關于巖溶地區(qū)橋梁樁基施工工藝淺析
2016-10-08
隨著現代建筑工程的不斷開發(fā)，公路橋梁建設成為推動國民經濟快速發(fā)展的重要基礎，現代科技的進步促進了道橋施工技術工藝的不斷創(chuàng)新與提高，樁基施工是針對建筑工程地基承載力進行加固處理的重要技術措施，特別是在相關橋梁建設施工中應用廣泛。由于工程地質環(huán)境條件復雜多變的客觀性，很多橋梁施工會遇到不同的地質變化，巖溶地質作為一種典型的復雜性地質環(huán)境，有著獨特的地質水文特征，對于橋梁樁基施工帶來了較為明顯的難度，根據樁基施工技術的工藝特點，結合巖溶地區(qū)的地質環(huán)境工況，科學的實施樁基施工并有效解決施工過程中出現的技術難點和問題，有利于保障巖溶地區(qū)橋梁建筑施工的安全質量。
1、巖溶地質特征及樁基施工的技術優(yōu)勢
巖溶是指石灰?guī)r、石膏等碳酸鹽類的可溶性巖石，在含有二氧化碳的地表或地下流水的長期溶蝕沉積作用下形成的各種巖溶現象的地質地貌，其地質構造環(huán)境復雜多變，通常含有大量溶洞，石溝、石林、地下暗河等地況發(fā)育。巖溶地區(qū)通常是指巖石地質構造具有洞穴、地下河等顯著巖溶地質特征的地區(qū)，巖溶地區(qū)的可溶性巖石具有透水性，水文體系動態(tài)性變化復雜，環(huán)境土質和水質通常具有較強的侵蝕性，溶洞充填物多為松散軟塑狀物，地質巖溶發(fā)育程度不盡相同。
現代建筑施工技術條件下，樁基施工是利用鋼筋、水泥、鋼材等相關材料預制加工形成柱狀樁體后，再用沉樁機械將樁體打入或壓入工程施工地層結構內持力層，也可以先在結構層內深鉆成孔后再利用混凝土澆筑成柱狀樁體，以便于加強建筑構物地基承載力的施工工藝方法。隨著建筑技術的不斷提高，樁基理論設計形式和樁基施工工藝設備性能等，都有了很大改進，即加強了地基承載強度，有保障了工程質量，還節(jié)省了施工工期，取得了相應的經濟效益和社會效益。樁基施工已成為土質結構不良地區(qū)修建高層建筑或具有特殊要求的各種建筑構物所廣泛采用的地基處理技術形式。
2、巖溶地區(qū)橋梁樁基施工的技術工藝分析
由于巖溶地區(qū)的地質水文環(huán)境相對復雜多變，進行橋梁建設樁基施工時應根在科學地質勘測基礎上優(yōu)化設計施工方案，嚴格施工工藝流程進行施工：
2.1 樁基施工準備：針對橋梁工程現場進行平整鉆孔施工場地，合理設置泥漿儲備池與供水設施，根據橋梁墩位樁基的地質巖溶節(jié)理裂隙走向、巖面高低、溶洞分布等環(huán)境實況，進一步優(yōu)化樁基施工方案和鉆孔順序，針對特大型溶洞或地質復雜的墩位溶洞，要嚴格制定施工質量和安全保障措施，充分備足施工材料。
2.2 安裝樁孔鉆機：根據工程施工要求將相關適合于巖溶地區(qū)巖層施工的鉆孔打樁機械就位安裝，嚴格調試鉆孔機械的鉆頭、鉆桿以及其他工作性能。
2.3 埋設鉆孔護筒：由于巖溶地質土層結構通常是由透水性的可溶性巖層組成，橋梁墩位樁基施工時應針對樁基鉆孔部位進行護筒埋設，埋設后護筒外緣要及時采用黏土進行回填密實，對地質較差區(qū)域，可在開孔時添加泥塊和片石加固護筒刃角，對于河溝邊護筒埋設必須穿透河床。
