桥梁岩溶桩基处治方法及应用

桥梁岩溶桩基处治方法及应用

周正强

四川路桥桥梁工程有限责任公司四川省成都市610071

摘要：本文先对岩溶地质特点进行简析，然后在勘察和准备设备等相关方面，对桥梁岩溶桩基施工准备进行总结，进而在钢护筒跟进、粘土片石回填等相关基础上，详细分析和阐述桥梁岩溶桩基处置方法和应用措施。

关键词：桥梁桩基；岩溶；处治方法

桥梁是交通结构中关键的构成部分，在最近几年中，桥梁建设数据正在逐渐增多，这让桥梁质量受到了大众的重视。因为我国疆土辽阔，在桥梁工程项目建设是会遇到很多不同的地质情况，不同的地质会对桥梁的施工形成不同的影响。岩溶地质有着周期长、不可预测性等相关特征，这些会让桥梁桩基建设存在很大的隐患。在岩溶地质环境下进行桥梁桩基的施工，必须要考虑到岩溶地质的特点和性质，做好对岩溶地质的处治，从而提升桥梁桩基的质量。因此，对桥梁岩溶桩基的处治进行分析有一定现实意义。

一、岩溶桩基施工特点

岩溶是一种比较劣质的地质，具体指可溶性岩石。岩溶地区进行桥梁桩基建设时，其呈现特点主要有下面几点：其一是岩溶地层与裂隙，在施工钻孔时遇到岩溶或是裂隙之后，护壁泥浆快速流掉。如果补浆不到位，护壁泥浆会又降低现象，从而致使坍塌、扩孔，或者整个孔位破坏现象出现，此现象会危及设备与人员安全；其二是可溶性岩石通常是石灰岩，其强度很高，成孔难度很大。若是使用冲击方式，不但会导致溶层被穿透，同时还有可能让桩径之外的溶洞中产生负荷，在浇灌混凝土时，片石、黄泥等填塞物加入到混凝土中，从而形成断桩；其三是岩溶地区地下水丰富的位置施工时，钻孔作业中可能会出现大量的水，孔底沉渣的控制难度很大，这样会为桩基施工与混凝土浇筑形成一定的影响；其三溶洞或是岩溶发育带大部分在基岩顶端，将基岩作为桩基。桩尖也许会有施工前勘测时未发现溶洞。如果洞顶厚度较小，则会让桥梁桩基施工存在安全问题。

二、桥梁岩溶桩基施工准备

在岩溶地质环境下进行桥梁桩基施工之前，做好准备工作是十分重要和关键的，其主要准备工作如下：

（一）地质勘察

因为岩溶地区复杂环境，需要在施工之前做好勘察工作。使用地质测绘、地质钻探、跨孔弹性波等相关的勘察方式，并且要对勘察结果做正确合理的综合分析。其中地质钻探是工程施工中较为常见的一种勘察技术，此技术主要是对钻孔周围的地质情况做好分析，以此对桩基设计和施工提供正确的指导。在详细勘察阶段中，若是逐桩地质钻孔还不能够完全反应溶洞的整体情况，同时需要将地质跨孔弹性波相关技术当做补充，比如溶洞分布较为广的柱墩、过渡墩等做好物探，并综合地质图相关资料，呈现钻孔间剖面分布信息。通过这种方式让溶洞大小、分布范围等信息进行完全展现，为桩基设计提供更加可靠的依据。

（二）动态设计

岩溶发育高和持力层有缺陷之下，经常会有终孔标高明确难的问题。针对这种问题就可以实施动态设计，经过勘察资料和施工过程获得的资料做好对比，对终孔高做出调整，从而保障桩基承载力符合技术要求。在设计中还需要注意的是，因为桩基施工过程中使用的泥浆和普通桩基成孔中使用的泥浆要稠得多，使用钢护筒成孔会让桩周边的岩土阻力降低，所以需要有效提升计算安全系数。

（三）做好设备和材料准备

在施工中使用的泥浆、黏土、水泥和石片等相关材料必须要准备好，要经过材料质量检验合格之后才能够进入到施工现场。沉淀池以及储浆池等都要设置在钻机设备附近，以此保障循环浇灌的顺畅性。同时还需要提前准备好振动锤等设备，并且准备好好吸泥、打捞等相关的应急性设备，以此防止施工设备运行故障等事件出现。

