淺析溶洞地區(qū)樁基質(zhì)量與質(zhì)量控制

1、<p>　　淺析溶洞地區(qū)樁基質(zhì)量與質(zhì)量控制</p><p>　　摘要：鐵路橋梁施工中，溶洞地區(qū)由于特殊的地質(zhì)環(huán)境，怎加了樁基施工的難度，如果樁基施工質(zhì)量得不到有效的控制，勢(shì)必造成整個(gè)基礎(chǔ)工程的隱患。本文作者從實(shí)際工作出發(fā)對(duì)溶洞地區(qū)樁基質(zhì)量與質(zhì)量控制做出了全面的闡述。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：溶洞 樁基 技術(shù) 控制 </p><p><b>

2、　　1、鉆孔技術(shù) </b></p><p>　　樁基施工鉆孔有螺旋鉆機(jī)鉆孔、正反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)鉆孔、潛水鉆機(jī)鉆孔、沖抓鉆機(jī)鉆孔及沖擊鉆機(jī)鉆孔等方法。沖擊鉆機(jī)鉆孔是較常用的方法， 其特點(diǎn)是：設(shè)備構(gòu)造簡(jiǎn)單， 適用范圍廣， 操作方便， 所成孔壁較堅(jiān)實(shí)、穩(wěn)定， 塌孔少， 不受施工場(chǎng)地限制等。鉆孔技術(shù)是溶洞地區(qū)樁基施工的重點(diǎn)和難點(diǎn)， 也是整個(gè)工程質(zhì)量、進(jìn)度保證的關(guān)鍵。 </p><p>　

3、　樁基施工鉆孔一般在開孔時(shí)， 采用小沖程施工， 錘高控制在0.4-0.6m，反復(fù)沖擊造漿，待孔深到鋼護(hù)筒下3-4m后，才加快速度， 加大沖程， 將錘提高到1.5-2m以上， 最大不能超過(guò)6m， 防止卡錘、沖壞孔壁或使孔壁不圓。溶洞地區(qū)樁基鉆孔過(guò)程經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題， 可以分為：塌孔、偏斜、卡錘、埋錘和掉錘等。 </p><p><b>　　1.1 塌孔 </b></p><p

4、>　　1.1.1 樁基鉆孔過(guò)程中引起塌孔的原因 </p><p>　?。?）鉆孔時(shí)孔內(nèi)水位低于地下水位， 使孔內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓力，孔壁易剝落， 或水位太高， 護(hù)筒底形成反孔， 引起坍塌。 </p><p>　?。?）鉆孔時(shí)孔內(nèi)泥漿相對(duì)密度太小， 豁度低， 使孔內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓力， 或泥漿不符合要求， 使孔壁未形成堅(jiān)實(shí)泥皮， 導(dǎo)致塌孔。 </p><p>　?。?）護(hù)筒埋置

5、太淺， 下端孔口漏水、塌孔或孔口附近地面受水浸濕泡軟， 或鉆機(jī)直接壓在護(hù)筒上面， 由于振動(dòng)而塌孔。 </p><p>　　（4）遇上溶洞， 引起泥漿急劇流失， 無(wú)法及時(shí)補(bǔ)回水位，或通過(guò)溶洞填充物部分時(shí)進(jìn)尺過(guò)快， 導(dǎo)致塌孔。 </p><p>　　1.1.2 保證鉆孔施工質(zhì)量的方法 </p><p>　　（1）在沖孔時(shí)， 要保證孔內(nèi)水位高于地下最高水位， 但不能過(guò)高，

6、 并保持水位相對(duì)穩(wěn)定。 </p><p>　?。?）在沖孔時(shí)， 嚴(yán)格控制泥漿各項(xiàng)性能指標(biāo)， 保證泥漿相對(duì)密度在1.2-1.4之間， 赫度為22-30Pa·s時(shí)進(jìn)行施工；也可在沖孔時(shí)加人適量水泥， 以增強(qiáng)護(hù)壁的穩(wěn)定性。 </p><p><b>　　1.2 偏斜 </b></p><p>　　1.2.1 樁基施工出現(xiàn)偏抖現(xiàn)象的原因 &l

