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摘 要:本文首先对溶洞的危害性进行了简要介绍,并从实际工程出发,对桥梁钻孔灌注桩溶洞的处理方法展开了探讨,希望对我国相关领域的全面发展起到促进作用。
关键词:桥梁钻孔灌注桩 溶洞 处理方法
在桥梁钻孔灌注桩施工中,其受地质条件的影响是相对较大的,如果施工现场拥有较大的溶洞,施工人员必须应用科学的技术,努力促使承载能力在桩基中有效提升,为桥梁工程施工安全性的提升奠定良好的基础。现阶段,我国多数桥梁工程施工过程中,都会使用钻孔压浆的方式进行溶洞的处理,注浆压力控制以及合理的水胶比等因素,都将对溶洞处理效果产生影响。由此可见,在桥梁钻孔灌注桩施工中,溶洞处理具有一定的复杂性,施工人员必须加大对溶洞处理的重视,并努力实现处理方法的创新,才能够为提升工程质量奠定良好的基础。
一、溶洞的危害性
石灰岩在被地下水溶解和雨水侵蚀的背景下,就会产生空洞,这是溶洞形成的主要原因。由于溶洞位于地下,因此通常不容易被直接发现,现阶段,我国在对溶洞进行勘探的过程中,仅能够对溶洞的基本位置进行确定,但是溶洞的性状以及大小等是无法准确的进行判断的,正因为如此,其对桥梁钻孔灌注桩的影响是客观存在的,溶洞的具体危害如下:
第一,泥浆水面在孔内会呈现出逐渐下降的趋势,当下降到一定程度,泥浆水面将保持不变。这一溶洞给桥梁钻孔灌注桩带来的负面影响不大,在实际施工中,可以不采取相应的处理措施。
第二,泥浆在孔内会快速下降并消失。在这一过程中,如果异常的情况并没有在洞口发生,那么说明相对结实的覆盖层存在于溶洞顶,可以对地面的重物进行有效的支撑;如果塌崩的现象开始在洞口中产生,那么很可能导致严重的安全事故。
第三,泥浆在孔内忽然消失。这一问题通常会在施工过程中产生,其所带来的危害是非常大的,洞口附近的地面会同施工设备仪器产生严重的塌陷。
二、桥梁钻孔灌注桩溶洞的处理方法
1.工程概述。某104国道改建工程中,K2+0.33.3~K3+450为起止桩号,拥有1.4167km的路线长度,在实际进行建设的过程中,严格遵守国家一级公路标准,因此为双向六车道,拟定拥有80千米每小时的速度和32米的整体式路基宽。其中,1149.52米和31.5米分别为桥梁工程的长度和宽度。在该工程中,大跨境先简后联预应力小箱梁为上部结构特点,而预应力变截面混凝土连续箱梁是主桥的结构形式特点,钻孔灌注桩实体墩为下部结构特点。在实际施工的过程中群桩为30号墩桩基础,设置了两排桥桩号前进方向,a-0~a-5为第一排小桩号,b-0~b-5为第二排小桩号,工拥有桩基12根,39.52米和3.45米为基底设计标高和桩顶设计标高,1.5米为设计桩径,5.18米为地标高,在对端承桩设计模型进行应用的过程中展开了有效的受力设计。
2.处理方案。
2.1已施工钻孔灌注桩的溶洞处理方案。首先,钻孔工作应在桩基中心展开,为详细的展开勘察奠定良好的基础。在桩心位置构建90毫米口径的孔,在钻孔过程中,其应低于设计桩底的标高,二者之间应保持5米的距离,从而对桩底的地质条件进行更加深入的勘察。在本工程施工过程中发现,在a-3桩中进行钻孔,在4米以下的钻底位置,会形成掉钻的现象,水头在钻孔中的下降速度非常快,该桩底部最深6米的位置拥有一个溶洞,其内部拥有一定的碎石和粘土等填充物;在a-4桩中,距离桩底6米的距离中,溶蚀裂隙非常发达,在实际施工中发现,水头在钻孔中始终存在下降的现象,及时连续补水,在距离桩底3米左右的距离中,水头在孔中拥有非常快的下降速度,因此可以说明相对严重的裂隙产生于这一位置中。其次,如果桩心已经成孔,在此时施工中需要进行取孔并继续展开勘察。