鄺國強(qiáng)
(廣東省長大公路工程有限公司第三分公司 廣州市 511431)
溶巖地質(zhì)樁基施工比一般的樁基施工難度大,因?yàn)樵谌芏礃痘┕がF(xiàn)場要投入大量的處理溶洞的施工材料和機(jī)械設(shè)備,同時比一般樁基施工應(yīng)配置管理人員的基礎(chǔ)上還要增加施工管理人員,在樁基鉆進(jìn)溶洞時,要及時處理,因此對溶巖樁基的施工進(jìn)度、質(zhì)量安全管理造成很大的壓力?,F(xiàn)以高車河1號大橋溶洞樁基施工為例,談?wù)剮r溶地區(qū)樁基施工要點(diǎn)。
溶洞樁基施工前施工管理人員應(yīng)認(rèn)真閱讀溶巖樁基施工圖紙及每根樁基的地質(zhì)柱狀圖,熟悉每根樁基的溶洞所在孔深位置、溶洞高度;溶洞樁基施工前要制定施工組織方案,要有預(yù)防樁基塌孔措施及預(yù)防樁機(jī)側(cè)翻的安全措施,溶洞樁基施工前項(xiàng)目總工程師要對鉆機(jī)的機(jī)手、施工員、樁基班長、相關(guān)機(jī)械的機(jī)手進(jìn)行技術(shù)交底,使以上相關(guān)人員明白每根樁基溶洞的孔深位置、溶洞高度、溶洞填充狀態(tài)以及應(yīng)采取的施工方案;在溶洞樁基施工期間,施工管理人員及挖掘機(jī)司機(jī)、鏟車司機(jī)及運(yùn)輸粘土、片石等材料的運(yùn)輸車輛實(shí)行值班制度,根據(jù)每根溶洞樁基的施工方案,備足成孔用水、粘土、片石等必備材料及機(jī)械設(shè)備;根據(jù)測量放樣的樁位中心,埋設(shè)好開孔鋼護(hù)筒后,要馬上進(jìn)行鉆機(jī)就位,鉆機(jī)底座下方要用枕木墊好,要使鉆機(jī)底座平穩(wěn);制備鉆孔泥漿時,要增加泥漿的濃度和粘度。在溶洞樁基進(jìn)行沖進(jìn)作業(yè)時,要求按不大于2m的中、小沖程進(jìn)行沖擊鉆進(jìn),在鉆進(jìn)溶洞頂板的時候,必須采用小沖程鉆進(jìn)。在快鉆進(jìn)至溶洞頂板時,禁止鉆進(jìn)沖程過大,主要是因?yàn)闆_程過大會突然沖破溶洞頂板,從而發(fā)生卡錘或偏孔事故。在溶洞樁基鉆進(jìn)施工時,施工員要檢查沖樁排出的巖層渣樣,并根據(jù)該根樁基的地質(zhì)柱狀圖所描術(shù)溶洞的孔深位置及沖錘的擊打力度反應(yīng)情況,來推斷是否已鉆入溶洞范圍,如果沖錘擊打時沒有擊打聲且沖錘快速下降,發(fā)現(xiàn)孔內(nèi)泥漿有滲漏消失時,樁機(jī)機(jī)手應(yīng)快速提錘,快速往樁孔內(nèi)加水、拋填粘土和片石等,以盡快恢復(fù)正常鉆孔作業(yè)。
對于溶洞內(nèi)為空洞、半充填或流塑狀全充填時(溶洞高度≤4m),采用粘土和片石全填塞;溶洞內(nèi)為軟塑狀全充填時,采用粘土和片石半填塞;溶洞內(nèi)為硬塑狀全充填時,不處理。在遇到樁基溶洞時要按以下方法來處理。
