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1、基于高速公路岩溶地质下桥梁桩基施工技术-工程事故分析基于高速公路岩溶地质下桥梁桩基施工技术-工程事故分析基于高速公路岩溶地质下桥梁桩基施工技术-工程事故分析基于高速公路岩溶地质下桥梁桩基施工技术-工程事故分析基于高速公路岩溶地质下桥梁桩基施工技术 摘要:岩溶地质在高速公路桥梁桩基施工中非常普遍,本文结合工程实例,分析了岩溶地质条件下桥梁桩基施工存在的困难，并在合理选择岩溶、砂砾地质桥梁钻孔桩施工中，砂砾层、溶洞、水下混凝土灌注及保证嵌岩深度等方面的技术处理措施,处理效果较好。 关键词:桥梁桩基，岩溶地质，施工技术 1工程概况 某桥设计为3跨、单跨13m普通钢筋混凝土
2、简支空心板桥,桩柱式桥墩,基础采用钻孔灌注桩施工。此桥上部结构很普通,亦属中型桥梁。但基础施工却比较复杂,桥基桩基基底在岩溶甚发育的灰岩地区,基岩浅部具较强的可溶性,且溶洞繁多,覆盖层为1.5～8.9m深、粒径大小不等的卵石层。地质年代为中泥盆系棋子桥组,岩性基本均匀,呈厚层状构造,细、微晶结构。岩石中岩溶发育强烈,9个钻孔(桥位选址时多钻了1个孔)共钻进80.55m，其中见溶洞的累计深度达50.95m，线岩溶率为63%。河床砂卵石层下部基岩中大大小小的溶洞内均有砂及少量砾石填充,地下水也互相贯通,同时有溶沟,石林分布。持力层单轴抗压强度较高,经检测均大于50MPa。 2施
3、工技术的难点 本桥基础部分于2009年4月14日开工,考虑河床中有较多的大粒径卵石及漂石,决定采用冲击钻配实心冲击锥成孔,在重力作用下将孤石及风化岩石打碎后挤入孔壁四周起到护壁作用并增加土层与桩间的侧摩阻力。由于当时对这种地质条件施工经验不足,在2号墩的2号桩(ZK8)钻到8m深时出现塌孔,护筒被埋,钻机也严重倾斜,钻头也难提上的现象,施工几乎陷入停滞状态。 又以1号墩的2号桩(ZK9)为例,该桩设计桩长16.2m,桩径为<100cm,护筒埋深3m。5月15日下午开钻,5月17日当钻至7.5m深时,孔内水位突然下降,立即停钻回填粘土约12m3,片石8m3,用钻头缓冲,同时用
4、2台泥浆泵往孔内补充泥浆,约20min多后稳住了水位,继续钻进。灌注完毕后清点水泥用量,设计需用水泥5.9t,实际耗用水泥14.5t,超过设计用量2.5倍。 3处理措施 作出认真的分析后,根据施工时出现的问题找出了原因并补充制订了详细的施工方案,抓住了3个关键:砂砾层的钻孔处理、溶洞的处理和水下混凝土流失的处理。这3个环节中任何一个环节出现问题都会影响施工质量,甚至出现废桩,造成巨大的经济损失,后果会不堪设想。 3.1砂砾层的钻孔处理 开钻前准备几节直径小于130cm的钢护筒(长1.5m，壁厚8mm),随钻孔逐渐下至砂砾层,起支护作用,可避免因漏浆造成砂砾层溜坍。具
5、体施工操作如下: 1)先埋设好钢护筒,钻孔开始时加大钻头直径至1.1m,钻进时用冲击钻头小冲程缓冲,注意控制泥浆浓度和钻机进尺。 2)随施工进尺的进度提起钻头,覆盖层较厚时用2节铜护筒接长,接头处用<20mm钢筋焊接牢固。 3)接好钢护筒后在护筒顶部盖一块厚10mm以上的钢板,提起钻头,用钻头轻砸中心,将钢护筒缓缓压进,在轻砸时要准确控制好护筒中心位置,出现偏差应及时调整,防止偏孔。结合地质图及时判断砂砾层的深度,保证钢护筒应穿过整个河床砂砾覆盖层。 3.2溶洞的技术处理 因本桥在溶洞地质处施工,开工前先进行细致地分析,制定好切实可行的施工方案,要求参与基础施工的技术
6、人员和相关的技术工人详细了解此桥每个桩基的地质情况,熟读地质图纸及资料,熟悉每个桩孔的溶洞位置、大小等情况,做到钻孔时心中有数。具体施工操作如下： 1)各孔周围准备足够的小粒径片石(粒径不大于15cm)和优质粘土,粘土最好做成泥球状(15～20cm)或饼状后用薄膜包裹,防止干裂。同时,在施工过程中准备1台ZL40型装载机并随时待命,以便遇到溶洞漏浆时,迅速铲起片石和粘土填孔。 2)当钻至离溶洞顶部附近时,钻机采用小冲程,逐渐将洞顶击穿,防止卡钻。具体操作为:钻孔至溶洞位置时,按照灌注水下混凝土的施工方法下导管至离溶洞底0.3～0.5m处,灌注低标号水下混凝土,对照地质图,将
7、溶洞填充完毕。判断标准以灌注混凝土面超过溶洞顶1m左右,且混凝土面不再下降为准。待混凝土强度达到30%～50%后,继续钻进。 3.3水下混凝土灌注中混凝土流失的技术处理 本桥前期施工的几根桩基中,水下混凝土实际灌注的数量都大大超过了设计数量,最多的要超过设计数量的4.14倍。针对此现象,采取了如下施工措施: 1)加大混凝土生产和运输能力,采用大容量混凝土搅拌机,并预备一台备用,以免1台搅拌机出现故障而影响桩基灌注质量;同时加大混凝土的初存量,按正常施工混凝土在漏斗中的初存量应为2m3左
