有关桥梁工程中的岩溶桩基施工技术探讨

有关桥梁工程中的岩溶桩基施工技术探讨摘要：桩基是桥梁工程中非常重要的部分，桩基础的好坏直接影响着桥梁的质量、寿命和使用安全。在岩溶地区，岩溶对桩基工程的危害非常大。本文介绍几种对桩基工程有巨大危害的岩溶地貌，分析岩溶地区桩基工程的常见问题及桩基工程的特点，阐述了岩溶地区桥梁工程中桩基工程的施工工艺，最后分析岩溶地区桩基施工的注意要点。关键字：桥梁工程；岩溶；桩基施工岩溶地貌在我国分布广泛，我国是世界上最大的岩溶地貌区之一。岩溶地貌多种多样，具有代表性的有天坑、溶洞、石林，地下暗河等。由于岩溶地貌的地质条件极为复杂，其地质构造相比于普通地质环境有极大的特殊性，给桥梁工程的桩基施工带来巨大的困难。因此在岩溶地貌地区进行桥梁工程桩基施工时必须采取必要的措施和针对性的施工工艺，才能保证桥梁工程桩基施工的顺利完成，保证桥梁的质量。1岩溶地基及其危害岩溶地基是指地基中包含可溶性岩层，最典型的如碳酸盐类岩层，在流水的化学溶蚀和物理侵蚀作用下往往会在地下形成裂隙、溶洞、地下暗河等，岩体也会被切割成各种各样的形态。岩溶地貌广泛分布于我国南方各省份。在岩溶地基中进行桩基施工时，要广泛考察当地的地质情况，在施工过程中采取有针对性的措施。岩溶的形态很多，对桥梁工程桩基施工有严重危害的结构形态主要有以下几种：1、石芽、狭缝和筒状裂隙；2、坚硬岩石和软弱土层互层；3、土壤中弯形空洞；4、岩石中空洞或洞穴；5、溶洞坍塌形成的穹腔和空洞；6、锥形洼地中软弱和可压缩的土层；7、土层和岩层中因侵蚀而裂开的渗坑。2岩溶桩基施工中的常见问题及预防处理措施2.1泥浆漏失由于岩溶地基通常具有较强的连通性，孔斜和裂隙之间液体流动性比较强，或者上部覆盖层具有较强的流塑性，当钻孔至该地层时可导致泥浆从裂隙和孔洞中漏失，桩孔内泥浆液面降低，发生泥浆漏失事故。这时，需要时常观察泥浆液面变化的情况，通常需要提出钻具，补充泥浆，保证孔内水头的压力。同时在泥浆中加入堵漏剂及粘土等材料，增加泥浆的粘度，观察是否能够将裂隙和孔洞堵住。当裂隙比较大时，要相应增加泥浆的比重，减少泥浆的失水，降低钻进速度，频繁提升钻具。当桩孔进入溶洞内部时，应向桩孔内抛填封堵漏浆的混合料，反复冲击，形成一个新的孔壁。2.2塌孔在施工的时候，如果遇到连通性很强的岩溶地基，可导致桩孔内的液体突然大量流失，这时，一般来不及补浆，孔内液面高度突然下降，出现压力差，由于地层和覆盖层软弱，这就导致了塌孔事故的发生。如果发生塌孔的孔深度不大，可以回填泥土和片石，观察一段时间后再重新钻孔，并且在桩孔中深埋钢护筒至下部基岩不透水层。如果桩孔深度较大，应该在钢护筒周围回填粘土，压实之后再重新开始钻孔。2.3偏孔通常岩溶发育具有无规则性，当钻机进入溶洞之后，会遇到岩层斜面，软硬交界处。这时，桩孔容易发生偏斜，导致偏孔事故。处理偏孔需要耐心和技术。首先需要确定发生偏孔事故的深度，然后通过造斜工具在偏孔的部位重新纠正桩孔角度，并封堵原有的偏孔，防止二次事故发生。偏孔会对桩基施工造成重大影响，需要认真对待。2.4卡钻和埋钻如果岩溶发育程度较高，在桩基施工的过程中，会使原有的岩层失衡，出现地面变形、涌土、地层坍塌等事故，这会给桩孔内的钻具造成卡钻或者埋钻的隐患。因此，在桩基施工的过程中，应该时刻关注钻头的作业情况，观察是否发生异常现象，如果发生异常，应及时提钻，检查钻具和钻头是否完好，必要时需要更换钻头，同时向桩孔内回填粘土和片石，然后逐步钻至深处。在穿越溶洞的时候，应该使用小冲程工艺，降低钻进速度，减少震动对桩孔壁的影响。时刻注意记录钻进情况，遇到异常要及时提钻，防止发生事故。3岩溶桩基施工工艺1、护筒埋设岩溶地基桩基施工要求全部采用钢护筒。