湖南道縣至廣西賀州高速公路(簡(jiǎn)稱道賀高速)是湖南省高速公路網(wǎng)的組成部分，途經(jīng)永州市的道縣、江華縣、江永縣、回龍圩管理區(qū)等三縣一區(qū)。起于道縣南向陽(yáng)村，設(shè)樞紐互通與廈(門)蓉(成都)高速公路寧遠(yuǎn)至道縣段順接，經(jīng)道縣南、祥霖鋪、橋頭鋪、黃甲嶺，止于湘桂兩省區(qū)交界地回龍圩管理區(qū)永濟(jì)亭。路線全長(zhǎng)50．652km，全線共設(shè)特大橋1317m／1座，大橋4489．75m／14座，中橋310．58rn／4座，總長(zhǎng)7065．6m，橋梁長(zhǎng)度占路線全長(zhǎng)的13．95％。橋梁基礎(chǔ)為樁基礎(chǔ)，采用人工挖孔與機(jī)械沖擊成孔配合的施工方法，經(jīng)勘測(cè)沿線為喀斯特地貌，巖溶發(fā)育豐富，對(duì)樁基的施工造成相當(dāng)大的困難，為確保施工安全，保證樁基質(zhì)量，施工過(guò)程中對(duì)樁基溶洞處理進(jìn)行了摸索探討，總結(jié)出以下溶洞處理方法：①人工挖孔樁施工過(guò)程中出現(xiàn)的尺寸比較小1—2in的干溶洞，樁基周圍采用M7．5漿砌片石60一100em，護(hù)壁混凝土加厚至30cm并配縱向橫向鋼筋網(wǎng)，處理效果比較好，處理后的樁基混凝土澆注全部為I類樁。②對(duì)溶洞大而深且相互連通，地下水豐富的部位，為保證樁基質(zhì)量，采用拋投石塊粘土和帷幕注漿法的施工方法，再配以機(jī)械沖擊成孔，下面以石盤壩2#橋?yàn)槔?/p>

1工程概況

k33+920石盤壩水庫(kù)2號(hào)大橋，根據(jù)原設(shè)計(jì)地質(zhì)資料和地質(zhì)補(bǔ)勘報(bào)告，橋位巖溶十分發(fā)育，全橋7個(gè)墩臺(tái)中6個(gè)墩臺(tái)有溶洞，最小溶洞0．9m，最大溶洞為l3．5m，其中多層溶洞的樁接近一半，其中超過(guò)10m樁有2個(gè)，超過(guò)7．9nl的樁有4個(gè)，超過(guò)6．5ITI的樁有5個(gè)。由于地層溶洞發(fā)育，嚴(yán)重影響樁基施工，若處理不當(dāng)將極大增加財(cái)力、物力和人力，且整個(gè)樁基工期無(wú)法保證。為保證整個(gè)工期，減低成本，保證安全，全橋樁基礎(chǔ)施工由人工挖孔改為機(jī)械沖擊成孔，溶洞處理根據(jù)溶洞大小為分兩套治理方案，拋投石塊粘土和帷幕注漿法(溶洞大于6．5m)。

2治理方案的選擇

1)拋投石塊粘土治理法：小于6．5121(不含6．5m)溶洞的樁孔，由人工挖孔改為沖擊鉆機(jī)沖擊成孔，溶洞部位拋投石塊粘土，用沖擊錘來(lái)回多次拋投沖擊以保證足夠的孔壁強(qiáng)度，防止?jié)沧缎净炷習(xí)r混凝土重力將孔壁擠垮，樁芯混凝土流人溶洞造成事故。

2)帷幕注漿法：由于處于巖溶發(fā)育地層，樁基施工的難度主要為以下幾種：①溶洞內(nèi)由于半充填及未充填，且充填物為軟塑狀粘土，穩(wěn)定性極差，施工過(guò)程易造成掉鉆、塌孔、埋卡錘及地面沉降事故。②石芽、石筍及半邊巖的存在，沖錘平衡度降低，護(hù)壁困難，且施工中易偏錘偏孑L，糾偏難度較大。③溶洞內(nèi)漏漿漏水導(dǎo)致孔內(nèi)液面下降地層失穩(wěn)，發(fā)生塌孔及地面沉陷事故。④成孔階段由于泥漿比重較輕(1．20左右)可能暫時(shí)護(hù)住孔壁，但在灌注樁芯混凝土?xí)r混凝土比重大，樁芯混凝土重力有可能壓破孔壁而使混凝土流人溶洞造成事故。以上幾種情況若處理不好勢(shì)必嚴(yán)重影響整個(gè)工期和樁基質(zhì)量。施工采用的治理方法：對(duì)于溶洞大于6．5m的樁基采用帷幕注漿，其主要作用如下：①溶洞通過(guò)注漿充填，消滅了半充填及未充溶洞，防止突然掉鉆、塌孔、埋卡錘事故的發(fā)生。②對(duì)于大于6．5m的溶洞拋投石塊黃泥不能形成穩(wěn)定孔壁，通過(guò)注漿形成結(jié)石，從而達(dá)到固結(jié)、粘合，提高孔壁穩(wěn)定性和抗變形能力以及傳遞應(yīng)力等作用。③半邊巖，注漿時(shí)由于水泥漿液的充填，使兩邊的地層強(qiáng)度趨于平衡，可有效地防止偏錘偏孔事故發(fā)生。