该工程建设过程中,相关技术人员对以下施工处理方案进行了制定和落实:第一,在a-3桩处理中,溶洞存在于桩底5米的范围内,此时必须首先对溶洞中的粘土进行冲洗,冲洗的过程中应对高压喷射清水的方式进行应用,一直到清澈的回水产生于孔口为止,将水泥浆灌注于溶洞中,其拥有0.5的水灰比,同时必须在自重的状态下展开这一施工操作,确保水泥浆将钻孔完全填满为止;第二,在a-3桩处理中,溶蚀裂隙存在于桩底5米的范围内,在对孔口进行密封的过程中,需要对橡塞注浆器进行应用,注浆的方式为全孔高压,其压力值应保持在4MPa~5MPa之间,当压力达到5MPa以后,需要停止注浆;第三,在b-0、b-2、b-5桩处理中,并没有明显的溶蚀裂隙存在于桩底5米的范围内,因此此处可以不采取相应的处理措施;第四,在施工两周以后,应将单桩承载试验应用于a-3和b-0桩基中,在本工程中,经过试验证明实际施工同设计桩底承载要求完全一致。
2.2未施工钻孔灌注桩的溶洞处理方案。第一,厚淤泥覆盖层位于地表以下20米左右的位置,在对其进行处理的过程中,应对高压旋喷水泥搅拌桩进行应用,其拥有0.5~0.6的水灰比,硅酸盐水泥的型号为42.5号,在对其进行应用的过程中,希望可以加固处理该范围内的全部淤泥质土,设计桩径范围在a-0、a-1、a-2中以外的30~40厘米位置是具体的加固范围,在布置搅拌桩的过程中,其应当呈现出50厘米的纵横向距离和50厘米的桩径[3]。在预处理其他的桩的过程中,桩径外最大40厘米为预处理的范围,在对搅拌桩进行布置的过程中,等间距应为50厘米,50厘米的单桩直径应产生于搅拌桩桩径中,在完成搅拌桩施工以后,由于溶洞和深层溶蚀裂缝存在于桩基位置,在对其进行处理的过程中必须在2周以后展开。第二,针对设计桩底来讲,其以下5米的范围中,存在溶蚀裂缝被桩身穿越的现象,同时也存在一定的小溶洞地层,在对其进行处理的过程中,可以对注浆的措施进行应用:泵注浆为主要的注浆方式。水泥浆为主要浆液,1:1为水和水泥之间的配合比。0.5MPa~2MPa为注浆过程中的压力控制范围,实际展开注浆操作的过程中,必须对速度进行严格的控制,通常情况下,这一速度值应控制在高于15L/min和低于20L/min的范围内。在对这一处理方法进行应用的过程中,主要目的是确保填充物中充满浆液,并逐渐形成固结的状态,2.0米为最小的渗透直径,这样以来,可以促使充足的固结体产生于冲钻成孔过程中。注浆管在实际注浆时,必须向钻孔底部进行超前插入。接下来,需要在提升注浆管的同时慢慢的展开注浆操作,提升的速度应同注浆的速度保持一致,同时在实际施工中还应当对渗透半径进行充分的控制。
在这一施工中,为了预防过多的浪费浆液,应对间歇逐段注浆的方法进行充分的应用,确保溶洞中的填充物可以同浆液形成有效的融合,才能够实现良好的胶结效果,在此基础上才可以再次进行注浆,在多次循环注浆的过程中,工作人员必须严格控制最大注浆量。
3.处理结果。首先,部分部位在进行预处理以后展开了钻孔施工,钻孔可以顺利进行,操作中为发现坍塌、坍孔、漏浆等问题;其次,将全程取芯的操作应用于已经完成灌注的桩中,产生了完整的芯样;同时在展开小应变检测的过程中发现,其呈现出良好的成桩质量;再次,在展开单桩承载力实验的过程中发现,该工程的桥梁钻孔灌注桩都符合质量要求。
三、结语
综上所述,溶洞对于桩基施工具有严重的影响,如果没有对溶洞进行合理的处理,将导致桩基础施工质量下降,最终对整个工程的稳定性造成威胁。因此,近年来我国在积极进行桥梁建设的过程中,必须提升对溶洞处理的重视,并从工程实际出发,有针对性的采取溶洞处理方式,才能够为提升桥梁工程的社会和经濟效益奠定良好的基础。
参考文献:
[1]原喜忠,马巍,刘永智等.桥梁钻孔灌注桩施工中高温冻土地基温度场动态监测与研究[J].岩石力学与工程学报,2015,24(6):1052-1055.
[2]郑芳.分析桥梁钻孔灌注桩施工中常见断桩、串桩等病害的处理措施[J].江西建材,2014(21):155-155.
