摘要: 科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，當(dāng)今社會(huì)是高速發(fā)展的社會(huì)，科學(xué)技術(shù)不斷發(fā) 展，進(jìn)入 21 世紀(jì)，房地產(chǎn)，市政橋梁工程迅猛發(fā)展，涉及到的高層建筑、 超高層建筑、橋梁、特大橋梁等項(xiàng)目的基礎(chǔ)采用樁基的項(xiàng)目層出不窮，樁 基礎(chǔ)鉆入土層的深度越來越深，地層碰到土洞的項(xiàng)目不在少數(shù)。本文就 市政橋梁樁基土洞處理的施工技術(shù)結(jié)合工程實(shí)例和大家共同探討。
關(guān)鍵詞:市政橋梁；樁基；土洞；施工技術(shù)
1工程概況
龍巖市社興橋及兩側(cè)接線工程位于新羅區(qū)中心城區(qū)東城片區(qū)，距離東風(fēng)橋下游約580m，橫跨龍津河，連接?xùn)|興路與登高東路。社興橋橋梁全長133m，跨度為35+50+35m，橋面寬25m，橋梁上部為變截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，橋墩采用分離式花瓶墩的結(jié)構(gòu)形式，4個(gè)承臺(tái)下布置22根直徑1.8m的鉆孔灌注樁，其中0、3號(hào)橋臺(tái)各設(shè)計(jì)5根樁，1、2號(hào)橋墩各設(shè)計(jì)6根樁，設(shè)計(jì)樁長為40～44m．其中3號(hào)橋臺(tái)6個(gè)鉆孔揭露部分有土洞。
2場地的巖土層描述
地勘資料表明，經(jīng)工程地質(zhì)測繪和鉆探揭露，橋位區(qū)地層結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，場地內(nèi)覆蓋層主要為近代人類活動(dòng)成因的耕植土、雜填土層、第四系全新統(tǒng)沖洪積層，下伏基巖為二疊系棲霞組的灰?guī)r，現(xiàn)根據(jù)鉆探揭露場地分布土層有:耕植土①、雜填土①－1、細(xì)砂②、卵石③、粉質(zhì)粘土③－1、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土③－2、含碎石粉質(zhì)黏土④、含角礫粉質(zhì)黏土⑤、中風(fēng)化巖⑥組成。編號(hào)ZK19、ZK21、ZK22、ZK24、ZK26、ZK27共6個(gè)鉆孔在含角礫粉質(zhì)黏土⑤布有土洞，受影響的樁基礎(chǔ)在3號(hào)橋臺(tái)有3根，場地土洞一般發(fā)育，土洞分布及特征情況如下表。
3土洞成因分析
本場地土洞發(fā)育在含角礫粉質(zhì)黏土⑤層中，且發(fā)育在覆蓋層深處。土洞的形成和發(fā)展與地貌、土層、構(gòu)造、水的活動(dòng)、巖溶發(fā)育、地面排水等多種因素有關(guān)。其中土的組成及其性質(zhì)、巖溶的存在和地下水的活動(dòng)是最主要的因素。場地土洞的形成與地下水活動(dòng)密切相關(guān)，土層中細(xì)顆粒易被潛蝕、吸蝕，其下有排泄沖蝕物的巖溶通道，對土體產(chǎn)生腐蝕、吸蝕、搬運(yùn)作用，形成土洞。在土洞的形成過程中，洞內(nèi)底面的塌落物部分被帶走，部分殘留洞內(nèi)，或者在巖溶地下水或地表水滲入的作用下，由其他通道流入洞內(nèi)，浸泡與水中，形成呈流－軟塑狀態(tài)的土洞填充物。本場地巖溶地下水活動(dòng)對土層的潛蝕、吸蝕作用仍存在，土洞有繼續(xù)發(fā)展、擴(kuò)大的趨勢。同時(shí)，人類工程活動(dòng)改變地下水的動(dòng)力條件，也會(huì)加劇土洞有進(jìn)一步發(fā)展的趨勢。因此，對土洞的處理可消除地基不穩(wěn)定的隱患，確保建筑場地的安全，必須對地基進(jìn)行加固處理。在工程開工前，仔細(xì)研究工程地質(zhì)勘察報(bào)告及設(shè)計(jì)圖紙，在業(yè)主組織圖紙會(huì)審及設(shè)計(jì)交底會(huì)議上，由于原先設(shè)計(jì)圖紙未體現(xiàn)土洞處理的相關(guān)措施，在會(huì)上重點(diǎn)討論有關(guān)土洞隱患消除的事宜，各單位的高度重視，站在業(yè)主角度，首先結(jié)構(gòu)安全，處理經(jīng)濟(jì)。土洞的埋置深度在樁基底部22.4～37.8m處，土洞的豎向洞徑最小的1.6m，最大的5.3m，土洞大小不一。土洞埋置深度較深，到底要不要處理?會(huì)議經(jīng)過激烈討論，最終在地質(zhì)勘探技術(shù)人員的建議下:為確保結(jié)構(gòu)的永久性安全，此土洞長年累月在各方因素的共同作用下，有進(jìn)一步發(fā)展的趨勢，會(huì)對結(jié)構(gòu)安全造成一定的影響，必須消除此安全隱患。
