岩溶地区桥梁桩基施工技术探究

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1、岩溶地区桥梁桩基施工技术探究　　摘要：文章结合广西河池至都安高速公路桥梁桩基施工溶洞处治实例，提出了首先应优化设计，避开溶洞来解决棘手的桩基溶洞处理，同时提出了桩基溶洞处治的技术方案和桩基溶洞施工程序，并对桩基溶洞施工过程中常遇到的问题及处治方法作了介绍。实践证明：新方法既节约成本，又缩短工期，还确保了质量和安全。关键词：岩溶地区；桥梁桩基；优化设计中图分类号：U445文献标识码：A广西河池至都安高速公路主线全长92.3km，设计共有大小桥梁51座，上部构造多为T梁、空心板梁桥，基础大多为桩基，各种桩径的桩基共计21

2、08根。沿线为石灰岩地区，岩溶地貌发育，工程地质十分复杂，桥梁通过岩溶地区除少数为摩擦桩或扩大基础外，其余均为嵌岩桩，2010年底施工以来，初步统计全线有溶洞桩基1089根，几乎每座桥梁都有。溶洞最高的有近20m，一根桩最多穿过大小溶洞层数达12层，溶洞内充填物处于全充填、半充填和无充填等状态，充填物多为软～流塑状粉质粘土，卵石（碎石）夹泥沙，砂夹泥土等。摆在我们面前的是一项非常艰巨的任务，也是影响桥梁基础工程进度的关键。通过近18个月的努力，最难的桩基溶洞施工已顺利完成，岩溶区桥梁桩基施工取得了成功。71优化设计主

3、要的优化设计工作如下：（1）桩基改扩大基础。对于覆盖层4m厚度左右，溶洞顶板厚度不小于5m，溶洞不大且又有全充填的情况下，将桩基改为扩大基础。（2）支承桩改摩擦桩。当覆盖层较厚（15m以上），或溶洞埋置深度很深时，可以加大桩径，缩小桩长，由支承桩改摩擦桩；也可设计两桩抬一柱；或者设计成4桩一柱的摩擦桩。如K12+440加拉大桥20#墩1#桩和2#桩砂卵石覆盖层厚度都在17m以上，以下连续有4层和8层溶洞，设计为直径Φ140cm支承桩桩长40.5m，施工难度大，经与设计单位协商一致后，将单桩修改为4根直径Φ100cm各

4、长15m的摩擦桩（加承台），由复杂的桩基溶洞处理变为简单的摩擦桩施工，避开溶洞处理，加快了施工进度。（3）变更结构型式，满足设计意图的替代方案。K22+445上谭分离式立交桥，设计为1～20m空心板梁桥，跨越现为6m宽的水南二级公路。桩基础，24根直径Φ100cm桩长44m和30.5m各半，上有10～15m红粘土覆盖层，下伏溶洞多达10层，溶洞最大高度5.2m，溶洞相通，构成地下暗河，施工难度非常大。为避开桩基溶洞，经与地方政府协商一致后，修改为2～7m箱型通道，满足了使用要求。2溶洞桩基施工技术方案7对于不同的地质

5、情况，采用不同的施工技术方案，因此应根据地质钻孔柱状图，逐桩制定施工方案。通常情况下，采用综合处理方法取得了明显效果。（1）通常桩长在15m以内，在无水或者地下水小的情况下，可以人工挖孔。山丘上的高架桥，抓住秋冬两季降雨量少的时期挖孔最有利，特别是对无充填物的溶洞，人工挖孔更易处理。挖孔桩关键是抓安全。地下水丰富的桩基溶洞必须用冲击钻机施工。（2）埋置深度较浅的（15m以内）溶洞，内有充填物的，采用黄土加小片石（粒径在15cm以内）用冲击钻机冲孔，从低冲程冲击反复加黄土片石至高冲程冲击填满溶洞，挤实孔壁，保证孔壁厚度

6、和密度，缓慢进尺冲击直至穿过溶洞。（3）上覆为粉质粘土、粉砂土、中粗砂、砂卵石层等厚度比较大结构松散或流塑状的覆盖层，而下伏为半充填或无充填的溶洞，采用钢护筒护壁是稳妥可靠的。当冲锤击穿溶洞顶板时，经常出现瞬间丧失水头水压，单靠泥浆护壁，会造成垮孔。因此在击穿溶洞顶板之前，覆盖层段用钢护筒护壁是必要的。（4）当桩基有高大溶洞或者有多层溶洞时，必须采用钢护筒护壁。可以采用变截面钢护筒护壁，也可采用钢护筒跟进法护壁。K35+585聋竹坪三号高架大桥1#墩4#桩桩径Φ150cm，桩长37.725m，穿过10层溶洞，有1.6

7、～2.5m高大溶洞6层，其中三层溶洞半充填，3层溶洞无充填，采用3次变截面桩钢护筒护壁施工方案，15天时间完成钻孔任务。（5）当桩底溶洞顶板大于2d（d为桩径）小于3d（或小于5m）时，如下伏较小溶洞（洞高1m左右），且溶洞内全充填，可以在溶洞内先压浆，提高溶洞内充填物的承载力，加大持力层有效厚度。或者先施工桩基，在灌注桩内预留Φ80mm的管道，用木塞封住两端，待混凝土达到一定强度后，再用地质钻机钻孔至溶洞内压浆处理。3溶洞桩基施工程序（1）逐桩制定施工技术方案，报监理和业主审批，对于特殊岩溶区的桩基施工，应组织专家

8、会审。如K91+332坡高二号大桥，桩基础设计桩长达50多m，穿过6～10m高大溶洞4层以上，洞内为软～流塑状粉质粘土，下伏有地下暗河，地质补勘时下游冒出泥浆水。通过两次专家会审，完善了设计方案和施工方案，采用钢护筒跟进法护壁，施工进展顺利，每根桩都在30天左右完成。（2）逐桩进行技术交底。绘制地质钻孔柱状图，在图中标明各地层的操作要点、注意事