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(dòng)國(guó)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(duì)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(huì)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(duì)于橋梁樁基施工帶來(lái)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(shí)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(shì)
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(zhǎng)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(dòng)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(jì)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(huì)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(duì)復(fù)雜多變，進(jìn)行橋梁建設(shè)樁基施工時(shí)應(yīng)根在科學(xué)地質(zhì)勘測(cè)基礎(chǔ)上優(yōu)化設(shè)計(jì)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(duì)橋梁工程現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行平整鉆孔施工場(chǎng)地，合理設(shè)置泥漿儲(chǔ)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(shí)況，進(jìn)一步優(yōu)化樁基施工方案和鉆孔順序，針對(duì)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(shí)應(yīng)針對(duì)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(shí)采用黏土進(jìn)行回填密實(shí)，對(duì)地質(zhì)較差區(qū)域，可在開孔時(shí)添加泥塊和片石加固護(hù)筒刃角，對(duì)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(shí)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(shí)應(yīng)對(duì)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(shí)，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(shí)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(shí)，由于溶洞結(jié)構(gòu)的頂板和底板犬牙交錯(cuò)、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(cè)資料及施工方案進(jìn)行科學(xué)鉆進(jìn)，巖溶空洞鉆進(jìn)時(shí)要分層回填黏土石塊并進(jìn)行反復(fù)沖砸形成堅(jiān)實(shí)泥壁，堵塞原洞內(nèi)填充物活動(dòng)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(shí)發(fā)生卡鉆或斜孔事故，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行糾偏。對(duì)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(huì)隨水滲入孔內(nèi)形成沉淀，影響成孔質(zhì)量，施工時(shí)必須隨鉆進(jìn)隨取樣，及時(shí)進(jìn)行清孔處理，并要及時(shí)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(shí)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(duì)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(shí)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(shí)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(shí)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(jì)標(biāo)高以便清除浮漿。
2.8 樁基形成檢測(cè)：巖溶地區(qū)進(jìn)行橋梁樁基施工，必須針對(duì)所有鉆孔樁基的樁身混凝土質(zhì)量進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，通常根據(jù)設(shè)計(jì)需求采用超聲波檢測(cè)技術(shù)在鉆孔內(nèi)安裝鋼筋籠時(shí)預(yù)先埋設(shè)相關(guān)聲測(cè)裝置，灌注成樁后鉆取樁身混凝土進(jìn)行超聲波檢測(cè)，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(yǔ)
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(duì)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(duì)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。
