關(guān)于巖溶地區(qū)橋梁樁基施工工藝淺析
2016-10-08
隨著現(xiàn)代建筑工程的不斷開發(fā)，公路橋梁建設(shè)成為推動國民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的重要基礎(chǔ)，現(xiàn)代科技的進(jìn)步促進(jìn)了道橋施工技術(shù)工藝的不斷創(chuàng)新與提高，樁基施工是針對建筑工程地基承載力進(jìn)行加固處理的重要技術(shù)措施，特別是在相關(guān)橋梁建設(shè)施工中應(yīng)用廣泛。由于工程地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜多變的客觀性，很多橋梁施工會遇到不同的地質(zhì)變化，巖溶地質(zhì)作為一種典型的復(fù)雜性地質(zhì)環(huán)境，有著獨(dú)特的地質(zhì)水文特征，對于橋梁樁基施工帶來了較為明顯的難度，根據(jù)樁基施工技術(shù)的工藝特點(diǎn)，結(jié)合巖溶地區(qū)的地質(zhì)環(huán)境工況，科學(xué)的實施樁基施工并有效解決施工過程中出現(xiàn)的技術(shù)難點(diǎn)和問題，有利于保障巖溶地區(qū)橋梁建筑施工的安全質(zhì)量。
1、巖溶地質(zhì)特征及樁基施工的技術(shù)優(yōu)勢
巖溶是指石灰?guī)r、石膏等碳酸鹽類的可溶性巖石，在含有二氧化碳的地表或地下流水的長期溶蝕沉積作用下形成的各種巖溶現(xiàn)象的地質(zhì)地貌，其地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境復(fù)雜多變，通常含有大量溶洞，石溝、石林、地下暗河等地況發(fā)育。巖溶地區(qū)通常是指巖石地質(zhì)構(gòu)造具有洞穴、地下河等顯著巖溶地質(zhì)特征的地區(qū)，巖溶地區(qū)的可溶性巖石具有透水性，水文體系動態(tài)性變化復(fù)雜，環(huán)境土質(zhì)和水質(zhì)通常具有較強(qiáng)的侵蝕性，溶洞充填物多為松散軟塑狀物，地質(zhì)巖溶發(fā)育程度不盡相同。
現(xiàn)代建筑施工技術(shù)條件下，樁基施工是利用鋼筋、水泥、鋼材等相關(guān)材料預(yù)制加工形成柱狀樁體后，再用沉樁機(jī)械將樁體打入或壓入工程施工地層結(jié)構(gòu)內(nèi)持力層，也可以先在結(jié)構(gòu)層內(nèi)深鉆成孔后再利用混凝土澆筑成柱狀樁體，以便于加強(qiáng)建筑構(gòu)物地基承載力的施工工藝方法。隨著建筑技術(shù)的不斷提高，樁基理論設(shè)計形式和樁基施工工藝設(shè)備性能等，都有了很大改進(jìn)，即加強(qiáng)了地基承載強(qiáng)度，有保障了工程質(zhì)量，還節(jié)省了施工工期，取得了相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。樁基施工已成為土質(zhì)結(jié)構(gòu)不良地區(qū)修建高層建筑或具有特殊要求的各種建筑構(gòu)物所廣泛采用的地基處理技術(shù)形式。
2、巖溶地區(qū)橋梁樁基施工的技術(shù)工藝分析
由于巖溶地區(qū)的地質(zhì)水文環(huán)境相對復(fù)雜多變，進(jìn)行橋梁建設(shè)樁基施工時應(yīng)根在科學(xué)地質(zhì)勘測基礎(chǔ)上優(yōu)化設(shè)計施工方案，嚴(yán)格施工工藝流程進(jìn)行施工：
2.1 樁基施工準(zhǔn)備：針對橋梁工程現(xiàn)場進(jìn)行平整鉆孔施工場地，合理設(shè)置泥漿儲備池與供水設(shè)施，根據(jù)橋梁墩位樁基的地質(zhì)巖溶節(jié)理裂隙走向、巖面高低、溶洞分布等環(huán)境實況，進(jìn)一步優(yōu)化樁基施工方案和鉆孔順序，針對特大型溶洞或地質(zhì)復(fù)雜的墩位溶洞，要嚴(yán)格制定施工質(zhì)量和安全保障措施，充分備足施工材料。
2.2 安裝樁孔鉆機(jī)：根據(jù)工程施工要求將相關(guān)適合于巖溶地區(qū)巖層施工的鉆孔打樁機(jī)械就位安裝，嚴(yán)格調(diào)試鉆孔機(jī)械的鉆頭、鉆桿以及其他工作性能。
2.3 埋設(shè)鉆孔護(hù)筒：由于巖溶地質(zhì)土層結(jié)構(gòu)通常是由透水性的可溶性巖層組成，橋梁墩位樁基施工時應(yīng)針對樁基鉆孔部位進(jìn)行護(hù)筒埋設(shè)，埋設(shè)后護(hù)筒外緣要及時采用黏土進(jìn)行回填密實，對地質(zhì)較差區(qū)域，可在開孔時添加泥塊和片石加固護(hù)筒刃角，對于河溝邊護(hù)筒埋設(shè)必須穿透河床。
