文档介绍：浅析桥梁钻孔灌注桩施工中的溶洞处理方法
陈宏铭
(中铁十六局集团第一工程有限公司,北京顺义 101300)
摘要:以南宁外环公路工程那容互通区桥梁桩基为例,介绍溶洞发育地区桥梁钻孔灌注桩,施工方法的比选、现场异常情况的分析判定、预防和处治措施。
关键词:桥梁溶洞钻孔灌注桩
可溶性岩石受到水的化学溶解、侵蚀作用会形成大小不一的溶洞,在岩溶区进行桩基施工时,需要对地质勘探资料进行认真的分析,施工前确认恰当的施工方法,施工过程中将地勘与现场地质情况进行对比,及时采取应急措施,可以减少或规避各种因溶洞引起的窝工、返工及影响工程实体质量的各种风险。
1 工程概况
南宁外环公路工程那容互通式立交位于现有柳南高速公路六律大桥南岸那容附近,与柳南高速公路间的转向互通,为半定向苜蓿叶式全互通。立交范围主线桩号K38+800~K41+300,,设计桥墩为排桩基础,桥台为群桩基础。
桥位区地处剥蚀残丘地貌,地势平坦开阔,~,地表多被第四系残坡积层覆盖,地表植被较发育。桥位区未见基岩出露,未发现坍塌、滑坡等其他不良地质现象。地层岩性为第四系人工堆积层(素填土)、第四系残坡积层(粘土)、泥盆系上统(中风化灰岩)。不良地质为溶洞,根据钻探资料反映,桥位一带浅层岩溶发育强烈,其形态主要以溶洞(溶槽)、溶蚀裂隙为主,钻孔52个,其中29个钻孔遇溶洞,%,洞内一般无填充物,少数充填软~流塑状粘土或细砂。,。
本段的影响桩基施工的因素有以下几点,一是上部粘土层地下水位高,遇水形成土洞,极易造成淤积、塌孔,甚至引发地表下沉,损坏钻机,危及人身安全;二是岩层中的溶洞、溶沟、溶槽在部分桩基处形成的流塑状粘性土(稀泥)极易造成漏浆、塌孔、斜孔、卡(掉)钻、缩孔;三是成孔后灌注桩身时,因泥浆性能指标变化可能引起孔壁失稳,造成砼流失,甚至发生缩径、夹泥等影响桩身砼的实体质量的问题。
2 施工方案的选择
溶洞桩基挖孔施工面临的风险,一是挖孔时需采取照明、通风和防毒措施;二是溶洞内地下水突然翻涌时人员要有躲闪空间;三是应加大护壁厚度,提高安全系数储备;四是岩体爆破可能引起已施工的护壁失稳,危及孔内人员的安全。
溶洞区钻孔施工过程中对侵入桩孔的探头石或石芽,溶沟等倾斜岩面,因钻头底部处于软硬不均的质体,容易造成偏孔、卡孔、弯孔等问题;在钻孔过程中,当钻至溶沟或溶洞顶板时,孔内泥浆迅速流失,水头突然下降影响泥浆护壁的稳定性,易引起坍孔、埋钻等事故。
根据地质勘察报告,可将那容互通桥位的溶洞按以下标准分类:
⑴按溶洞的大小分:小溶洞,洞高<3m;大溶洞,洞高>3m。
⑵按洞内有无填充物分:有充填,已填满,包括亚砂土和亚粘土充填,有可塑、软塑和流塑之分;无充填物,为空洞。
⑶按是否漏水分:全漏水,与其它溶洞相连;不漏水。
⑷按溶洞垂向数量分:单个溶洞;多个溶洞。
根据地质情况,组织专业技术人员讨论、研究方案并学习有关溶洞处理方面的知识,确定15m以上、地下水位较高、溶洞较大且呈串珠型分布、充填物少的桩采用冲击钻成孔。遇异常情况采取投放抛填物的方法处理溶洞,特殊情况考虑采用下放钢护筒的方案。
3 异常情况的判定
漏浆坍孔
如