田明

【摘 要】現(xiàn)代橋梁的建設(shè)工程已經(jīng)十分普遍，橋梁樁基施工技術(shù)也在工程的建設(shè)實(shí)踐中得到了很大的提高，對(duì)于橋梁的樁基的設(shè)計(jì)、施工工藝、關(guān)鍵技術(shù)等都有了許多進(jìn)步，但是在巖溶地區(qū)的施工，面對(duì)的極為復(fù)雜的地質(zhì)情況，在該地區(qū)進(jìn)行的橋梁樁基施工與一般地區(qū)有所區(qū)別，也會(huì)面對(duì)很多問(wèn)題。本文通過(guò)分析高速公路施工中巖溶地區(qū)橋梁樁基遇到的問(wèn)題，提出相應(yīng)的施工方法及施工的技術(shù)，通過(guò)實(shí)踐，總結(jié)巖溶地區(qū)橋梁樁基施工過(guò)程控制，提出施工技術(shù)的具體應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】巖溶地區(qū)；橋梁樁基；施工技術(shù)；探討

前言

我國(guó)幅員遼闊，地質(zhì)情況復(fù)雜多變，在西南、中南地區(qū)，巖溶現(xiàn)象普遍存在，給橋梁基礎(chǔ)施工帶來(lái)了較大的困難。巖溶根據(jù)其發(fā)育強(qiáng)度，可分為強(qiáng)烈發(fā)育，中等發(fā)育，弱發(fā)育，微弱發(fā)育4種，在巖溶強(qiáng)烈發(fā)育區(qū)，主要表現(xiàn)為大型暗河，廊道及較大規(guī)模的溶洞。因此在巖溶地區(qū)橋梁施工技術(shù)中，需要對(duì)這些高度重視。本文就其施工技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。

一、巖溶地區(qū)橋梁樁基施工流程

（一）樁形及各種參數(shù)的確定。在進(jìn)行裝樁基施工前應(yīng)先將樁基的各種參數(shù)進(jìn)行確定，如樁長(zhǎng)度、截面面積、以及樁形等。樁形的確定需要對(duì)施工地區(qū)的地質(zhì)情況進(jìn)行準(zhǔn)確的勘探，對(duì)其有整體的把握，并把施工條件、施工設(shè)備甚至氣候條件等因素作為參考的指標(biāo)，綜合考量。一般熔巖地區(qū)橋梁樁基選用較為廣泛的樁形是鉆孔灌注樁胡人工挖孔樁。施工地區(qū)地下水狀況對(duì)周邊環(huán)境及施工質(zhì)量影響不大，且排水較為簡(jiǎn)單時(shí)，可以選擇人工挖孔樁。其他參數(shù)，如裝長(zhǎng)度，對(duì)其有直接影響的因素為樁基頂部直接承受壓力的地基土層。因地質(zhì)條件的特殊性，該類地區(qū)的橋梁樁基一般需要嵌入巖層內(nèi)部，但是需要把握嵌入的深度，深度過(guò)大可能會(huì)破壞地基的結(jié)構(gòu)。樁截面面積的大小則需要按照施工前選定的樁形及設(shè)計(jì)要求進(jìn)行設(shè)定，承臺(tái)底面的標(biāo)高也應(yīng)根據(jù)樁基截面的情況預(yù)先設(shè)定[2]。

（二）樁的數(shù)量和位置排布

1、樁的數(shù)量。樁的數(shù)量可以使用以下公式進(jìn)行計(jì)算：，式中F表示作用于樁基的垂直方向作用力的設(shè)計(jì)值，單位為kN；G表示承臺(tái)和位于承臺(tái)上方土層的重力，單位同樣以kN表示；R表示每一根樁基垂直方向所承受外力荷載的設(shè)計(jì)值[3]。在偏心受到壓力的情況下，如果樁基的偏心距是一定的，樁基按照一定的規(guī)律排布后，所有樁基的橫截面組成一個(gè)規(guī)則或者不規(guī)則的形狀，該形狀的中心點(diǎn)與其所受的所有荷載合力的著力點(diǎn)位置一致時(shí)，上述公式依然能適用。但是，如果不屬于上述情況時(shí)，應(yīng)在使用上述公式計(jì)算出數(shù)量的基礎(chǔ)上，增加15%～20%，樁數(shù)的具體數(shù)值，由還需要對(duì)每個(gè)樁所受的作用力進(jìn)行計(jì)算來(lái)確定。在計(jì)算該作用力時(shí)，可以將每一個(gè)樁的橫向承載力相加，作為樁基的橫向承載力。在上述兩種作用力中取較大的值來(lái)初步確定樁的數(shù)量。

2、樁的位置排布。樁位置的排布應(yīng)該遵循在整個(gè)樁基中，每個(gè)樁的外力荷載大小、方向基本一致，其所受的所有荷載合力的著力點(diǎn)位置應(yīng)與整個(gè)樁基形狀的中心點(diǎn)保持在同一個(gè)點(diǎn)上，或無(wú)限靠近。因此，樁的位置可以排成三角形、規(guī)則的方形、或者梅花形等，較為穩(wěn)定的形狀。