2.4 樁位鉆孔施工：根據(jù)巖溶地質(zhì)特征及橋梁樁基質(zhì)量要求，先采用具有導(dǎo)向功能的小沖程鉆機(jī)鉆頭進(jìn)行鉆孔，待鉆孔深度是以后方可正常沖擊，鉆孔時要保障鉆頭垂直度，適當(dāng)調(diào)節(jié)鉆進(jìn)速度，適應(yīng)勻速連續(xù)鉆進(jìn)，防止鉆孔坍塌，保障樁基成孔的豎直圓順性能。由于巖溶地區(qū)地層構(gòu)造復(fù)雜多變，樁位鉆孔時應(yīng)對不同地層采用不同沖擊方法進(jìn)行施工，以保證鉆孔質(zhì)量和鉆孔進(jìn)程。
鉆孔施工遇到砂層或淤泥層時，應(yīng)投放適量黏土并摻加小片石，采用小沖程沖擊加固孔壁；遇有卵石層或流砂現(xiàn)象時應(yīng)調(diào)整或增大泥漿比重，提高孔內(nèi)壓力并加強(qiáng)護(hù)壁防止?jié)B漏；當(dāng)鉆孔施工遇到溶洞工況時，由于溶洞結(jié)構(gòu)的頂板和底板犬牙交錯、高低不平，樁孔鉆進(jìn)溶洞后存在斜面開孔問題，必須根據(jù)地質(zhì)勘測資料及施工方案進(jìn)行科學(xué)鉆進(jìn)，巖溶空洞鉆進(jìn)時要分層回填黏土石塊并進(jìn)行反復(fù)沖砸形成堅實泥壁，堵塞原洞內(nèi)填充物活動通道，防止孔壁坍塌和泥漿流失，為防止鉆頭在溶洞內(nèi)沖擊巖面時發(fā)生卡鉆或斜孔事故，應(yīng)及時進(jìn)行糾偏。對于特大型巖溶空洞或半充填式溶洞，應(yīng)采用內(nèi)套護(hù)筒隔離上部松軟地層的方法進(jìn)行處理。
2.5 樁位清孔施工：在巖溶地區(qū)進(jìn)行鉆孔施工，由于巖溶地質(zhì)土層具有一定的透水性，鉆孔是產(chǎn)生的粉屑土沫往往會隨水滲入孔內(nèi)形成沉淀，影響成孔質(zhì)量，施工時必須隨鉆進(jìn)隨取樣，及時進(jìn)行清孔處理，并要及時檢查鉆孔的孔位深度、孔徑形狀、傾斜順直度，避免或盡量減少孔內(nèi)廢物沉淀，清孔時要根據(jù)鉆孔深度及巖層結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理施工，避免碰撞孔壁造成孔壁塌陷影響成孔質(zhì)量。
2.6 安裝鋼筋籠架：鋼筋籠架是樁基工程的重要材料，對于增強(qiáng)樁基豎向承載力有著至關(guān)重要的支撐作用，因此要嚴(yán)格控制鋼筋籠材料的加工、接頭和安裝質(zhì)量，應(yīng)采用單面搭接法焊接主筋接頭并控制截面接頭數(shù)量，加強(qiáng)箍筋與主笳的焊接牢固性，在鉆孔內(nèi)吊裝鋼筋籠時要避免碰撞孔壁，并在孔口固定鋼筋籠，以免在灌漿過程中發(fā)生浮籠現(xiàn)象。
2.7 灌注混凝土漿：混凝土漿液的灌注是樁基礎(chǔ)形成的重要環(huán)節(jié)，巖溶地區(qū)的樁基施工，在混凝土漿液灌注時應(yīng)合理控制灌注速度和壓力，防止?jié){液從巖溶縫隙結(jié)構(gòu)處流出造成樁基跑漿現(xiàn)象，同時也要控制混凝土坍落度，巖溶地區(qū)樁基施工的鉆孔注漿應(yīng)連續(xù)灌注，首人孔內(nèi)混凝土量必須埋住導(dǎo)管底部，灌注中要根據(jù)灌注速度提升和控制導(dǎo)管深度。灌注面應(yīng)高出樁頂設(shè)計標(biāo)高以便清除浮漿。
2.8 樁基形成檢測：巖溶地區(qū)進(jìn)行橋梁樁基施工，必須針對所有鉆孔樁基的樁身混凝土質(zhì)量進(jìn)行質(zhì)量檢測，通常根據(jù)設(shè)計需求采用超聲波檢測技術(shù)在鉆孔內(nèi)安裝鋼筋籠時預(yù)先埋設(shè)相關(guān)聲測裝置，灌注成樁后鉆取樁身混凝土進(jìn)行超聲波檢測，以便于保障巖溶地區(qū)的橋梁樁基承載強(qiáng)度和安全穩(wěn)固性。
3、結(jié)語
總之，樁基施工技術(shù)是當(dāng)前橋梁建設(shè)施工的重要環(huán)節(jié)，對于增強(qiáng)橋梁墩位基礎(chǔ)的承載性能至關(guān)重要，特別是在地質(zhì)結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜的巖溶地區(qū)進(jìn)行橋梁工程施工，必須針對不同巖溶地質(zhì)環(huán)境采取相應(yīng)措施解決施工中出現(xiàn)的問題，保障巖溶地區(qū)鉆孔樁基的強(qiáng)度質(zhì)量。