对于一般的桩位，通常采用2m的护筒，如果在河沟边进行桩基施工，则护筒需要穿过河沟床，埋设护筒的时候，护筒和桩孔之间的间隙应用粘土回填，挤压密实。在溶洞比较发育，地质条件比较差的地区，进行桩基施工时应添加泥土和片石，使钢护筒刃角得到加固。2、成孔工艺开始先使用小冲程钻头钻进，当钻进深度超过钻头全高加冲程之后，则进行正常的冲击钻进。在岩溶地基上进行桩基施工时，需要考虑岩溶地基的地质复杂性，针对不同的地层采用不同的钻孔冲击钻进方法。遇到溶洞时，可以采取小冲程打密，回填泥块和片石，在钻进的过程过可以反复多次进行这样的施工操作，保证冲孔的质量，防止孔壁坍塌。3、清孔通常，可以采用正循环泥浆渐进法来清孔。具体施工程序如下：（1）当钻进到设计标高后，使用取渣捅清理渣滓，直至取不出为止；（2）把直径75mm的钢制射浆管插入桩孔底部，注入搅拌均匀的泥浆，泥浆性能指标为，比重1.3，粘度18-20，含砂量小于4%，胶体率大于97%，PH值大于8。注入的泥浆携带残留的钻渣经过护筒口返回泥浆池，沉淀后再泵入孔底。（3）如果有比较大的粒径的钻渣上不来，则向桩孔内投入粘土，用小冲程工艺钻头冲击2-3小时，然后在进行清孔工作；（4）再次插入射浆管进行正循环泥浆清孔，直至孔底残渣厚度达到设计和验收标准为止；（5）使用侧锤法检查残渣厚度是否达标，检查达标后再等待观察1-2小时。使用钢管测量孔底标高，得到残渣的厚度，当都符合设计要求后，就开始安装钢筋笼。4、安装钢筋笼钢筋笼主筋接头使用机械进行连接，要求钢筋笼的材料、制造、加工、焊接和安装工艺都要符合设计要求，保证钢筋笼的质量。砂浆垫块按照竖向每隔2m装设一道，每道沿着圆周布置6个。5、灌注混凝土将漏斗、导管安装完毕。导管埋入孔底，首次灌注混凝土，将关内的水压出，深度不小于2m。混凝土开始灌注之后，要求连续灌注，不能中断混凝土灌注，避免塌孔或者断桩的事故发生，缓慢提升导管。让混凝土均匀注入桩孔内。灌注过程中要控制灌注速度，不能过快，防止钢筋笼上浮。在灌注至桩顶时，应该超出一定的距离，可以比设计高程适当高出0.5m-1m。超出的部分可以在承台施工前凿除。这样额可以最大限度地满足设计要求的质量。6、质量检测待所有灌注桩施工完成，需要对桩身进行质量检测。通过超声波检测，保证钻孔灌注桩质量。如果遇到有质量问题的灌注桩，需要进行混凝土鉴定检验工作。4注意问题施工前，需要对当地的地质条件进行深入的调查和研究。施工场所岩溶的构造、结构、大小、分布范围、延伸方向、水文地质条件等情况需要勘查清楚。对基岩岩性、上部覆盖层、透水能力、稳定程度等都要进行详细的勘测。这样才能对桩基设计施工工作有足够的指导作用。对施工场地内的大型溶洞、发育的裂隙和洞穴等要摸清其分布特点和延伸方向。在针对这条线路上的桩身进行设计时要加大底面积，提高灌注桩的承载力。结束语：桥梁工程中的岩溶桩基施工是一项复杂的工程，需要综合各种地质资料，有针对性地设计因地制宜的方案。只有符合当地施工现场实际情况的灌注桩才能保证桩身的施工质量。在岩溶地基上进行桩基施工时，应做到以预防为主，执行施工过程中制定的各种规章制度，要因地制宜，勇于创新，面对不同的现场难题时要开拓新的解决思路。严把施工质量，做好施工设计，严格按照设计要求，保证施工质量。这样才能保证桥梁工程的质量和安全。参考文献：[1]李玲.浅谈桥梁工程中的岩溶桩基施工技术[J].中国新技术新产品,2013,(18):83-83.[2]谢义宝.岩溶地基桥梁桩基施工技术探讨[J].中国高新技术企业,2009,(13):132-133.[3]徐金福.浅谈桥梁施工中岩溶桩基施工技术[J].科技与企业,2012,(4):181-181,183.[4]欧剑平.岩溶地质条件下桥梁桩基施工技术探讨[J].广东建材,2009,25(6):134-136.