高速公路桥梁溶洞桩基施工处理关键技术分析

吴杰

摘要：近年来，高速公路的桥梁建设数量随着基础设施建设的完善不断增多，时常遇到溶洞等特殊地形地质条件，为施工技术提出更高的要求。本文分析了高速公路溶洞桩基施工关键技术、施工过程中常见事故的处理等问题，以作借鉴。

关键词：高速公路;桥梁工程;溶洞;桩基;施工处理技术

溶洞的地质条件特殊，施工过程复杂，可能出现的漏浆、坍塌、地面沉陷等情况，直接影响到工作人员的生命安全高速公路的桥梁工程质量，一定程度上制约了整个工程的工期进展，客观上增大了施工人员本身的技术难度，需要进一步的分析、研究。

一、高速公路溶洞桩基施工关键技术

（一）溶洞地基处理技术

高速公路本身的特性决定了在桥梁施工过程中时有遇到溶洞这种特殊的地质条件，加强地基处理十分必要，基础质量的提升才能保障其他施工工序的顺利开展。工作人员需要预先完成施工区域内溶洞的具体数量、体积、内容物种类等具体情况的探测，充分准备区域内的实际水文、地质条件，以此得出更加科学、准确的研究数据，明确溶洞施工中可能出现的各种施工问题和相应的事故预防措施。溶洞地基处理的常见技术有两种。一是高压射水处理，针对溶洞深度1-3m的情况，即清洁处理溶洞内部存在的各种内容物。为坍塌事故的发生做好预防工作。二是针对溶洞空间小、垂直深度1-3m的情况，以溶洞上部的钻孔区域制作更加適宜的钢筋混凝土结构，完成覆盖。溶洞处理方式基本情况如图1。

1.施工前的准备工作

（1）溶洞的稳定性较差、分析难度大，在进行施工区域的地质条件分析时，可以采用一桩一钻技术的处理方式，详细勘察每一个桩基础施工点的具体情况，根据溶洞的特点，已不存在溶洞为前提条件，开展施工工序。（2）制定出更加科学、合理的施工方案。施工人员在钻孔设备的安装过程中，需要借助钢筋网较好的支撑效果，提高钻孔施工环节的安全、可靠性，防止出现坍塌问题或者是钻孔设备掉落孔洞情况，再以更加完备的填充物来预防不良事故的发生。（3）必须注意的是，高速公路的桥梁施工在遇到溶洞地质条件时，必须首先确定分布区的桩基础具体位置，为后续的施工出力工作做好准备。具体的施工要求是：钻孔——选择溶度较大的砂浆进行溶洞灌注——以灌注时间的长短确定溶洞体积大小，时间越长，体积越大，裂隙或与其他大型溶洞的连通等问题可能存在，需要增强溶洞的稳定性;时间越少，体积越小，不需要二次处理。

2.桥梁溶洞桩基施工技术的控制

（1）钻进工艺：利用CPF-1500型普通回转装机进行上不涂层的钻进工作，再利用冲击钻机完成入岩后的成孔、清孔工作，以吊机来辅助完成施工。上层粉土的钻进过程中，需要将预先准备的粘土进行抛掷，边钻边造浆，将泥浆密度控制在1.35g/cm3～1.50g/cm3范围内，保障护壁质量，尽量减少塌孔、埋钻、扩径等问题的发生。钻头接近岩溶发育处的情况下，要先将黏土、泥块、碎砖石抛掷于孔内，增大密度，尽量使其填充裂隙、溶洞，防止裂缝发生漏浆情况。施工人员要对护壁泥浆的性质、具体状态密切关注，对浆面变动、泥浆变色等问题进行针对性处理，利用泥浆填充孔来控制泥浆面的下降高度，防止塌孔现象的出现。（2）多级钢护筒护壁：针对漏浆问题发生时，迅速采取以上方法仍未有效的情况下，需要利用钢护筒护壁方法。一是精确岩层上部黏土层应埋设的具体深度和厚度。二是利用直径940mm的钻头再次钻进回填钻孔，具体要以粘土层的1.0m深度为界提钻。第三步就是下钢护筒。

（3）压密注浆：体积较大的溶洞，主要利用压密注浆法钻注成孔，并以钢护筒护壁进行辅助。按照等边三角形、围绕漏浆孔布置3个注浆孔，以穿透破碎、裂隙带和溶洞为最佳孔深，最大程度的增大浆液的吸收率;溶洞、裂隙带底部20cm处，是最佳的注浆地点，TBX-100型小钻机、水泥浆和水玻璃混合浆、外加剂需要施工人先预先做好准备。混合将注入一天时间内要静置，使混合物能够充分冷却、成型，以完整的堵塞裂隙后，机械设备才能相继进入施工现场，同时可以借助钢护筒法，确保钻孔过程中出现钻头冲击力过大导致填充物破裂现象，顺利完成钻孔环节。（4）清孔和灌注混凝土：为了提升桩基础底部和岩层结合处的稳定性，施工人员要将钻孔深度控制在半米以上，确保其符合预先的设计数据后，才能收回钻头，将导管放入孔洞，以节省灌注时间、提升速度。桩基础钻孔过程中通常是依次完成多个非独立溶洞，所以，混凝土灌注常会出现一些死角，降低了稳定性，必须通过调整导管位置、以导管带动混凝土砂浆的方式充分注满空间。而导管的拆除过程需要以混凝土升高的具体高度为基础，在经过与探测情况对比分析相吻合后，才能逐一拆除，防止撞击处断裂，

二、高速公路桥梁溶洞桩基施工过程中常见事故的处理

（一）漏浆问题

一般情况下，溶洞内部存在一定数量的填充物，施工人员的钻孔作业需要首先完成填充物表层的破碎工作，在其渗入钻孔后，出现的溶浆被挤出和桥梁溶洞互通性降低的情况，如果浆液自破损的溶洞中流出后，从一个溶洞流入另一个溶洞的过程，会直接引发漏浆问题的出现。施工过程中的遗浆、漏浆情况，需要及时进行泥浆的补充工作，利用粘土夹片石、水泥、块石等混合物来对孔填充，泥浆密度、粘度进而增大，或者是直接以袋装形式的水泥、黏土，使其高出原有的漏浆位置，增大护壁本身的密实度、强度，以此防止渗漏问题的出现。

（二）塌孔问题

通常，塌孔问题的主要原因有两点。一是如果体积较大溶洞出现了漏浆问题，会在段时间内持续发生浆面下降情况，必须通过补浆来恢复浆面，但往往很难进行，出现了塌孔现象。二是在溶洞的钻孔施工过程中有大量涌水的出现，孔内泥浆会因此压力失衡，直接引发塌孔问题。所以，施工人员要针对已发生孔壁坍塌的部分地层做好预防准备工作，以钢护筒或双套筒作为主要的施工处理材料。

三、结束语：

基础设施建设数量的增多，一定程度上反映了社会经济的发展，高速公路建设是其中较具代表性的一种。高速公路的桥梁建设因其本身的施工特点，往往需要应对溶洞等特殊地质地形条件，以其特性进行科学施工、保障高速公路桩基础质量，是满足工程客观需求的基础性条件进而更好地保障高速公路的使用寿命。

参考文献：

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