李小建

摘 要：我國巖溶地區(qū)地質(zhì)復(fù)雜。所以就如何保證橋梁鉆孔樁基的施工效率和施工質(zhì)量是非常重要的問題。本文結(jié)合水桶木寨特大橋的工程實例，對不同的巖溶的地質(zhì)條件進行不同的鉆進施工技術(shù)進行闡述，希望有一定的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：巖溶地區(qū)；鉆孔樁；施工技術(shù)

1 前言

本文主要采用沖擊成孔技術(shù)，該技術(shù)存在操作比較簡單、技術(shù)成熟、機械運行穩(wěn)定等諸多優(yōu)點。在開展工程項目的具體過程中，工作人員需要依靠回填片石、粘土等進行巖面協(xié)調(diào)性的處理，以保證對施工中裂隙、溶洞問題的高效處理。與此同時，沖擊成孔技術(shù)主要是采用砸實擠密方法，其能夠高效的處理漏漿問題，還能對塌孔發(fā)生率進行控制。

2 工程概括

水桶木寨特大橋中心里程D1K827+475.3，設(shè)計里程D1K826+324.119～D1K828+675.875，全長2351.756m。本橋整體孔跨樣式為70×32m+2×24m，基礎(chǔ)采用明挖基礎(chǔ)、鉆孔灌注樁二種類型，鋼筋混凝土承臺，橋墩采用圓端形實體、空心橋墩，橋臺為矩形空心橋臺。橋梁上部結(jié)構(gòu)形式采用32m、24m預(yù)應(yīng)力混凝土簡支箱梁。水桶木寨特大橋地震動峰值加速度為0.05g，地震動反應(yīng)譜特征周期為0.35s，為六度震區(qū)，設(shè)置防落梁措施。水桶木寨特大橋0～26號墩（臺）位于直線上，27～72號墩（臺）位于曲線上，梁部按平分中矢布置。水桶木寨特大橋簡支梁梁部采用預(yù)制架設(shè)。水桶木寨特大橋鉆孔柱樁基礎(chǔ)施工完成后，根據(jù)《客運專線鐵路橋涵工程施工技術(shù)指南》TZ213-2005要求，按樁總數(shù)的3%～5%鉆芯取樣檢查樁底沉碴厚度。

3 工程特點

3.1 橋址區(qū)地質(zhì)復(fù)雜

巖溶：測區(qū)下伏基巖為三疊系下統(tǒng)永寧鎮(zhèn)組（T1yn3+4）白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r，統(tǒng)大冶組三段（T1d3）白云巖、白云質(zhì)，大冶組二組（T1d2）灰?guī)r。屬于巖溶中等至強烈發(fā)育底層，巖層中網(wǎng)狀裂隙較發(fā)育，多呈微張開狀，局部被粘土或方解石脈填充，地表巖溶現(xiàn)象主要為落水洞、溶溝、溶槽、溶孔等。線路D1K827+960右側(cè)5～20處發(fā)育規(guī)模較小的巖溶塌陷。鉆孔揭示巖溶情況表明，橋址范圍主要發(fā)育沖天軟塑狀粘土、硬塑狀粘土以及空溶洞等三種類型。膨脹土：為碳酸鹽巖地表坡殘積層，為膨脹土、黏土。

3.2 點多線長，管理難度大

開工后必須組織多作業(yè)面全面展開施工。各工序銜接緊密，必須科學(xué)組織，各專業(yè)加強聯(lián)系，合理安排工序，上道工序盡可能為下道工序創(chuàng)造條件。

3.3 工程實體沉降要求高

無砟軌道的高平順性和均勻一致性的特點對橋等線下工程提出了嚴格的工后沉降、差異沉降及結(jié)構(gòu)變形的要求墩臺均勻沉降量在20mm以內(nèi)；靜定結(jié)構(gòu)相鄰墩臺沉降量之差為5mm；無砟軌道鋪設(shè)后的梁體徐變上拱度不大于10mm。

4 鉆進技術(shù)

4.1 溶槽裂隙

溶槽裂隙一般在實際施工過程中存在的比較多。在進行鉆進時，如果存在主繩擺幅加大和沖擊聲音比較清脆，泥漿面在冒氣泡，同時液面緩慢下降等現(xiàn)象，則可能為溶槽裂隙。針對這種情況，需要進行孔內(nèi)的泥漿補注處理，以保持其壓力的平衡，以防止發(fā)生孔壁坍塌的現(xiàn)象。隨后進行片石粘的投放，反復(fù)沖擊，使其入溶槽裂隙內(nèi)，實現(xiàn)對漏漿通道的封堵。除此之外，還存在溶槽裂隙越來越大的問題，因此需要根據(jù)孔內(nèi)泥漿變化進行溶槽裂隙和地下河流之間的連接性的判斷。通過補注泥漿能夠達到孔內(nèi)泥漿穩(wěn)定的效果，則顯示溶槽裂隙未與地下河流連通。對于該種情況的處理，則是需要通過以上的方法進行鉆進成孔，重復(fù)方法以達到成孔效果。在進行孔內(nèi)灌注時，保證混凝土灌注面以高于溶槽裂隙，以實現(xiàn)泥漿泄漏槽隙的封堵效果。待強度達到標(biāo)準之后，進行正常的沖擊成孔工序。