7、t;/p><p>　　（1）斜巖。在樁基土、石交界處， 由于石頭表面不平整，凹凸不平， 或傾斜， 當(dāng)沖錘沖到此處時(shí)， 石質(zhì)高的一邊進(jìn)尺速度慢， 低的一邊進(jìn)尺速度快， 從而導(dǎo)致孔內(nèi)錘底不平， 在繼續(xù)沖孔情況下， 就會(huì)造成沖錘向低的一邊下滑， 造成偏斜。 </p><p>　?。?）溶洞壁（半邊巖）。當(dāng)鉆孔遇到充滿填充物的溶洞時(shí)，不會(huì)發(fā)生泥漿流失， 施工人員也不會(huì)察覺遇到溶洞， 且樁基恰好通過(guò)溶洞

8、壁（一邊為石質(zhì)；一邊為填充物， 其一般為淤泥類物質(zhì)） ， 造成沖錘的偏斜。 </p><p>　?。?）溶槽。由于地下石質(zhì)表面的不等風(fēng)化程度， 造成石質(zhì)表面形成凹槽， 當(dāng)沖錘沖到凹槽邊時(shí)， 導(dǎo)致沖孔偏斜。 </p><p>　　1.2.2 偏料糾正方法 </p><p>　?。╨） 拋人片石。遇到偏斜時(shí)， 先往孔內(nèi)拋人少量片石、泥塊。原則是拋入量比石質(zhì)面高出0.3-

9、0.5m即可， 然后再繼續(xù)沖孔， 提錘高度不宜過(guò)高， 采取低錘快擊， 主要目的是使拋人片石填人石質(zhì)面較低的一邊， 使石質(zhì)面形成一緊密平整面， 調(diào)整沖錘使之保持豎直， 之后進(jìn)行正常沖擊鉆孔并勤掏渣。 </p><p>　?。?）在重復(fù)拋人多次片石后， 如果出現(xiàn)鉆孔沒有進(jìn)尺，則有可能投進(jìn)的片石比原石質(zhì)表面的強(qiáng)度小得多， 最終還會(huì)形成偏斜， 則可考慮澆筑混凝土， 使石質(zhì)表面形成一個(gè)整體均勻、緊密的平整面， 這樣就可以一

10、次性解決偏斜， 但此法較為麻煩。 </p><p><b>　　1.3 卡錘 </b></p><p>　?。╨） 沖孔進(jìn)人石質(zhì)之后， 有時(shí)沖錘不轉(zhuǎn)動(dòng)且形成梅花孔，導(dǎo)致卡錘。在沖孔過(guò)程中， 特別注意沖錘是否可以轉(zhuǎn)動(dòng)， 如果不轉(zhuǎn)動(dòng)， 即已形成梅花孔， 絕對(duì)不可以采用沖錘修邊方法， 必須重新回填鉆孔。所以， 在沖孔時(shí)采取高低沖程交替沖擊修整孔形， 并要注意泥漿的相對(duì)密度和

11、貓度， 使沖錘能夠轉(zhuǎn)動(dòng)沖擊。 </p><p>　?。?）沖孔進(jìn)人溶洞時(shí)， 由于溶洞頂破裂而形成的“天窗”使沖錘掉進(jìn)溶洞， 導(dǎo)致卡錘。所以， 在沖孔差不多到溶洞位置時(shí)（根據(jù)地質(zhì)資料判斷） ， 必須注意控制提錘高度， 一般最好不超過(guò)60-100cm。 </p><p>　?。?）吊錘鋼繩放松太多， 沖鍘頃倒， 頂住孔壁， 所以鋼繩放松一般為5-8cm。 </p><p&g

12、t;　?。?）發(fā)生卡錘后， 可交替松緊吊錘鋼繩， 或用撈鉤等物放人孔內(nèi)與吊錘鋼繩交替提動(dòng)， 或采用小沖錘沖擊， 目的是使沖錘有所松動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)。若此時(shí)仍無(wú)法提動(dòng)沖錘， 可以試用水下小爆破提錘法， 將防水炸藥沿錘邊滑槽放到錘底， 震松卡錘。注意炸藥用量不能大于1kg。 </p><p><b>　　1.4埋錘 </b></p><p>　　在遇到溶洞后， 由于泥漿急劇流失，

13、 導(dǎo)致迅速塌孔， 而沖錘來(lái)不及提起時(shí)， 引起埋錘， 或者孔內(nèi)水位過(guò)低， 泥漿相對(duì)密度過(guò)小， 導(dǎo)致塌孔而埋錘?？ㄥN時(shí)間過(guò)長(zhǎng)未處理時(shí)， 孔內(nèi)沉渣過(guò)厚導(dǎo)致埋錘。在沖孔過(guò)程中， 特別注意孔內(nèi)的泥漿水位高度和泥漿相對(duì)密度， 且做好補(bǔ)高水位的各種準(zhǔn)備。遇到溶洞后，泥漿流失， 應(yīng)注意立即加人泥漿。當(dāng)泥漿流失迅速且大量時(shí)，還要及時(shí)拋人片石、泥土， 并及時(shí)提升沖錘移至孔外， 避免發(fā)生埋錘。當(dāng)發(fā)生埋錘后， 可以采用以下方法處理： </p>&

