做好施工準(zhǔn)備，加強(qiáng)施工管理，并根據(jù)施工可能出現(xiàn)的緊急情況，制定相應(yīng)的處理措施，從而有效地降低樁基施工風(fēng)險(xiǎn)，高效率的完成橋梁施工任務(wù)。

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2014-12-22

熊志國(guó)(1978-)，男，江西九江人，助理工程師，研究方向：路橋工程。

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