巖溶地區(qū)橋梁樁基的處治措施
2016-09-26
1樁基加固
?。?）對(duì)軟弱地層或砂層，使用護(hù)筒支護(hù)法來(lái)進(jìn)行加固施工。沉入護(hù)筒的施工可通過(guò)鉆機(jī)機(jī)械來(lái)進(jìn)行，并在鉆機(jī)的鉆桿上裝置壓桿，通過(guò)鉆機(jī)鉆桿、鉆進(jìn)壓力，來(lái)加快鋼護(hù)筒的沉入速度。
?。?）樁基所處巖層的裂隙在不斷擴(kuò)大的情況下，應(yīng)加大泥漿的實(shí)際比重，不僅要使用優(yōu)質(zhì)的黏土還要在泥漿攪拌中添加適量的鋸末、火堿、水泥，來(lái)增強(qiáng)膠體的懸浮能力。一旦裂縫擴(kuò)散情況嚴(yán)重，應(yīng)及時(shí)采用水下灌注法或鋼護(hù)下沉來(lái)進(jìn)行對(duì)裂縫進(jìn)行灌注混凝土，能夠在混凝土攪拌中提高水泥漿強(qiáng)度，從而能夠消除或減小巖層裂隙，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值再在進(jìn)行沖進(jìn)鉆孔。
?。?）如果橋梁樁基處于多層暗河或溶洞等地質(zhì)情況，可通過(guò)采取拋填片石或粘土袋、設(shè)置鋼護(hù)筒防塌孔來(lái)進(jìn)行擠填沖錘巖層的溶洞空間，其中設(shè)置鋼護(hù)筒防塌孔是目前大部分地區(qū)推廣采用的加固措施。
2 采取合理鉆孔方式
（1）橋梁樁基地層如果出現(xiàn)溶洞可選擇鉆孔鉆方式進(jìn)行鉆孔，當(dāng)鉆孔離開(kāi)巖面應(yīng)當(dāng)切換至沖孔法進(jìn)行成孔。
?。?）在溶溝、溶槽、溶洞中進(jìn)行施工鉆孔時(shí)，通過(guò)采用拋填粘土、碎石、片石進(jìn)行夾邊沖擊，以確保基面作業(yè)沖擊強(qiáng)度均勻，以防卡鉆、孔斜。
?。?）橋梁樁基穿插溶洞過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)要結(jié)合實(shí)際勘察地質(zhì)資料，當(dāng)鉆孔施工距溶洞上面板約2米時(shí)，必須減輕鉆機(jī)的沖程，增大泥漿的比重，降低沖鉆的速度，將溶洞上面板逐漸擊穿，在擊穿溶洞面板過(guò)程中務(wù)必避免因一錘穿頂而引起卡鉆。
（4）在對(duì)樁基進(jìn)行鉆孔過(guò)程中，斜巖的處理是延遲孔樁施工工期的最主要原因，同時(shí)也是在巖溶地區(qū)進(jìn)行孔樁施工的技術(shù)難點(diǎn)，為此根據(jù)斜巖實(shí)際地質(zhì)條件，制定合理的處理方案。在鉆孔過(guò)程中一旦出現(xiàn)偏孔過(guò)大的情況，應(yīng)當(dāng)迅速回填塊大、質(zhì)硬的片石來(lái)進(jìn)行沖進(jìn)，同時(shí)要降低鉆進(jìn)頻率與提錘高度，提錘高度控制在0.5m～0.7m為宜。修正偏孔后，按正常方式進(jìn)行鉆孔。
3 合理灌注混凝土
?。?）提高混凝土運(yùn)輸與生產(chǎn)能力，實(shí)行對(duì)混凝土的集中攪拌，來(lái)保證連續(xù)灌注混凝土。
（2）提高混凝土的存儲(chǔ)量，避免混凝土在灌注過(guò)程中由于數(shù)量不足因?qū)Ч苈裆钸^(guò)淺發(fā)生斷樁。
?。?）在灌注混凝土過(guò)程中應(yīng)當(dāng)增加導(dǎo)管的埋深，在灌注過(guò)程中施工技術(shù)人員要實(shí)時(shí)檢測(cè)混凝土面的高程，對(duì)灌注過(guò)程中準(zhǔn)確判斷灌漿速度，防止混凝土面下降變速引起導(dǎo)管懸空出現(xiàn)斷樁。
?。?）在灌注過(guò)程中應(yīng)增加灌注混凝土的高度，通常情況下灌注高度高于設(shè)計(jì)高程1m～2m，以免混凝土面下降在灌注完成后影響樁基。
4 科學(xué)變更樁基形式
?。?）當(dāng)挖、鉆孔樁在穿插溶洞進(jìn)入樁基巖層中，其深度至少大于5倍的樁徑，如果真實(shí)值小于該標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí)，應(yīng)結(jié)合實(shí)際地質(zhì)資料來(lái)進(jìn)行驗(yàn)算或加深。