2.4 樁位鉆孔施工：根據巖溶地質特征及橋梁樁基質量要求，先采用具有導向功能的小沖程鉆機鉆頭進行鉆孔，待鉆孔深度是以后方可正常沖擊，鉆孔時要保障鉆頭垂直度，適當調節(jié)鉆進速度，適應勻速連續(xù)鉆進，防止鉆孔坍塌，保障樁基成孔的豎直圓順性能。由于巖溶地區(qū)地層構造復雜多變，樁位鉆孔時應對不同地層采用不同沖擊方法進行施工，以保證鉆孔質量和鉆孔進程。
鉆孔施工遇到砂層或淤泥層時，應投放適量黏土并摻加小片石，采用小沖程沖擊加固孔壁；遇有卵石層或流砂現象時應調整或增大泥漿比重，提高孔內壓力并加強護壁防止?jié)B漏；當鉆孔施工遇到溶洞工況時，由于溶洞結構的頂板和底板犬牙交錯、高低不平，樁孔鉆進溶洞后存在斜面開孔問題，必須根據地質勘測資料及施工方案進行科學鉆進，巖溶空洞鉆進時要分層回填黏土石塊并進行反復沖砸形成堅實泥壁，堵塞原洞內填充物活動通道，防止孔壁坍塌和泥漿流失，為防止鉆頭在溶洞內沖擊巖面時發(fā)生卡鉆或斜孔事故，應及時進行糾偏。對于特大型巖溶空洞或半充填式溶洞，應采用內套護筒隔離上部松軟地層的方法進行處理。
2.5 樁位清孔施工：在巖溶地區(qū)進行鉆孔施工，由于巖溶地質土層具有一定的透水性，鉆孔是產生的粉屑土沫往往會隨水滲入孔內形成沉淀，影響成孔質量，施工時必須隨鉆進隨取樣，及時進行清孔處理，并要及時檢查鉆孔的孔位深度、孔徑形狀、傾斜順直度，避免或盡量減少孔內廢物沉淀，清孔時要根據鉆孔深度及巖層結構進行合理施工，避免碰撞孔壁造成孔壁塌陷影響成孔質量。
2.6 安裝鋼筋籠架：鋼筋籠架是樁基工程的重要材料，對于增強樁基豎向承載力有著至關重要的支撐作用，因此要嚴格控制鋼筋籠材料的加工、接頭和安裝質量，應采用單面搭接法焊接主筋接頭并控制截面接頭數量，加強箍筋與主笳的焊接牢固性，在鉆孔內吊裝鋼筋籠時要避免碰撞孔壁，并在孔口固定鋼筋籠，以免在灌漿過程中發(fā)生浮籠現象。
2.7 灌注混凝土漿：混凝土漿液的灌注是樁基礎形成的重要環(huán)節(jié)，巖溶地區(qū)的樁基施工，在混凝土漿液灌注時應合理控制灌注速度和壓力，防止?jié){液從巖溶縫隙結構處流出造成樁基跑漿現象，同時也要控制混凝土坍落度，巖溶地區(qū)樁基施工的鉆孔注漿應連續(xù)灌注，首人孔內混凝土量必須埋住導管底部，灌注中要根據灌注速度提升和控制導管深度。灌注面應高出樁頂設計標高以便清除浮漿。
2.8 樁基形成檢測：巖溶地區(qū)進行橋梁樁基施工，必須針對所有鉆孔樁基的樁身混凝土質量進行質量檢測，通常根據設計需求采用超聲波檢測技術在鉆孔內安裝鋼筋籠時預先埋設相關聲測裝置，灌注成樁后鉆取樁身混凝土進行超聲波檢測，以便于保障巖溶地區(qū)的橋梁樁基承載強度和安全穩(wěn)固性。
3、結語
總之，樁基施工技術是當前橋梁建設施工的重要環(huán)節(jié)，對于增強橋梁墩位基礎的承載性能至關重要，特別是在地質結構相當復雜的巖溶地區(qū)進行橋梁工程施工，必須針對不同巖溶地質環(huán)境采取相應措施解決施工中出現的問題，保障巖溶地區(qū)鉆孔樁基的強度質量。
