[分享]高速公路桥梁溶洞桩基施工技术

发表于2018-11-30     803人浏览     1人跟帖     总热度:452  

高速公路桥梁溶洞桩基施工技术-Snap3

1、高速公路桥梁溶洞桩基施工过程中的常见问题

溶洞属于一种较为特殊的地质,通常分布于我国广西、云南等地区,不利于施工建设,容易引发安全事故,是许多高速公路桥梁建设中的难题。因此,对高速公路桥梁溶洞进行施工问题的总结十分必要,问题总结如下:

(1)漏浆。一般来说,漏浆问题的产生主要在于溶洞内部填充物不密实及裂隙较多,在钻孔穿破溶洞后,泥浆顺着溶洞裂隙流失,从而导致漏浆。其次,喀斯特地貌地区溶洞多存在相互贯通的特征,因此,一旦出现溶洞损坏,将引发浆液的顺序流动,加大漏浆风险。溶洞还具有岩层裂隙多的特征,钻孔过深也将直接造成裂隙漏浆。

(2)塌孔。因溶洞地质具有许多相互贯通的溶洞,极易发生漏浆。当漏浆发生到一定程度时,若没有及时补浆,将引发塌孔事故。

(3)沉陷。沉陷是在漏浆、塌孔以及流沙等问题的基础上出现的更为严重的施工事故,主要发生在埋藏浅且体积大的溶洞。沉陷主要由于上部孔壁失稳造成。可见,溶洞类地质条件较差,桩基施工需要进行更专业、严谨的设计。

2、高速公路桥梁溶洞桩基施工技术要点分析

2.1溶洞地基处理技术要点地基处理是在溶洞中进行高速公路桥梁施工的重要基础,也是保证施工安全的关键。对存在溶洞的桩基进行施工前,需首先对地质状况、溶洞的大小、溶洞内的填充物情况、溶洞垂直分层情况进行详实的勘测。在勘测的基础上,根据溶洞的具体情况以及施工的基本要求,采取应对策略,具体包括:

  • 浅埋藏的溶洞应进行高压射水处理,保证溶洞的淤泥被清除,并且利用混凝土进行溶洞的填充,确保地基的稳固性。

  • 深埋藏并且本身比较狭窄的溶洞因清理困难,因此可利用钢筋混凝土进行溶洞覆盖,确保稳定性。

  • 若溶洞属于深埋藏情况且表现为串联式溶洞,可用大深度钢护筒跟进的方法进行施工。

  • 若溶洞体积较大,可采用钻孔桩基础穿越的策略处理。总之,保证溶洞地基处理质量至关重要。

2.2施工前期的预防处理技术要点在溶洞桩基施工开始之前,为了保证质量以及避免安全事故的发生,可采取一定的预防措施。应先在施工前进行溶洞地质资料的搜集,并完善施工方案;勘测过程中采取一桩一钻的方式,对成桩的安全性进行分析。在此基础上,制定安全预防措施并落实。例如,采取大深度钢护筒跟进施工对桩基护壁进行保护,降低施工事故风险;提前做好包括片石、黏土以及水泥等物资的准备,以应对突发状况。

2.3安全隐患排除技术

做好预防工作,还应进行安全隐患排除,尽可能降低施工风险。具体的安全隐患排除技术包括灌注泥浆检测法等。该技术主要通过向钻孔进行大密度泥浆的灌入对钻孑L安全行进行检测,若灌注时间短,则溶洞体积小并且没有相互贯通;若灌注时间长且无法灌满,则应采取填充溶洞的策略。总的来说,要尽可能排除已知风险确保施工安全。

2.4桥梁溶洞桩基施工的技术控制要点在桥梁溶洞的桩基施工过程中,同样应该关注各环节的施工技术。结合某公路项目大厚度的卵漂石覆盖层及串联式溶洞地质情况,分别从钻进工艺、钢护筒护壁控制、钢护筒埋设等关键要点进行阐述。

(1)在溶洞桩基进行钻孔环节时,要对覆盖层的深度进行测量,覆盖层深度、土质不同其钻进工艺也有所区别。

①河床覆盖层中上部为大厚度的卵漂石层,可选取>中击钻机完成钻孔。在钻孔过程中,当其深入岩石层,可使用换浆清孔法进行清孔;与此同时,使用吊机进行协助,以确保在钻进施工环节的安全以及质量。

②在进行钻孔时,应重点关注泥浆的密度,一般来说,泥浆密度应处于1.36~1.50 g/cm3的范围内,在这个过程中要求及时跟进钢护筒,避免塌孔、埋钻等事故产生。

③若钻孔涉及溶洞区域,应先对溶洞进行黏土或者片石填充,然后采用小j中程冲击的方法将投入的混合物填充挤入溶洞裂缝中,如此反复几次操作,以保证钻进工作能够Jil廊TJj进行并达到加固护壁的效果。

