岩溶发育地区钻孔灌注桩施工技术的运用研究

岩溶发育地区钻孔灌注桩施工技术的运用研究

1.清华大学土木工程系北京海淀100083;2.国家铁路集团武广高铁公司湖北武汉430212;3.中铁咨询公司北京丰台100061;4.中铁十八局集团第三工程有限公司河北涿州071000;5.中铁十八局集团第五工程有限公司天津塘沽300450

摘要:在岩溶性地质区域当中,由于受到环境侵蚀的影响,经常会产生较多的溶洞。整个地质条件比较复杂,在对该区域进行桥梁工程施工时会产生诸多的施工困难。如果施工技术使用不当,很容易造成桩基础施工的卡钻漏浆以及整体结构坍塌等事故。因此,本文重点针对岩溶发育地区钻孔灌注桩施工技术的具体应用进行了分析和研究,以此来为桥梁工程施工打下良好的安全保障。

关键词:岩溶地区:钻孔灌注桩:质量控制:溶洞处治

我国国土面积辽阔,其中存在大量的岩溶性地区。在岩溶性地区进行桥梁施工过程当中,针对钻孔灌注桩施工过程中对溶洞地质条件的处理工作,是保证桩基础施工质量的重要影响因素。如果对岩溶性区域桩基础施工处理不当,很容易造成整个灌注桩结构质量产生不良的影响,进而形成了桥梁灌注桩产生偏移以及整个孔洞坍塌等不良事故。因此,要想解决这一问题,相关施工单位需要针对溶洞的具体特性进行有效的分析和了解,控制孔洞内部的密封性来保证整个桩基础的顺利施工。

1施工质量控制要点

在岩溶性地区施工过程中,通过冲击钻的施工方法和普通的灌注桩施工进行对比分析,发现两者之间存在的明显的不同。在岩溶地区进行灌注桩施工过程当中,需要对整个灌注桩的施工工艺进行严格的控制。在正式开始施工之前,相关工作人员需要针对工程的施工图纸以及实地的地质勘查工作加以有效的保障。这样可以有效判断施工区域范围内地质条件的具体构成情况,有效结合具体的实际地质条件确定灌注桩成孔施工标准。通常情况下,在我国岩溶性地区桩基础施工当中,所选用的是先长后短、先外后内的施工]原则。在具体施工过程当中,需要针对以下几个方面来进行施工控制:

1.1钢护筒跟进施工质量控制

在工程开展过程中,有效分析了岩溶发育区域的地质条件。通常情况下,选择的是钢质护筒来进行施工。这种结构具有较强的承载能力以及抗形变能力,在施工过程中,钻头要想直接穿过溶洞内部空间,就需要通过刚性腹痛来进行保护。同时,对整个溶洞结构起到良好的支撑性作用,防止产生不良卡钻问题[1]。同时还可以有效控制钻孔施工的整体竖直程度,充分保证整个钻孔不会产生不良偏移等问题。不同的施工直径大小需要依照钻头的直径,正常情况下,对于钻头直径的大小需保持在0.1~0.15米之间为最佳尺寸。对于不同的设计强度,需要依照工程整体的施工标准来进行设定,必要的情况下可以采用分段拼装的方法来进行施工。如图1所示。

图1钢护筒护壁成孔示意图

1.2钻孔施工质量控制

在桥梁工程施工过程当中,相关施工单位需要针对钻孔的竖直程度来进行有效的掌控。通过将护筒中心点作为基础,围绕整个平面来进行钻孔操作,对钻头和桩位的中心位置进行充分的衔接,以此来保证整个钻进工作的有效性。同时,还要保证各个不同参数可以满足工程施工标准,这样才可以进行后续的冲击钻石工。在冲击钻施工过程中,需要保证整个钻孔的速度具有良好的平稳性。同时在进行钻孔施工当中,还需要对内部的压力指数来进行有效的判断。如果压力只是过大,则说明岩层内部可能遇到了比较坚硬的地质条件,此时工作人员需要有效降低钻头的冲力大小,并且降低钻头的工作强度,以此来防止钻头受到不良的损伤、或者是出现卡钻问题[2]。除此之外,在处置过程中,需要依照现场工程的地质条件采取相对应的防护工作模式。在针对溶洞上方地质条件进行处理过程中,工作人员需要注意转头在工作过程当中的方向控制,可以使用小冲程来进行冲孔操作。并且在穿越溶洞的情况下,需要对钻头的施工位置进行准确的设定,这样可以防止钻头出现左右摇摆的情况,以次来提高整个钻头的钻进施工质量。

1.3成孔嵌岩深度施工质量控制

因为在岩溶地区条件下整个地质条件比较特殊,同时地质构成也比较复杂。所以,在进行灌注桩施工过程中,钻孔的深度设计达到标准规定之后,很有可能会在该地区内部产生整体承载能力不足的问题。这一问题直接影响到了整个灌注桩的施工安全性和稳定性。因此,在钻孔施工过程当中,工作人员需要对施工过程中产生的各种重要参数进行准确的记录,同时需要进行图纸设计,以此来保证钻孔装的最小施工深度,满足整个钻孔施工的承载力要求。如果在施工过程中产生设计标准无法满足工程施工要求的问题,那么需要及时通知到上级施工单位,对现场的地质情况进行准确的观察。同时,依照实际的地质状况,对钻孔灌注桩的施工长度进行有效的变更,并且在冲孔达到了标准设计条件下,需要进行水下孔底的地质雷达勘测,以此来保证钻孔桩下半部分施工的安全性和稳定性。

2溶洞处治方法

在本次工程的施工过程当中,针对桥梁灌注桩的基础施工,需要依照现场的实际施工情况,针对溶洞缝隙的发育状况、溶洞发育尺寸大小来进行有效的分析。同时,采用直接回填或者是护筒跟进的施工方法来保证整个混凝土灌注的整体质量。

2.1直接回填法

通过直接回填法来进行施工,是比较常见的灌注桩施工技术。整个施工流程相对比较简单,同时施工效果非常明显。该项技术的适用范围比较广泛,经常被使用在一些岩溶发育范围较小,同时竖向高度不高的溶洞地质条件当中。在施工过程中,通常采用直接回填碎石、片石的方式来进行处理。在施工过程中,使用冲击钻头将回填物直接填充在缝隙当中,以此来达到整个护壁的稳定性。在回填物当中还可以掺入相应的木块、水泥等,以此来提高整个钻孔护壁的稳定性。

2.2钢护筒跟进法

在施工过程当中需要有效防止孔壁产生不良坍塌问题。同时,还要通过一系列技术手段的合理利用,有效降低钻孔。在钻进过程当中,针对出现的不良晃动问题要进行有针对性的处理。在回填料正式投放之后,需要对内部的砂浆进行及时的补充,有效提高泥浆的比值大小。同时需要保证孔洞内部液体平面的高度,通过小冲程的施工方法来进行冲击施工,以此来提高整个钻孔灌注桩的施工稳定性。

3结束语

由于岩溶发育地区具有一定的特殊性,所以在钻孔灌注桩施工技术实际应用过程中,要与这种特殊性进行有效结合。这样不仅可以对钢护筒护壁等各种不同类型的技术手段进行合理选择和利用,而且还可以保证施工质量。

参考文献:

[1]毛文森,李国丽,张再源.岩溶发育地区钻孔灌注桩施工技术研究[J].科技创新与应用,2019(12):144-145.

[2]朱哲锋,李云锋.高密度岩溶强烈发育地区全套管灌注桩施工技术[J].广东土木与建筑,2019,26(02):1-6.

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