3、樁的中心距。樁的中心距一般高保持適中。距離太大或太小，都對(duì)樁基的受力情況及承載力造成一定的影響。中心距離太小時(shí)，無(wú)法將每一個(gè)樁的承載力最大的體現(xiàn)出來(lái)，且會(huì)阻礙施工；中心距離太大時(shí)，所需承臺(tái)較大，不利于控制成本。如果該工程選擇的樁形為不擴(kuò)底鉆、挖空灌注樁，通常情況下，中心距應(yīng)為設(shè)計(jì)方案中樁的直徑的2.5倍；如果選擇的是擴(kuò)底鉆、挖孔灌注樁，則中心距應(yīng)是設(shè)計(jì)方案中擴(kuò)大頂端的直徑的1.5倍[4]。

（三）樁端地基巖石的穩(wěn)定性。巖溶地區(qū)的橋梁樁基，其地基巖石的最低厚度為應(yīng)是樁直徑的3倍，并應(yīng)高超過(guò)3米。如果在施工中，遇到截面面積廣闊的溶洞，還需要計(jì)算其抗彎的強(qiáng)度是否達(dá)標(biāo)。對(duì)于其基巖有凌空面的情況時(shí)，應(yīng)將凌空面受到荷載作用力后位置的移動(dòng)作為考量的指標(biāo)之一。

（四）承臺(tái)。在進(jìn)行承臺(tái)的設(shè)計(jì)時(shí)，可以參考普通地區(qū)橋梁樁基承臺(tái)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，其大小應(yīng)根據(jù)樁基的形狀來(lái)決定，并保障機(jī)能方便施工，又能很好的控制造價(jià)成本。

二、相關(guān)注意事項(xiàng)

橋梁樁基技術(shù)已經(jīng)日趨成熟，但是在點(diǎn)對(duì)巖溶地區(qū)復(fù)雜的地質(zhì)條件，還是存在一定的困難，在是施工的過(guò)程中也有需要注意的問(wèn)題，如施工地點(diǎn)存在面積較大的溶洞、有凌空面、樁形選擇等，具體分析有以下幾點(diǎn)：

①整體把握地形勘探對(duì)于施工現(xiàn)地區(qū)的地質(zhì)條件、處于何種發(fā)育階段、溶洞的面積、容積、形態(tài)、地下水位、活動(dòng)規(guī)律等，都需要認(rèn)真勘查，對(duì)該地區(qū)的地質(zhì)情況有充分的了解及掌握，才能在設(shè)計(jì)施工時(shí)正確的選擇樁形、準(zhǔn)確計(jì)算樁數(shù)及合理排布樁的位置[5]；

②巖溶走向巖溶的走向路線上，其強(qiáng)烈發(fā)育的特征可以安全表現(xiàn)出來(lái)，如溶洞數(shù)量多、裂縫分布密集、石芽出現(xiàn)頻率也很高，還區(qū)域內(nèi)的基巖的歲外力的承載力也相對(duì)較小且不穩(wěn)定，在設(shè)計(jì)施工時(shí)，應(yīng)將該情況充分考慮進(jìn)去，擴(kuò)大每個(gè)樁的底面積，能夠有效的提高該路線上基巖的承載力；

③嵌巖深度因巖溶地區(qū)的基巖結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，在嵌巖時(shí)不可過(guò)深。如果巖石質(zhì)地較硬，嵌巖的深度則應(yīng)保持在50cm左右；如果巖石質(zhì)地較軟，則嵌巖的深度應(yīng)維持在85cm左右。如果井孔很深會(huì)給施工帶來(lái)許多困難，如施工空間小、條件有限制，如果利用爆破技術(shù)進(jìn)行嵌巖作業(yè)，則會(huì)對(duì)該地區(qū)整體的地質(zhì)結(jié)構(gòu)造成破壞。

三、總結(jié)

面對(duì)巖溶地區(qū)復(fù)雜的地質(zhì)狀況，應(yīng)根據(jù)溶洞體積、容積、地表覆蓋層厚度、軟土的位置等實(shí)際情況及時(shí)調(diào)整施工方案，如在地表沒(méi)有覆蓋層或者覆蓋層不深的情況下，可使用先下鋼材再成樁的方式進(jìn)行施工；而在覆蓋層深度較大承載力偏小的情況下，應(yīng)按照先成樁再下鋼的順序進(jìn)行施工。

巖溶地區(qū)的地質(zhì)較為復(fù)雜，施工環(huán)節(jié)較多，工程量大，在施工的過(guò)程中會(huì)遇到很多的實(shí)際問(wèn)題，相關(guān)人員應(yīng)在做好地質(zhì)勘探工作，充分掌握該地區(qū)的地質(zhì)分布狀態(tài)、發(fā)育程度，進(jìn)行整體分析，全面把握。施工的全過(guò)程都應(yīng)嚴(yán)格按照一定的犯規(guī)進(jìn)行，管理者也應(yīng)做好現(xiàn)場(chǎng)控制，從各個(gè)方面做好工程的質(zhì)量控制。

參考文獻(xiàn)：

[1]袁龍星.巖溶地區(qū)橋梁鉆孔樁施工技術(shù)[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊）.2011（02）：221-222.

[2]李剛，楊峰.淺談厚覆砂層巖溶地區(qū)橋梁鉆孔樁基礎(chǔ)施工工藝[J].中國(guó)西部科技.2010（05）：16-18.

[3]韋清江，劉根.大型橋梁深水基礎(chǔ)類型及其特點(diǎn)[J].四川建筑，2008，（5）.20-24

[4]張浩.巖溶地區(qū)橋梁樁基施工技術(shù)淺議.黑龍江交通科技.2010.10：19-22