[3]李强.桥梁钻孔灌注桩质量缺陷的防治与处理方法[J].城市建筑,2016(21):283-283.
关键词:桥梁钻孔灌注桩 溶洞 处理方法
在桥梁钻孔灌注桩施工中,其受地质条件的影响是相对较大的,如果施工现场拥有较大的溶洞,施工人员必须应用科学的技术,努力促使承载能力在桩基中有效提升,为桥梁工程施工安全性的提升奠定良好的基础。现阶段,我国多数桥梁工程施工过程中,都会使用钻孔压浆的方式进行溶洞的处理,注浆压力控制以及合理的水胶比等因素,都将对溶洞处理效果产生影响。由此可见,在桥梁钻孔灌注桩施工中,溶洞处理具有一定的复杂性,施工人员必须加大对溶洞处理的重视,并努力实现处理方法的创新,才能够为提升工程质量奠定良好的基础。
一、溶洞的危害性
石灰岩在被地下水溶解和雨水侵蚀的背景下,就会产生空洞,这是溶洞形成的主要原因。由于溶洞位于地下,因此通常不容易被直接发现,现阶段,我国在对溶洞进行勘探的过程中,仅能够对溶洞的基本位置进行确定,但是溶洞的性状以及大小等是无法准确的进行判断的,正因为如此,其对桥梁钻孔灌注桩的影响是客观存在的,溶洞的具体危害如下:
第一,泥浆水面在孔内会呈现出逐渐下降的趋势,当下降到一定程度,泥浆水面将保持不变。这一溶洞给桥梁钻孔灌注桩带来的负面影响不大,在实际施工中,可以不采取相应的处理措施。
第二,泥浆在孔内会快速下降并消失。在这一过程中,如果异常的情况并没有在洞口发生,那么说明相对结实的覆盖层存在于溶洞顶,可以对地面的重物进行有效的支撑;如果塌崩的现象开始在洞口中产生,那么很可能导致严重的安全事故。
第三,泥浆在孔内忽然消失。这一问题通常会在施工过程中产生,其所带来的危害是非常大的,洞口附近的地面会同施工设备仪器产生严重的塌陷。
二、桥梁钻孔灌注桩溶洞的处理方法
1.工程概述。某104国道改建工程中,K2+0.33.3~K3+450为起止桩号,拥有1.4167km的路线长度,在实际进行建设的过程中,严格遵守国家一级公路标准,因此为双向六车道,拟定拥有80千米每小时的速度和32米的整体式路基宽。其中,1149.52米和31.5米分别为桥梁工程的长度和宽度。在该工程中,大跨境先简后联预应力小箱梁为上部结构特点,而预应力变截面混凝土连续箱梁是主桥的结构形式特点,钻孔灌注桩实体墩为下部结构特点。在实际施工的过程中群桩为30号墩桩基础,设置了两排桥桩号前进方向,a-0~a-5为第一排小桩号,b-0~b-5为第二排小桩号,工拥有桩基12根,39.52米和3.45米为基底设计标高和桩顶设计标高,1.5米为设计桩径,5.18米为地标高,在对端承桩设计模型进行应用的过程中展开了有效的受力设计。
2.处理方案。
2.1已施工钻孔灌注桩的溶洞处理方案。首先,钻孔工作应在桩基中心展开,为详细的展开勘察奠定良好的基础。在桩心位置构建90毫米口径的孔,在钻孔过程中,其应低于设计桩底的标高,二者之间应保持5米的距离,从而对桩底的地质条件进行更加深入的勘察。在本工程施工过程中发现,在a-3桩中进行钻孔,在4米以下的钻底位置,会形成掉钻的现象,水头在钻孔中的下降速度非常快,该桩底部最深6米的位置拥有一个溶洞,其内部拥有一定的碎石和粘土等填充物;在a-4桩中,距离桩底6米的距离中,溶蚀裂隙非常发达,在实际施工中发现,水头在钻孔中始终存在下降的现象,及时连续补水,在距离桩底3米左右的距离中,水头在孔中拥有非常快的下降速度,因此可以说明相对严重的裂隙产生于这一位置中。其次,如果桩心已经成孔,在此时施工中需要进行取孔并继续展开勘察。