三、桥梁岩溶桩基处治方法及应用措施

（一）钢护筒跟进法

在岩溶地区建设桩基时，会有很大的溶洞存在，洞中没有填充，漏水严重的情况，或者是和暗河连通的情况下，可以使用片石粘土方式，若是浇筑混凝土依旧没有办法成孔，则可以运用钢护筒跟进法。此法在施工中是一边冲孔，一边进行接高护筒，并振动下沉到已经钻孔中或溶洞中，以此来隔断溶洞中水流动，以此方便钻孔作业。使用泥石筑壁法冲孔已经穿过很多溶洞，且已经造壁完成，在后续冲孔中，上面已经构成的泥石护壁可能会出现塌陷并漏水现象。这种情况下已经没有办法做泥石护壁，则能够把钢护筒建设到塌孔的地方堵漏。当垂向的溶洞比较多，桩基长的时候，钢护筒跟进难度很大，钢护筒无法一次性完成时，可以先进行一层大护筒作业，护筒直径需要比桩径要大一些。在大护筒不能够下降，下边溶洞没有办法处理时，要进行下层护筒跟进。实际施工时要尽可能不使用双层护筒跟进法。

（二）粘土与片石法

这种方式可以使用在高度6米以下，且全填充、半填充等性质溶洞处理中。此技术的优势在于成本低、速度快。在钻孔到溶洞时，通常护筒中泥浆有流失现象，在严重时还会有塌孔现象。此时就可以使用片石和粘土做好回填工作。若是溶洞大，可以注入一些水泥，施工时只要回填了一层，就需要使用钻头冲击一次，尽可能保障两种材料的密实度，一直到回填到距离溶洞顶部1到2米的地方。当回填结束之后，要往钻孔中加入粘稠度大泥浆，以此融入到片石缝中。在这之后使用钻头，让两种材料注入溶洞中，以此构成泥石护壁。如果溶洞中泥石头护壁有漏浆现象，需要多次回填，一直到构成的泥石护壁不会有漏浆问题。

（三）抛石填充

这种方式也是岩溶桩基有效处治法。在抛填充物时，要注意依据不同物质性质，以此做好相应填充材料选用，对材料选用时要做好有效检查。在遇到物质是沙子时，需要粘土与砖块这类物质。当洞中物质是亚粘土时，需要使用粘土和片石这类物质。想要避免塌空埋钻问题，地加强护壁强度，在施工时要重视下面问题：其一是溶洞范围下，高度低的时候，在没有填充物时，或者因为施工用水致使溶洞中产生水，有效处理方式是填充一些片石与砖块等相关物质，溶洞中产生护壁之后，再进行后面的施工，这样能够保障混凝土的质量；其二是溶洞超出一米但小于三米时，通常要先填充碎石和水泥砂浆相关物质，然后挤压填充物，使其成为护壁。经过静置，混凝土强度实现2.5MPa时，再进行下一步的冲击。

（四）泵注水浆

依据不同的地质情况，需要使用不同的施工措施。在通常情况下，需要在每根桩中心位置钻孔注浆，孔径大小通常是168毫米。使用泵注水泥浆法时，注浆压力不能够太大，通常是处于0.5MPa到1.0MPa范围中。实际压力要依据施工情况做好相应调节，填充速度也不能太快，要让浆液渗入到填充物中，让其成为固体。这样做的目标在于保障冲钻成孔时有充足固体。灌浆通常使用水泥浆，水泥浆比例要控制在4:5。在使用双液浆时，要依据施工现场，对水玻璃含量进行有效的调整。在施工时尽量使用间歇式注浆方式，需要循环多次重复注浆，从而实现规定控制值。

结束语：

桥梁桩基施工是一项非常重要的工程，施工中常常会碰到很多恶劣地质环境，这些地址环境不但会影响工程建设质量，同时还可能加大施工难度。岩溶就是其中的一种，在岩溶地区进行桩基施工，需要做好准备工作，同时还需要使用钢护筒根据经、片石粘土回填等相关的方式，通过这些对岩溶进行有效处理，在此基础上保障桥梁桩基质量。桩基是桥梁结构中的关键，只要能够提升桩基质量，就能够加强整个桥梁工程的施工质量，使其在投入使用之后产生更多的经济效益，为人们的出行带去便利，从而促使交通行业的发展。

参考文献：

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