4土洞處理方案
本著處理經(jīng)濟(jì)安全的角度出發(fā)，土洞處理的處理方法有:拋填、注漿、灌砼、套放鋼護(hù)筒等。本項(xiàng)目土洞埋置較深，采取注漿方案較經(jīng)濟(jì)，有效，施工方便。具體處理方案如下:鉆孔采用108鉆孔，注漿孔采用D40鋼管，鋼管外徑48mm，鋼管壁厚5mm，管上預(yù)留梅花形注漿眼，注漿孔在土洞的樁基周邊1.6m范圍內(nèi)布置4個(gè)。在ZW22樁基周邊鉆孔過程，發(fā)現(xiàn)地下土洞的深度達(dá)到7米，在鉆進(jìn)過程進(jìn)尺較快，地質(zhì)與實(shí)際情況不符，此土洞的洞徑較大，經(jīng)地勘單位、設(shè)計(jì)單位現(xiàn)場確認(rèn)后，在此樁基周邊繼續(xù)擴(kuò)孔，樁基周邊范圍內(nèi)繼續(xù)擴(kuò)孔至8個(gè)，直至樁基范圍內(nèi)不再發(fā)現(xiàn)土洞。土洞注漿使用純水泥漿加固，水泥采用32.5Ｒ復(fù)合硅酸鹽水泥，水灰比為0.6∶1～1∶1(重量比)，當(dāng)注漿量較大量，添加速凝劑，摻入量不大于漿液量的3%，對注漿量大的空洞或半充填空洞，應(yīng)間歇注漿或加砂、碎石填充后再注漿;鉆孔終孔直徑不得小于91mm，鉆至溶洞后，埋入注漿管，管外孔口段用水泥漿加速凝劑凝固，達(dá)到強(qiáng)度后，實(shí)施注漿;注漿工作連續(xù)進(jìn)行，若因故中斷，應(yīng)采取措施，盡快恢復(fù);出現(xiàn)下列情況，間歇反復(fù)注漿:(1)注漿孔揭露較大溶洞，連續(xù)注漿2m3后，孔底仍沒有明顯抬升;(2)注漿漏失嚴(yán)重，一次連續(xù)注漿2m3后，注漿效率不減或壓力不升高;(3)注漿壓力突然降低或速率突然升高。注漿按照先稀后濃、先自流后加壓、間歇注漿的原則，但回漿壓力不得大于0.1Mpa，當(dāng)鉆孔時(shí)發(fā)現(xiàn)洞穴，應(yīng)先在孔內(nèi)注入沙石，但切防堵孔，注漿過程注意控制壓力并加強(qiáng)巡視，避免污染環(huán)境。注漿前，利用注漿孔選取2～3個(gè)進(jìn)行注水和壓力試驗(yàn)、注漿試驗(yàn)，確定注漿量、水灰比、注漿壓力，利用附件的注漿鉆孔進(jìn)行觀測驗(yàn)證，以確定注漿擴(kuò)散半徑等參數(shù)。注漿過程，注漿量過大，勢必增加工程造價(jià)，地下土洞的具體大小不明，目前處理土洞的方法暫未有效的解決方案，經(jīng)過地勘、設(shè)計(jì)、監(jiān)理、業(yè)主、施工單位相關(guān)人員再次就土洞處理方案進(jìn)行會(huì)審，本著確保結(jié)構(gòu)安全，在施工過程按照設(shè)計(jì)相關(guān)規(guī)定進(jìn)行間歇施工注漿。同時(shí)安排專人進(jìn)行對周邊環(huán)境進(jìn)行觀測，特別是周邊河流，如有污染環(huán)境，立即停止施工。
5注漿效果
龍巖市社興橋及兩側(cè)接線工程3號(hào)橋臺(tái)6個(gè)鉆孔土洞按照上述方案進(jìn)行處理。處理結(jié)束后，檢查孔芯巖可見多處水泥塊，基本填滿可見縫隙，滿足要求，處理結(jié)果為合格。后續(xù)樁基施工結(jié)束后，樁基檢測全部合格，均達(dá)到Ⅰ類樁標(biāo)準(zhǔn)，受到到了業(yè)主及相關(guān)主管部門的好評。
參考文獻(xiàn)
［1］龍巖市社興橋工程地質(zhì)勘察報(bào)告．工程編號(hào):GKL201312．
［2］龍巖市社興橋及兩側(cè)接線工程．土洞處理圖，QL－27.