4.2 小型溶洞

在進行鉆孔時，需要根據(jù)地質(zhì)勘探資料進行鉆孔，以測量孔深度為基礎(chǔ)進行溶洞區(qū)域之間距離的判斷。如果和溶洞頂板距離不遠的時候，沖擊聲音和地面震動感會發(fā)生由強變?nèi)醯内厔?，此時需要將沖擊的速率放緩，降低沖程幅度。通過對沖破溶洞頂板后孔內(nèi)泥漿變化和鉆頭下降幅度進行溶洞和填充物的判斷。當(dāng)泥漿面下降為不大狀況時，溶洞的體積則是比較小的。此刻需要進行補注泥漿，避免發(fā)生孔壁坍塌。與此同時進行袋裝水泥的回填，還需要進行粘土入孔的處理，同步進行沖錘輕砸，混合料從而能夠?qū)θ芏催M行護壁。

4.3 大型溶洞

對于大型溶洞而言，沖破溶洞頂板時，會發(fā)生孔內(nèi)泥漿的急速流失，會存在孔壁坍塌現(xiàn)的問題。所以，需要采用鋼套筒跟進法施工。要想確保過程的順利性，需要提升鋼套筒的拼接質(zhì)量，保證其密封性，還需要在鋼套筒的連接處外側(cè)進行鋼板帶的添加，提升鋼套筒筒底的剛度，避免發(fā)生鋼套筒底變形的現(xiàn)象發(fā)生。在進行鉆中發(fā)現(xiàn)樁位下有大型溶洞的狀況，需要進行提錘方案的采用。具體措施是通過片石回填至孔口，嚴格遵循大型溶洞的鉆進施工方法來成孔[1]。

4 常見問題及處理方法

4.1 塌孔危害

出現(xiàn)塌孔的原因主要有這幾點：第一，泥漿比重不足，造成泥漿質(zhì)量不達標(biāo)，影響孔壁質(zhì)量。第二，孔內(nèi)水頭高度不夠，存在靜水壓力。第三，沖擊時遇到溶洞或者存在漏漿等。第四，沖擊鉆碰撞護壁，造成嚴重的塌孔，樁基周圍存在孔洞。

預(yù)防和處理措施：第一，需要以地層，地質(zhì)的實況為基礎(chǔ)進行相應(yīng)的泥漿的配置。粘度稠、膠體率高的泥漿主要適用于飽和粘性土和砂礫層。第二，通過埋設(shè)土層地段鋼護筒的處理，防止發(fā)生孔口坍塌現(xiàn)象。第三，對于流沙層，主要是采取回填片石類土等進行處理。第四，確保成孔后的清孔在孔內(nèi)水頭高度，保證泥漿護壁質(zhì)量，完成清孔工序之后，需要迅速進行后續(xù)施工。第五，吊放鋼筋籠過程中，保證其垂直性，防止發(fā)生碰撞孔壁的現(xiàn)象。第六，對于孔曰塌孔的處理是需要及時進行護筒的拔出和回填，重新施鉆，在該過程中，注重沖擊的速度，保證護壁的穩(wěn)定性。第七，對于反復(fù)塌孔的處理可通過埋設(shè)深護筒達到解決。

4.2 掉鉆

原因分析：主要是因為其沖擊鉆的纜繩長期使用，未定時進行保養(yǎng)和更換，而纜繩與鉆頭連接處出現(xiàn)松弛的現(xiàn)象，轉(zhuǎn)向環(huán)、套等焊接處出現(xiàn)斷裂的問題，造成掉鉆。

預(yù)防及處理措施：第一，在沖擊過程中存在鉆頭掉入的情況，可以通過電磁鐵進行吸附打撈；第二，應(yīng)該組織專人定期不定期進行纜繩和鉆頭裝置的連接檢查，對于存在斷絲超過10%以上情況需要及時更換纜繩；第三，為例避免發(fā)生IF鉆頭掉鉆，可以在鉆頭上焊接打撈環(huán)等專用打撈土具；第四，保證鉆孔施土土藝的規(guī)范性，最大程度的避免打空錘情況發(fā)生[1]。

4.3 鉆孔偏斜

產(chǎn)生原因：發(fā)生鉆孔偏斜主要有樁架不穩(wěn)，鉆桿導(dǎo)架不垂直，鉆機磨耗，部件松動和土層軟硬不勻，致使鉆頭受力不均，或是擴孔較大處，造成鉆頭擺動偏向一方的問題等。

預(yù)防及處理措施：嚴格檢查糾正樁架，保證其保持垂直安置穩(wěn)固狀態(tài)，并對導(dǎo)架進行垂直校正和對鉆孔設(shè)備加以檢修；對于偏斜過大時填入土石（砂或礫石），需要重新鉆進，并控制好鉆速；如：探頭石，用低速將石打碎，如有傾斜基巖時，可用混凝土填平待其凝固后再鉆。

5 結(jié)語

總之，由于巖溶地區(qū)地質(zhì)及水文構(gòu)造較為復(fù)雜。因此，在進行樁基施工中，存在的突發(fā)事件都是無法掌控。所以，很有必要在巖溶區(qū)施工時，全面的做好施工前的調(diào)查工作，進行合理措施的制定，防止發(fā)生施工事故。

參考文獻：

[1] 孫玉國.巖溶地區(qū)鉆孔樁的施工方法[J].黑龍江交通科技，2016（12）：123～124.

[2] 魏平.巖溶地區(qū)樁基鉆孔施工控制技術(shù)研究[J].珠江水運，2016（9）：80～81.