巖溶、砂礫地質橋梁鉆孔樁施工技術(2)
2.2、溶洞的處理 $lesson$
針對本橋的溶洞地質,我們在施工前就進行了分析,具體的施工對策和施工方法如下:
2.2.1技術人員及鉆機充分掌握地質情況,每個孔的地質資料都發給相關人員,讓其充分了解溶洞的位置,大小等,做到鉆孔時心中有數。
2.2.2各孔周圍準備足夠的小片石和粘土,粘土要做成泥球狀(φ15~20 cm)或餅狀,用薄膜包裹,防止干裂。同時,在施工過程中最好配備一臺ZL50C型裝載機,司機隨時候命,當遇到溶洞漏漿時,迅速鏟起片石和粘土填孔,同時集中水泵往孔內大量補水。
2.2.3當鉆至離溶洞頂部附近時,采用小沖程,逐漸將洞頂擊穿,防止卡鉆。一旦發現泥漿面下降,應迅速補水,然后根據溶洞的大小按1:1的比例回填粘土和片石,仍采用小沖程輕砸,讓粘土和片石充分擠入溶洞內壁。要特別提醒的是:千萬不要有搶工期、搶進度的思想,一定要待粘土和片石充分擠入溶洞內形成穩定護壁后并且泥漿漏失現象全部消失后才能轉入正常鉆進。
對于漏漿嚴重的如10#墩4#孔,多次漏漿,回填粘土和片石沒有作用,我們采用了直接灌注水下混凝土的方法堵漏,具體措施如下:按照灌注水下混凝土的施工方法下導管至已鉆孔孔底0.3~0.5m;灌注水下混凝土,至溶洞填充完畢,判斷標準以灌注混凝土面超過溶洞頂1m左右且混凝土不再下降為準;待混凝土強度達到30%~50%左右后,重新鉆進。
2.3、水下混凝土灌注過程中流失的處理
在我們前期施工的孔樁中,水下混凝土實際灌注的數量一般要大大超過設計數量,最多的要超過設計數量3~5倍。特別值得一提的是在4#墩鉆孔過程中,在離鉆機位置大約20米的附近水田中塌出兩個直徑約1.2米的大洞,說明溶洞無填充物且各向貫通。而且由于混凝土的側壓力大于泥漿的側壓力,故在鉆孔過程中形成的泥漿護壁容易被擠破,造成混凝土流失。在灌注11#墩2#孔將要結束時(還未拔導管),罐車和攪拌機都已經沖洗干凈,但技術人員測量顯示混凝土面往下在緩慢下降,施工人員又不得不馬上重新開盤灌注混凝土。
針對水下混凝土灌注過程中流失的現象,我們采取了以下施工措施:
2.3.1加大混凝土生產和運輸能力,采用混凝土集中拌和站,生產能力為40m3/h,兩臺罐車運輸。
2.3.2加大混凝土初存量,如按正常施工混凝土初存量應為1.8~2.2m3,考慮到溶洞的影響,我們加大初存量為3.0m3,避免因首盤混凝土數量不夠造成導管埋深不夠而斷樁。
2.3.3灌注過程中加大導管埋深,我們一般控制導管埋入深度不小于3米,灌注時要勤于測量混凝土面高程,對灌注過程中出現的緩慢下降要有準確的判斷。防止突然混凝土面下降導管懸空造成斷樁事故。
2.3.4對漏漿嚴重或多次漏漿的個別孔,應做到心中有數,在灌注時應加大混凝土灌注高度,一般考慮要超過設計高程1.5~2.0米,盡量避免在灌注完成拔出導管后混凝土面下降造成短樁。
2.4、嵌巖及終孔的檢驗
巖面檢驗要點:本工程按設計要求樁端須進入新鮮完整基巖不小于0.5米,工序中增加了一般地質條件下灌注樁施工所沒有的全巖面檢驗。地質資料及實際施工表明,本地區屬巖溶強烈發育區,巖面起伏、傾角陡,溝槽、裂隙縱橫,因此,全巖面的正確判斷成為本工程成孔施工的關鍵。影響全巖面判定的因素較多,而現有的樁基技術規范、規程等均未列出統一的判定標準,受地質條件復雜的影響,全巖面的判斷往往意見不一,成為質量控制的一大難題。實際施工中,根據巖溶地區地質條件的特殊性、復雜性及工程特點,經過試樁檢驗,主要從4個方面來進行全巖面的綜合判斷。
2.4.1 以樁孔實際見巖高程始,至少進尺50cm后,須進行全巖面檢驗,設計鉆孔柱狀圖揭示的巖面高程在實際施工過程中僅作參考。
2.4.2 查閱機臺施工記錄,可將基巖進尺速度0.1~0.2m/h作為進入全巖面的控制速度
2.4.3觀察井口鋼絲繩的擺動情況,錘頭觸巖面時會出現輕微反彈。
2.4.4使用細目篩網撈取巖渣,巖屑含量50%~70%,且含泥、含砂量小于4%時,認為入巖。
如出現特殊情況或判斷標志不明顯,意見分歧較大時,則采用工勘鉆探揭露的辦法來判斷出全巖面。
3、 結語
在王中壩特大橋樁基施工過程中,我們通過以上幾項控制處理措施,基本上順利地解決了巖溶、砂礫地區橋梁鉆孔樁的技術難題,成樁質量較好。經檢測Ⅰ類樁81根,占總樁數的92.0%,無缺陷樁或不合格樁,得到了樁基無損檢測單位的好評,并要求沿線各標段有類似情況的施工單位來參觀學習,取得了良好的社會經濟效益。在以前,我們也從未經歷過溶洞、砂礫地質鉆孔樁的施工,通過摸索和總結出來的這一套經驗,希望能對同類的技術難題的處理提供一定的參考。
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