3注漿設(shè)計(jì)

樁基地質(zhì)因素，注漿壓力和重復(fù)注漿是使水泥漿液在溶洞內(nèi)充分排水、填充、密實(shí)的三個(gè)要素。根據(jù)這三個(gè)要素對(duì)溶洞治理采用“小口徑鉆孔，孔口封閉、自下而上、重復(fù)注漿”的注漿方法，此方法注漿能使水泥漿液很好地滲入或擠壓到溶洞充填物內(nèi)。所謂“小口徑鉆孔、孔口封閉、自下而上、重復(fù)注漿”就是利用地質(zhì)鉆機(jī)，金剛石鉆頭鉆孔到溶洞底部，孑L口用特制螺紋的井口套管用水泥漿固結(jié)，注漿時(shí)注漿管下至溶洞底部，孔口封閉，注漿泵將水泥漿通過(guò)管路泵至孔底，重復(fù)壓注，使樁孔周圍形成水泥墻。

1)注漿范圍。大于6．5m高溶洞的樁基礎(chǔ)外0．5m范圍注漿形成帷幕。

2)注漿孔布置。要治理溶洞的樁基礎(chǔ)，每樁外圍均布8個(gè)注漿孔，該橋大于6．5m的溶洞有5根樁基礎(chǔ)，共施工注漿孔40個(gè)。

3)注漿孔深度。鉆孔以鉆至溶洞底為終孔深度。

4)注漿壓力。若孔內(nèi)產(chǎn)生壓力時(shí)以0．2MPa為停注數(shù)值。

5)注漿量。由于該地層溶洞勘察時(shí)溶洞內(nèi)都有充填物，故注漿量以孔口流出水泥漿為準(zhǔn)。

6)注漿順序：隔孑L灌注。

4施工方案

4．1工藝流程

整個(gè)注漿施工工藝流程為：場(chǎng)地清理一安設(shè)地質(zhì)鉆機(jī)一開孔一高壓洗孔一埋設(shè)井口套管一鉆孔一安裝水泥漿攪拌機(jī)一布置注漿管一壓清水一壓漿一固結(jié)。

4．2鉆孔

4．2．1開孔、下井口套管

鉆機(jī)安裝完畢，用l1O開孔鉆頭鉆至巖石0．5m深，下入4,1o8鋼管，鋼管外壁與鉆孔內(nèi)壁用水泥固結(jié)，108套管上端車有特殊螺絲扣，注漿時(shí)以便與注漿接頭連接。作用：為保證注漿后期形成一定的壓力，下人井口套管作為抵抗由壓力注漿時(shí)所產(chǎn)生的負(fù)壓。

4．2．2鉆孔

井口管埋設(shè)完畢后，鉆孔至溶洞底部，注漿鉆孑L施工過(guò)程隨時(shí)注意進(jìn)度快慢，孔口出水量變化情況，作好詳細(xì)記錄。鉆頭選擇：由于溶洞頂?shù)装鍘r層均為灰?guī)r，巖性堅(jiān)硬故采用金剛石鉆頭鉆進(jìn)。

4．3注漿施工

本注漿施工總的指導(dǎo)思想是：①保證樁基礎(chǔ)順利施工；②防止大量滲漏；③注意經(jīng)濟(jì)和效果。

4．3．1注漿方法

鋼管施工法：在樁基周圍鉆取8個(gè)孔，沿孔將注漿鋼管下到溶洞底部，水泥漿通過(guò)鋼管由溶洞底部向上擠壓的一種方法。優(yōu)點(diǎn)：鋼管施工法容易操作，施工費(fèi)用較低。