该工程建设过程中,相关技术人员对以下施工处理方案进行了制定和落实:第一,在a-3桩处理中,溶洞存在于桩底5米的范围内,此时必须首先对溶洞中的粘土进行冲洗,冲洗的过程中应对高压喷射清水的方式进行应用,一直到清澈的回水产生于孔口为止,将水泥浆灌注于溶洞中,其拥有0.5的水灰比,同时必须在自重的状态下展开这一施工操作,确保水泥浆将钻孔完全填满为止;第二,在a-3桩处理中,溶蚀裂隙存在于桩底5米的范围内,在对孔口进行密封的过程中,需要对橡塞注浆器进行应用,注浆的方式为全孔高压,其压力值应保持在4MPa~5MPa之间,当压力达到5MPa以后,需要停止注浆;第三,在b-0、b-2、b-5桩处理中,并没有明显的溶蚀裂隙存在于桩底5米的范围内,因此此处可以不采取相应的处理措施;第四,在施工两周以后,应将单桩承载试验应用于a-3和b-0桩基中,在本工程中,经过试验证明实际施工同设计桩底承载要求完全一致。
2.2未施工钻孔灌注桩的溶洞处理方案。第一,厚淤泥覆盖层位于地表以下20米左右的位置,在对其进行处理的过程中,应对高压旋喷水泥搅拌桩进行应用,其拥有0.5~0.6的水灰比,硅酸盐水泥的型号为42.5号,在对其进行应用的过程中,希望可以加固处理该范围内的全部淤泥质土,设计桩径范围在a-0、a-1、a-2中以外的30~40厘米位置是具体的加固范围,在布置搅拌桩的过程中,其应当呈现出50厘米的纵横向距离和50厘米的桩径[3]。在预处理其他的桩的过程中,桩径外最大40厘米为预处理的范围,在对搅拌桩进行布置的过程中,等间距应为50厘米,50厘米的单桩直径应产生于搅拌桩桩径中,在完成搅拌桩施工以后,由于溶洞和深层溶蚀裂缝存在于桩基位置,在对其进行处理的过程中必须在2周以后展开。第二,针对设计桩底来讲,其以下5米的范围中,存在溶蚀裂缝被桩身穿越的现象,同时也存在一定的小溶洞地层,在对其进行处理的过程中,可以对注浆的措施进行应用:泵注浆为主要的注浆方式。水泥浆为主要浆液,1:1为水和水泥之间的配合比。0.5MPa~2MPa为注浆过程中的压力控制范围,实际展开注浆操作的过程中,必须对速度进行严格的控制,通常情况下,这一速度值应控制在高于15L/min和低于20L/min的范围内。在对这一处理方法进行应用的过程中,主要目的是确保填充物中充满浆液,并逐渐形成固结的状态,2.0米为最小的渗透直径,这样以来,可以促使充足的固结体产生于冲钻成孔过程中。注浆管在实际注浆时,必须向钻孔底部进行超前插入。接下来,需要在提升注浆管的同时慢慢的展开注浆操作,提升的速度应同注浆的速度保持一致,同时在实际施工中还应当对渗透半径进行充分的控制。
在这一施工中,为了预防过多的浪费浆液,应对间歇逐段注浆的方法进行充分的应用,确保溶洞中的填充物可以同浆液形成有效的融合,才能够实现良好的胶结效果,在此基础上才可以再次进行注浆,在多次循环注浆的过程中,工作人员必须严格控制最大注浆量。
3.处理结果。首先,部分部位在进行预处理以后展开了钻孔施工,钻孔可以顺利进行,操作中为发现坍塌、坍孔、漏浆等问题;其次,将全程取芯的操作应用于已经完成灌注的桩中,产生了完整的芯样;同时在展开小应变检测的过程中发现,其呈现出良好的成桩质量;再次,在展开单桩承载力实验的过程中发现,该工程的桥梁钻孔灌注桩都符合质量要求。
三、结语
综上所述,溶洞对于桩基施工具有严重的影响,如果没有对溶洞进行合理的处理,将导致桩基础施工质量下降,最终对整个工程的稳定性造成威胁。因此,近年来我国在积极进行桥梁建设的过程中,必须提升对溶洞处理的重视,并从工程实际出发,有针对性的采取溶洞处理方式,才能够为提升桥梁工程的社会和经濟效益奠定良好的基础。
参考文献:
[1]原喜忠,马巍,刘永智等.桥梁钻孔灌注桩施工中高温冻土地基温度场动态监测与研究[J].岩石力学与工程学报,2015,24(6):1052-1055.
[2]郑芳.分析桥梁钻孔灌注桩施工中常见断桩、串桩等病害的处理措施[J].江西建材,2014(21):155-155.
[3]李强.桥梁钻孔灌注桩质量缺陷的防治与处理方法[J].城市建筑,2016(21):283-283.