（2）如果橋梁樁尖出現(xiàn)下伏溶洞的情況，在進(jìn)行穿插溶洞或?qū)都庵糜谌芏瓷享斆嬷?，?yīng)當(dāng)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和驗(yàn)算設(shè)計(jì)。在一般情況下如果基巖完整上頂面板厚度大于15m，溶洞與頂板厚的孔徑比不小于2時(shí)，不必處理橋梁樁基的基底溶洞，應(yīng)該將樁基直接穿插溶洞。
?。?）在布置樁基形式過(guò)程中，要考慮樁基產(chǎn)生負(fù)摩擦力帶來(lái)的影響。一般土石對(duì)地基進(jìn)行擾動(dòng)都會(huì)因自重作用產(chǎn)生下沉、固結(jié)。尤其是因地下水被過(guò)度開(kāi)采而引起軟弱地基層的樁基產(chǎn)生下沉固結(jié)，產(chǎn)生產(chǎn)生向下摩擦力，也就是負(fù)摩擦力，增加了橋梁樁基的軸向荷載，可能引起橋梁樁基的破壞。當(dāng)樁基穿插于巖溶層，并支立于固結(jié)巖層，則應(yīng)當(dāng)忽略巖溶層對(duì)橋梁樁基內(nèi)側(cè)產(chǎn)生的摩阻作用，因?yàn)闃蛄簶痘c巖溶層之間產(chǎn)生的摩阻力遠(yuǎn)小于樁側(cè)與普通地層之間產(chǎn)生的摩阻力。
5 巖溶地區(qū)橋梁樁基的施工步驟
（1）施工前期技術(shù)人員要收集建筑地質(zhì)詳細(xì)資料，充分了解到施工條件、打樁設(shè)備等因素，選擇合理樁型。在巖溶地區(qū)處理橋梁樁基應(yīng)主要使用人工挖孔樁與沖孔灌注樁等方式。如果巖溶所處地質(zhì)排水方便、水位較低，并對(duì)環(huán)境沒(méi)有造成惡劣影響，應(yīng)優(yōu)先使用人工挖孔樁方式進(jìn)行施工作業(yè)。樁基樁長(zhǎng)是由持力層控制的。在巖溶地區(qū)樁基常用嵌巖方式進(jìn)行打樁，同時(shí)嵌巖深度要適當(dāng)，不要過(guò)深。樁截面尺寸通過(guò)樁型的施工要求來(lái)確定，來(lái)確定承臺(tái)底面初步標(biāo)高。
?。?）當(dāng)樁基受到偏心受壓時(shí)，樁基要根據(jù)荷載合力作用點(diǎn)位置來(lái)進(jìn)行布置，并確定樁數(shù)。如果沒(méi)有根據(jù)荷載作用點(diǎn)布置，應(yīng)增加實(shí)際樁數(shù)的15%，并通過(guò)荷載驗(yàn)算。在計(jì)算水平荷載時(shí)，要以實(shí)際水平承載力與各樁基承載力總和進(jìn)行比較，取其較大值作為設(shè)計(jì)樁數(shù)。橋梁樁基間的距離過(guò)大，增加承臺(tái)的體積，提高了項(xiàng)目造價(jià)；如果樁基間距離過(guò)小，則不能發(fā)揮樁基的承載力，給施工增加了難度。常見(jiàn)巖溶地區(qū)的橋梁樁基采用挖孔灌注樁，心距控制在2倍的設(shè)計(jì)樁身直徑范圍內(nèi)；如果采用擴(kuò)底鉆灌注樁，心距控制在2倍的設(shè)計(jì)擴(kuò)大端直徑。在平面內(nèi)板可以布置為三角形、梅花形、方形。為讓各樁在樁基中受力均勻，在布置過(guò)程中盡量讓樁群截面形心與上部荷載重心接近。
?。?）在巖溶地區(qū)對(duì)橋梁樁基的基巖厚度有著明確規(guī)定，樁端基巖的厚度必須大于4倍的樁徑且不小于4.5m，但對(duì)于空間較大的溶洞，對(duì)抗彎強(qiáng)度進(jìn)行驗(yàn)算。除此以外，對(duì)樁端應(yīng)力范圍內(nèi)基巖，應(yīng)驗(yàn)算其傾覆以及凌空面滑移的可能性。
結(jié)語(yǔ)
巖溶地區(qū)橋梁樁基施上主要由當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件決定的，若無(wú)覆蓋層或覆蓋層很淺時(shí)，宜采用先下鋼圍堰后成樁方案。若覆蓋層較厚，且覆蓋層較軟承載力較小，則宜采用先成樁后下鋼圍堰方案。巖溶地區(qū)橋梁施工工序繁多，質(zhì)量要求高。但是，只要施工技術(shù)人員認(rèn)真學(xué)習(xí)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，切實(shí)貫徹執(zhí)行施工技術(shù)的各種規(guī)程規(guī)范，堅(jiān)持開(kāi)展全員、全過(guò)程的質(zhì)量控制，切實(shí)把好施工技術(shù)這一關(guān)，一定取得較好成效。
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