(1)如果泥漿滲漏速度很快,一下子孔內(nèi)不見泥漿,只見孔底。此時樁機(jī)機(jī)手要立刻提起沖錘,同時馬上往孔內(nèi)補(bǔ)水。然后樁機(jī)操作人員和管理人員要離開孔口位置,防止塌孔發(fā)生意外。馬上安排挖掘機(jī)拋填粘土和片石,且回填速度要快。例如:鉆進(jìn)孔深15m時有大溶洞,就要拋填粘土和片石10m左右,一般回填粘土和片石的比例為2:1?;靥詈煤笠龊脴?biāo)記,此時要觀察回填的粘土和片石會不會繼續(xù)下降,如果還下降,還要繼續(xù)回填粘土,直至孔內(nèi)泥漿不再漏失后才繼續(xù)沖進(jìn)作業(yè),盡快起到?jīng)_砸固壁的作用。在沖進(jìn)穿過溶洞后,由于孔內(nèi)巖面不平整,會有偏孔的現(xiàn)象,發(fā)生這種情況時,就要回填2m左右堅(jiān)硬的片石進(jìn)行修孔,如果一次修不好,還要繼續(xù)回填片石,直到修正孔位為止。
(2)一般溶洞外巖層都有縫隙現(xiàn)象,而且大部分縫隙是連通的,因此樁基在鉆進(jìn)過程中經(jīng)常漏漿;一般常規(guī)的樁基巖層縫隙漏漿的話,都采用回填粘土的方法進(jìn)行封堵。如果裂隙比較大,經(jīng)回填粘土后還控制不了漏漿,且經(jīng)多次回填粘土和片石都封不死的話,一般超過五次。就采用往樁孔內(nèi)同時投放袋裝水泥和回填粘土的方法,投放完水泥后,馬上使用樁機(jī)的沖錘沖擊幾下,以打爛袋裝水泥的包裝袋后靜置(停機(jī))12~24h;此過程為了節(jié)省水泥用量要把握好投放水泥的數(shù)量,比如孔深為15m的樁基,如果孔內(nèi)泥漿流速很快,一瞬間下降10~15m就加10~15包代裝水泥,如果孔內(nèi)泥漿流速比較慢的,泥漿下降4~5m左右,就加4~5包水泥;經(jīng)實(shí)踐證明采用水泥和粘土封堵溶洞裂隙的效果好。
(3)高車河1號大橋右0-3樁基地質(zhì)溶洞裂隙發(fā)育,在鉆進(jìn)施工過程中孔內(nèi)泥漿快速滲漏,只見孔底,孔壁松動,由于回填粘土不及時,引起整個樁孔塌孔,鉆機(jī)底座地表下沉,造成鉆機(jī)側(cè)翻。出現(xiàn)以上情況,要馬上吊開鉆機(jī),重新測量放樣,埋好開孔護(hù)筒后,鉆機(jī)底座位置及護(hù)筒周圍回填混凝土,一般鉆機(jī)底座位置回填混凝土厚度為50cm左右,樁孔鋼護(hù)筒周圍回填混凝土1m左右;待混凝土硬化后,才對該樁孔造漿鉆進(jìn)作業(yè)。
對于高度>4m的單個溶洞,溶洞內(nèi)空洞或半充填,要采取在溶洞樁基中埋置鋼護(hù)筒的方法來處理;串珠狀溶洞,溶洞間巖層厚度≤3m,可視為單個溶洞,單個溶洞總高度>4m,且溶洞為空洞或半充填時也一樣采取在溶洞樁基中埋置鋼護(hù)筒的方法來處理。采用鋼護(hù)筒處理樁基溶洞的方法如下:
(1)鋼護(hù)筒準(zhǔn)備:護(hù)筒采用厚8mm鋼板加工而成,采用單層鋼護(hù)筒時,加工單層鋼護(hù)筒內(nèi)徑要比樁基直徑大20cm;采用雙層護(hù)筒時,外層護(hù)筒內(nèi)徑要比樁基直徑大50cm,內(nèi)層護(hù)筒加工尺寸同采用單層鋼護(hù)筒加工尺寸一樣。
(2)要針對溶洞所在的標(biāo)高位置,定好鋼護(hù)筒的加工長度,直徑為1.2m的樁基有大溶洞時一般采用埋置單層鋼護(hù)筒的方法;在離孔口5m左右范圍內(nèi)有軟弱土層或砂礫層,且該樁基有大溶洞時,同時樁基直徑為1.5m時要埋置雙層護(hù)筒,外層護(hù)筒要擊打通過軟弱層以下2~3m或巖層頂面;內(nèi)層護(hù)筒必須擊打伸入溶洞至巖層上,為了防止巖層面處發(fā)生偏孔及沖孔直徑不滿足要求等原因,在沖至距離巖石面1m左右時停止進(jìn)尺,使用檢孔器檢查該樁基直徑和垂直度;此時如果檢測孔直徑和垂直度不符合要求的話,要及時修正,此階段也是比較好修孔的時候,如果進(jìn)入巖層,經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)孔徑和垂直度不符合要求后,修孔的難度就加大,會拖慢樁基成孔的進(jìn)度。