4．3．2施工順序

采用隔孔注漿法，注完一個(gè)鉆孔后隔開跳到另外一個(gè)注漿孑L壓注。鉆孔應(yīng)統(tǒng)一編號(hào)，做好施工記錄，及時(shí)整理資料，以便指導(dǎo)注漿施工。

4．3．3固結(jié)注漿漿液

由于單水泥漿液有如下特點(diǎn)，本溶洞治理材料采用水泥漿。

1)粘度低、流動(dòng)性好、可注性好，能夠進(jìn)入細(xì)小隙縫；

2)穩(wěn)定性好，常溫常壓下較長(zhǎng)時(shí)存放不改變其基本性質(zhì)，不發(fā)生強(qiáng)烈的化學(xué)反應(yīng)；

3)無(wú)毒、無(wú)臭、不污染環(huán)境，對(duì)人體無(wú)害，屬非易燃易爆物品；

4)對(duì)注漿設(shè)備。對(duì)管路無(wú)腐蝕性，并且容易清洗；

5)固化時(shí)無(wú)收縮現(xiàn)象，固化后有一定的粘結(jié)性，能牢固地與巖石粘接；

6)結(jié)石率高，結(jié)石體有一定的抗壓和抗拉強(qiáng)度，不龜裂抗?jié)B性好；

7)配制方便、操作容易掌握，原材料來(lái)源豐富，價(jià)格便宜。注漿用水泥采用普通硅酸鹽水泥，其強(qiáng)度等級(jí)為32．5MPa，材質(zhì)應(yīng)新鮮，不能有潮濕或結(jié)塊現(xiàn)象。

4．3．4簡(jiǎn)易壓水

鉆孔鉆至溶洞底后，均應(yīng)進(jìn)行鉆孔清洗，然后進(jìn)行簡(jiǎn)易壓水，根據(jù)壓水情況確定壓漿壓力調(diào)整。

4．3．5注漿

1)注漿設(shè)備：HT一150G油壓鉆機(jī)2臺(tái)、BW一150注漿泵1臺(tái)、水泥漿攪拌機(jī)1臺(tái)、鉆具2套、高壓管路1套、其它輔助設(shè)備若干。

2)注漿材料：①?gòu)?qiáng)度等級(jí)為42．5MPa普通硅酸鹽水泥；②純凈清水；③處理藥劑(附加劑)(三乙醇胺、食鹽)。

3)配制水泥漿時(shí)，力求加料嚴(yán)格準(zhǔn)確，加料順序一定要求加完水后，在攪拌的情況下方能加入水泥，以免攪拌機(jī)卡住，待攪拌均勻后，再加入附加劑。為了現(xiàn)場(chǎng)配制方便，將一定體積中的材料用量列表。

4)注漿：

①水泥漿攪拌設(shè)置集中制漿站，高壓管輸漿，分別泵送備注漿孔。②孔口套管上部車螺絲扣，注漿時(shí)裝上特制螺絲頭，上部連接注漿管路，下部用壓漿管從螺絲頭內(nèi)直接下到溶洞底部，注漿時(shí)由溶洞底向上壓漿。③漿體必須經(jīng)過(guò)攪拌機(jī)充分?jǐn)嚢杈鶆蚝�，才能開始?jí)鹤�，并�?yīng)在注漿過(guò)程不停地緩緩攪拌，漿體在泵送前應(yīng)經(jīng)過(guò)篩網(wǎng)過(guò)濾。④注漿時(shí)首先用稀水泥漿，水灰比由1：1，0．8：1，0．5：1向孔內(nèi)無(wú)壓泵送。⑤注漿壓力：注漿壓力是保證和提高注漿效果的重要手段，當(dāng)孔口流出水泥漿時(shí)，將螺絲頭安裝到孔口套管上，緩慢升壓，逐漸達(dá)到0．2MPa。為使水泥漿液充分?jǐn)U散，應(yīng)壓一陣停一陣，當(dāng)濃水泥漿從孔口冒出后，停止壓漿，關(guān)閉逆止閥悶漿10～20min，結(jié)束壓漿。⑥封孔：注漿結(jié)束后，把孔內(nèi)析出的清水首先排出，隨即用大稠度水泥漿充填，待稠水泥漿充滿孑L后，停一段時(shí)間用混凝土封閉。

5結(jié)束語(yǔ)

鉆孔檢測(cè)，注漿效果很好，經(jīng)機(jī)械沖擊成孔后，灌注樁基混凝土檢驗(yàn)都為一類樁，確保了橋梁的質(zhì)量與工期，希望以上方法能對(duì)以后高速公路的橋梁樁基施工有一定的參考作用。