关于喀斯特地貌区域桥梁桩基施工技术

2020-05-19陈杰

建材与装饰 2020年13期

陈杰

（隆林各族自治县交通运输局广西隆林 533400）

广西百色市地处山区内部地大物博，内部的矿产资源分布非常丰富，并且储存量较大。该地区属于亚热带季风气候，阳光充沛。百色是1/3的土地均为喀斯特地貌，该地区蕴藏着非常丰富的地下水资源，同时地下水也是优质的矿泉水，百色城壁河水库、靖西渠阳水库都是该地区饮用一级水体资源。在该地区开展桥梁工程施工，经常会遇到岩溶区域，岩溶区域很容易会造成地表塌陷问题，同时不同的区域所形成的施工影响也各有不同。因此，在桥梁工程正式开始施工之前，必须要对该地区的地质条件进行有效的勘查，防止桥梁桩基础施工位于复杂的岩溶区域，提高了桥梁桩基础施工的难度，同时也加大了工程施工的危险性。

1 施工前的准备工作

1.1 勘查溶洞分布状况

在工程正式开始施工之前，由于本次工程施工桩基础的施工区域，主要是以石灰岩材料作为主要的地质条件构成，必须要提前进行地质勘察工作，对地下的溶洞分布情况提前进行了解。针对桩基础设计工作深度以及标高范围，必须要在具体的工程设计图纸上加以体现，要对施工区域范围内的暗河、水体和地质分层高度等相关数据都需要进行及时的收集和保存。针对每一个施工装基础结构需要进行准确的设计，尤其是针对单孔形式的检测工作，尤其是针对直径较大的桩基础来讲，在施工过程中需要使用三个以上的钻孔来对施工区域内部的具体地质条件展开全面的勘测以及分析，对各项参数数据进行有效的收集和总结，并且将桩体的位置进行设定，同时要考察溶洞相互之间的材料组成关系，防止溶洞出现坍塌等现象。依照地质条件竖直方向上的构成结构进行勘测，在一些体积较大的溶洞区内部，必须要有效依照工程的具体施工状况，对工程的整体设计方案进行合理的调整，降低工程施工的整体难度，有效提高工程的施工经济效益。比如，针对我国广西省百色市一处桥梁工程施工进行分析，该施工区域范围内属于凹型山谷，初始的工程设计方案为5×13m 4 墩2 台。但是通过相关勘测工作看出，这种工程施工方法具有较大的施工难度，并且会延长工程的施工周期，通过专业工作人员的分析和探讨，最终将桥梁工程的基础结构设计形式修改为2×30m 1 墩2 台，通过这种工程施工方案，有效降低了工程整体的施工难度，同时还节省了大量的资金投入以及施工时间。

1.2 溶洞勘测后分类

针对本次工程施工区域的溶洞条件进行了详细的分析和研究，依照区域内部地表岩溶分布状况，有效结合了前期准备工作的相关勘测数据，对施工区域范围内的具体施工状况进行全面的了解，从中收集和总结出了重要的勘测工作数据。研究出了溶洞周围岩石结构的具体发展规律。通过对溶洞内部是否存在填充物等性质来进行判断，可以将溶洞直接划分成填充溶洞和空溶洞两种形式，同时还可以依照溶洞到具体高度大小来进行类型的划分。比如，超过2m 高度以上的属于大型溶洞，小于2m 高度的属于小型溶洞，依照溶洞的垂直分布情况对溶洞的规格形式进行合理的分立，可以为后续的工程施工打下良好的基础。

2 钻孔桩施工方案的设计

在装基础工程施工过程中，钻孔工作是其中首要的工作环节，在正式开始施工之前需要对钻孔位置的溶洞构成条件来进行判断。因为很多溶洞自身的构成条件存在较大的特殊性，在钻孔工作中经常会影响到钻头的正常工作，或者钻头无法依照正常的轨迹和轨道来进行使用，并且还会出现钻孔完成之后产生漏浆等一系列问题，如果不加以及时的处理，漏出的浆液会直接填满钻孔，造成了钻孔工作的失败。依照溶洞具体的地质条件状况，采取相应的施工机械设备以及针对性的钻孔施工技术至关重要，并且需要制定出科学有效的编制方案，保证钻孔施工的高效开展。

在溶洞钻孔施工当中，冲击钻设备是其中比较常用的设备类型，在钻孔工作中具有较多的工作优势。由于传统使用的钻头冲击力相对较小，钻孔工作的质量表现较差，通过冲击钻的有效使用，在溶洞区域的整体使用效果表现良好，并且相比于其他的钻孔设备拥有着更多的使用优势，通过冲击钻的使用不会轻易出现卡钻或者是钻孔线路偏移等问题，具有较高的可操控性，相关工作人员通过冲击钻的有效使用，可以大大提高岩溶地区的钻孔工作效率。

2.1 机型选择

对于不同的岩溶条件来讲，在进行施工过程中对于工程施工技术的编制工作也具有较大的差异性，溶洞的大小层数以及地下暗流的分布状况，都直接关系到了整个钻孔灌注桩的施工质量，其中溶洞的层数是影响工艺编制的主要影响因素，依照层数的不同所对应的施工工艺也有所差异。

2.2 钻孔桩工艺施工要点

2.2.1 浅层溶洞施工

对于浅层溶洞来讲，溶洞顶板的上覆盖层厚度相对较薄，溶洞的高度大小通常小于2m，当钻孔穿过顶板过程中很容易会出现漏浆等问题，因此需要及时的向其中补充泥浆，然后提起重锤向其中填充粘土和碎石材料等，保证孔洞内部泥浆表面稳定性，具体如图1 所示。

图1 单溶洞地质状况

2.2.2 多层溶洞

对于多层大溶洞地质条件来讲，在钻孔施工过程中，达到顶板区域空洞内部必然会产生不良的漏浆问题，此时工作人员需要依照相关的施工工艺缓慢进行提断，并且加填粘土袋和碎石块材料，这样可以有效避免出现顶部坍塌问题。对于半天冲溶洞来讲，当钻孔钻破顶部区域之后钻孔内部的泥浆会大量流失，由于工艺技术使用不到孔洞内部很容易会出现塌孔等问题，严重的情况下会造成钻头卡钻和地表结构整体下陷，最终会形成废孔，影响到了工程的整体生物质量和施工周期。对于空溶洞来讲，当钻孔钻破顶部区域之后，孔内的泥浆会全部泄漏，钻机如果没有及时的提起会直接造成地表出现大面积下沉，钻机出现倾斜，对于这一问题需要遇到溶洞的实际地质条件状况，采取对应的钻孔松工艺来进行解决。

首先，需要在第一层设置出钢护筒作为孔口的开钻段，埋入深度为5m，有效防止因为空溶洞突然大量漏浆，形成土壤的塌陷以及孔洞塌陷等问题。第二层钢护筒结构需要保证第一层施工完成之后才可以正式开始，同时仍然需要保证不会产生孔洞漏浆等问题，需要做好第一层结构填充工作之后，再将钻头直接下放到其中。第三层钢护筒需要等到钻孔达到第二层长度顶板高度时，再将钢筒直接打入到该溶洞的顶板当中。当钢护筒打入设计高度之后，需要使用混凝土将空隙完全填满，有效保证整个钢护筒结构的稳定性，具体如图2 所示。

除此之外，在施工条件允许的情况下，可以使用水下切除第三层钢护筒结构和第二层钢护筒等长，并且调出钻孔第一层钢护筒通常都在混凝土灌注施工完成之后循环进行使用。