14、lt;p>　　（1）硬拉。埋錘覆蓋物較薄時(shí)， 可以用鉆孔機(jī)直接硬拉，或采用其他外力輔助硬拉。 </p><p>　?。?）高壓水或空壓機(jī)吹沖， 把覆蓋物通過(guò)導(dǎo)管吹沖出孔外， 然后再拉出沖錘。 </p><p>　　（3）當(dāng)覆蓋物所剩無(wú)幾， 還拉不動(dòng)沖錘， 有可能是在沖錘側(cè)面存在石塊等物卡緊沖錘， 可以用小炸藥包炸松沖錘， 然后再往外拉。 </p><p>　　

15、（4）如果上述方案都無(wú)法解決埋錘問(wèn)題時(shí)， 可在孔內(nèi)安放鋼護(hù)筒， 放到埋錘之處。若在巖層以下無(wú)法放下鋼護(hù)筒時(shí)， 可以采取大護(hù)筒套小護(hù)筒的辦法， 然后再對(duì)孔內(nèi)覆蓋物進(jìn)行人工挖掘， 直至拉出沖錘。 </p><p><b>　　2、清孔 </b></p><p>　　沖孔達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后、澆筑混凝土之前， 必須嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行清孔。清孔方法主要有：抽漿法、換漿法、泥漿循環(huán)

16、法、掏渣法及噴射法。比較常用的是泥漿循環(huán)法、掏渣法及噴射法， 這些方法較安全， 特別是在溶洞地區(qū)施工時(shí)。泥漿各項(xiàng)指標(biāo)符合規(guī)范規(guī)定和設(shè)計(jì)圖紙的規(guī)定后， 才能進(jìn)行下一道工序的施工。在清孔的過(guò)程中， 存在以下情況影響成孔質(zhì)量。 </p><p>　　2.1 泥漿相對(duì)密度大 </p><p>　　樁基施工對(duì)泥漿性能指標(biāo)有嚴(yán)格要求， 否則會(huì)影響混凝土的澆筑質(zhì)量， 影響樁基的承載能力。泥槳相對(duì)密度很大

17、， 勢(shì)必導(dǎo)致澆筑水下混凝土?xí)r不易翻漿， 造成堵管， 引起樁基夾泥及斷樁等危害， 所以在澆筑混凝土之前， 泥漿相對(duì)密度必須控制在1.03-1.10之間。在溶洞地區(qū)，由于地質(zhì)情況復(fù)雜，相對(duì)密度宜控制在高限左右，以保證孔壁不出現(xiàn)塌孔現(xiàn)象。 </p><p>　　2.2 泥漿毅度太大或太小 </p><p>　　泥漿黏度太大或太小， 會(huì)影響樁基的質(zhì)量。當(dāng)黏度太大時(shí)， 澆筑水下混凝土不易翻漿， 且在

18、排渣時(shí)， 渣料不易沉淀，同時(shí)也會(huì)影響樁基其他性能指標(biāo)， 如樁基相對(duì)密度較大、含砂率較高。當(dāng)黏度太小時(shí)， 渣料無(wú)法清到孔外而容易沉淀到孔底， 澆筑水下混凝土?xí)r， 在很短的時(shí)間內(nèi)孔底沉渣厚度必然容易超標(biāo)，導(dǎo)致樁基承載能力下降，影響樁基質(zhì)量。為保證樁基的質(zhì)量，黏度必須控制在17-20Pa·s之間，在溶洞地區(qū)可以控制在20Pa·s左右， 以保證樁孔的安全。 </p><p><b>　　3、

19、結(jié)語(yǔ) </b></p><p>　　一些橋梁樁基施工中溶洞的樁基施工約占大部分， 在溶洞處理過(guò)程中可采用上述的方法和工藝。施工時(shí)主要以護(hù)筒為主， 并保證樁孔不塌孔， 從而避免重新開孔浪費(fèi)時(shí)間， 以保證工程樁基順利完工。本文對(duì)溶洞樁基施工中常見的問(wèn)題及處理措施進(jìn)行了分析， 供類似工程施工參考。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p&g