安放內(nèi)層護(hù)筒時首先讓其自由下沉,停止下沉后,再使用振動錘擊打到巖層面上。在內(nèi)層護(hù)筒下放過程中,要搞好節(jié)與節(jié)之間焊接的順直度,保證節(jié)與節(jié)之間焊接牢固;內(nèi)層護(hù)筒的中心點(diǎn)滿足設(shè)計(jì)的樁基中點(diǎn)的坐標(biāo)要求,內(nèi)層護(hù)筒要與外層護(hù)筒焊接穩(wěn)固;為了防止內(nèi)層護(hù)筒底部樁基直徑偏小、漏漿、坍塌、偏孔等問題發(fā)生,因此在護(hù)筒擊打下沉?xí)r參照樁基的地質(zhì)柱狀圖控制好內(nèi)層護(hù)筒的埋置深度,護(hù)筒擊打到位后,在內(nèi)層護(hù)筒底部附近反復(fù)回填粘土、片石進(jìn)行沖擊造壁及固壁,如果經(jīng)反復(fù)回填粘土、片石后,內(nèi)層護(hù)筒底部還存在漏漿、坍塌的話,采取在內(nèi)層鋼護(hù)筒底部灌注封底混凝土,一般封底混凝土灌注高度為1m左右,同時在內(nèi)層護(hù)筒和外層護(hù)筒之間及外層護(hù)筒與樁基孔壁之間填筑小石子,并進(jìn)行壓漿處理,此種方法可以徹底避免正式灌注樁基混凝土?xí)r,引起混凝土流失,同時杜絕內(nèi)層護(hù)筒底部溶洞的流水對灌注好的混凝土造成沖刷,從而引起混凝土的離析產(chǎn)生斷樁的質(zhì)量問題,待內(nèi)層護(hù)筒底的封底混凝土達(dá)到強(qiáng)度后,才可以繼續(xù)進(jìn)行鉆進(jìn)作業(yè)。內(nèi)層護(hù)筒底部經(jīng)處理沒出現(xiàn)異常情況后,要暫停鉆進(jìn)作業(yè),再次使用檢孔器檢查該樁孔的直徑和垂直度,如果檢查直徑和垂直度不滿足要求的話,還要繼續(xù)回填粘土和片石進(jìn)行修孔,直到合格后才進(jìn)行鉆進(jìn)施工作業(yè)。在內(nèi)層護(hù)筒底部的位置都沒有質(zhì)量問題后,采用樁基直徑?jīng)_錘,繼續(xù)沖孔至樁底設(shè)計(jì)標(biāo)高。
只有熟練掌握溶洞樁基施工的技術(shù)要點(diǎn),施工材料及機(jī)械設(shè)備準(zhǔn)備到位,處理溶洞樁基時就得心應(yīng)手。在施工過程中要認(rèn)真核對設(shè)計(jì)文件,充分了解設(shè)計(jì)提供的勘察資料和做好現(xiàn)場調(diào)查核實(shí)、分析工作,溶洞樁基施工前要編制專項(xiàng)施工方案、制定防塌孔等應(yīng)急預(yù)防措施;沖擊鉆成孔時,注意沖程控制、泥漿配制、孔內(nèi)泥漿面變化、進(jìn)尺、孔徑與垂直度控制、護(hù)壁效果等,溶洞樁基在沖擊鉆孔過程中,堅(jiān)持“反復(fù)拋填、及時處理、低錘密擊”的原則。本合段的溶洞樁基施工由于施工組織到位,按時完成了施工任務(wù),且全部樁基成樁質(zhì)量良好。
[1]《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》(JTGTF50-2016)[S].