(2)加强对多级钢护筒护壁进行控制,可采取小幅度跟进的策略,每冲孔50 cm跟进一次。其中,为保证钢护筒能顺利穿过大厚度砂卵石覆盖层,钢护筒的刃脚需要进行特殊加工,刃脚采用2 cm厚钢板加工,刃脚高5 cm,刃脚加厚段高60 cm,并采用45 t高频振动锤夯进。这种方式有助于砂卵石中的黏土液化,从而达到润滑的效果,以降低摩擦,起到减小钢护筒下沉时阻力的作用。若在施工过程中出现返浆困难的情况,则可同时捞碴筒处理并捞出沉碴,以降低清孔所使用的时间。另外,若要对大溶洞进行施工,应分次完成造壁的施工工作,保证造壁结实可靠,以确保质量安全。

(3)在进行钢护筒埋设的过程中,首先应完成制作以及定位的工作。一般来说,标准段采用1cm厚的钢板卷制成内径比桩径大20 cm的圆柱形钢护筒,确定好刚护筒的高度,完成制作;随后进行电焊焊接,并及时对接头进行质量验收。完成该环节后,开始进行放钢护筒振动锤振入土中的操作,在此过程中应保留钢护筒高出地面30~50 cm。钢护筒就位后再测量复核桩位。施工过程中应加强观测钢护筒中心偏位,及时采取预纠措施,偏位任何时候应≤5 cm。

此外,若施工对象处于水中,很容易产生包括穿孔、塌孔等在内的事故,因此需设置钢护筒。由于桥梁的桩基地质复杂,卵石层厚,溶岩发育完全,因而给施工提出了更大的难题,此时则要求钢护筒穿过砂卵覆盖层,钢板厚度则要因具体情况而异。在钢护筒下沉的过程中,接长时位置必须准确,其中心竖直线应与桩中心线重合,偏差不大于规范允许值,且要保证钢护筒垂直。完成一环节的施工后,应及时跟进,每冲孔7L50 cm必须停止冲孔,吊出冲锤,沉入钢护筒。在施工过程中,可采取高频振动器,但应调至高频低幅档位,使钢护筒在高频率的振动下与砂卵层来回摩擦,致黏土液化,润滑钢护筒外壁,减小摩擦阻力,顺利地逐渐下沉。通过50 cm左右一次下沉,一步一步深入砂卵覆盖层,最终穿过18 m厚的砂卵覆盖层。在要下沉的钢护筒上施加高频微幅振动源,钢护筒在高频微幅振动下与黏土来回摩擦,使得渗入砂卵石层的黏土变成流性好的液态泥浆,利用钢护简的白重和振动力逐步下沉。

完成钢护筒的施工环节后,进入压密注浆的操作,该操作以大溶洞的施工为前提条件,首先,应在漏浆的部位进行注浆孔的布设,共布设三个,三个注浆孔的排列应呈现出等边三角形的样式。完成该环节后,进行注浆孔孔深的测量,保证以上各环节的成果深度深于溶洞和裂缝,这样才能保证成效。在注浆前注意测量与观察,当钻孔口距离溶洞底部只有约20 cm差距的情况下,停止;中孔并进行注浆施工。主要采用注浆泵进行注浆,浆液选用水泥浆以及水玻璃为原材料,根据试验室确定的配合比拌制均匀后进行注浆。完成注浆工作后,应空余时间待浆液凝固,一般来说,至少间隔1d方可进行再次钻孔,以保证浆液凝固时间,提高堵塞的有效性。

最后,进入清孔环节以及混凝土灌注环节。一般在溶洞桩基进行钻孔的施工环节时,应确保钻进的具体深度深于溶洞底部,并超出至少0.5m的距离;从而保障桩基底端足够位置深入岩石以确保其稳定性。当达到处理深度后,先进行机械清孔,待沉淀厚度和泥浆指标基本达到规范要求后沉放钢筋笼及导管。在灌注混凝土前还要进行二次清孔,待沉淀厚度和泥浆指标符合设计及规范要求后立即进行混凝土灌注。在灌注混凝土的过程中,若存在溶洞较多的情况,为防止溶洞没有填充密实,导致混凝土流失造成导管埋深不足,进而出现断桩的质量事故,需要加强导管埋置深度的测量工作,控制好混凝土的浇筑标高。而且,每次进行导管拆除前,要在不同的位置测量和校核混凝土的高度,确保导管的埋置深度在5~9 m之间,确认无误后再拆除,预防断桩的情况发生。

综上所述,高速公路桥梁作为我国交通网络中必不可少的工程,其在建设时容易遇到溶洞桩基施工的难题,为了保证其施工环节的质量与安全,必须在充分了解地质条件的基础上展开全面、专业的分析,才能最大程度保证工程的综合效益。


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