摘 要:隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展,公路工程已經(jīng)到了一個(gè)全新發(fā)展的階段。在許多公路建設(shè)中,經(jīng)常遇到在不良地質(zhì)條件下采用大型樁基的工程。本文通過作者的實(shí)踐,歸納總結(jié)溶洞樁基施工過程經(jīng)常出現(xiàn)的問題原因,并介紹相應(yīng)的預(yù)防措施及治理方法。
關(guān)鍵詞:溶洞;樁基;事故缺陷;防治
中圖分類號:U445 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:C 文章編號:1008 - 3383 (2006) 11 - 0111 - 02
1 坍 孔
1.1 原因
(1) 提升、下落沖擊錐、鋼筋籠時(shí)碰撞孔壁;
(2) 護(hù)筒周圍未圍粘土填封緊密或護(hù)筒埋置太淺,使護(hù)筒底下孔壁坍塌;
(3) 泥漿相對密度偏小,護(hù)壁作用較差;
(4) 在松軟砂層或軟塑淤泥質(zhì)土層中進(jìn)鉆時(shí),進(jìn)尺太快,在孔壁上來不及形成泥膜;
(5) 孔內(nèi)水位偏低,不足以平衡水頭壓力;
1. 6 地質(zhì)條件差,淤泥質(zhì)土,松軟砂層厚,造成孔壁坍塌。
1.2 預(yù)防措施
(1) 提升下落沖擊錐時(shí)應(yīng)輕提慢放,使沖擊錐保持垂直狀態(tài);
(2) 加工鋼筋籠時(shí)控制好尺寸,不應(yīng)偏大與變形,在下鋼筋籠時(shí)保持鋼筋籠中軸線與孔中心吻合,且慢放;
(3) 護(hù)筒埋置要有足夠深度,一般宜高出地下水位1. 5～2. 0 m ,在周圍用粘土填封密實(shí);
(4) 應(yīng)根據(jù)不同土層采用不同的泥漿比重,必要時(shí)加入一定水泥,使其滲透入孔壁內(nèi)凝固,加強(qiáng)孔壁的防護(hù);
(5) 鉆進(jìn)過程中要及時(shí)補(bǔ)充新鮮泥漿,一般應(yīng)使孔內(nèi)水位高出孔外水位1 m 以上;
(6) 通過溶洞時(shí),沖程應(yīng)控制在1 m 以內(nèi),不宜過大。
1.3 治理方法
首先根據(jù)地質(zhì)勘探資料,特別是了解溶洞體積大小及走向,同時(shí)把同一墩臺相鄰樁位地質(zhì)勘察資料結(jié)合起來一起分析,提前做好各項(xiàng)準(zhǔn)備,如片石、粘土、鋼護(hù)筒等,具體處理措施如下:
(1) 深度在1. 5 m 以內(nèi),采用向孔內(nèi)投入粘土加片石的辦法,由鉆機(jī)的沖錘以0. 5 m 的沖程將片石和粘土向溶洞填充積壓;
(2) 深度在1. 5～3. 0 m 以內(nèi)且溶洞體積不大,無相互穿通時(shí),采用向孔內(nèi)灌注C20水下素混凝土的辦法進(jìn)行封堵,待混凝土強(qiáng)度達(dá)80 %后再繼續(xù)小沖程沖進(jìn);
(3) 深度大于3 m 且溶洞體積很大,且有可能串通時(shí),則采用下鋼護(hù)筒的辦法,鋼護(hù)筒壁厚應(yīng)大于1cm ,內(nèi)徑略大于樁徑。
2 沖孔偏斜
2.1 原因
(1) 鉆架底安置不平穩(wěn),或地基產(chǎn)生不均勻沉陷;
(2) 鉆錐磨損,補(bǔ)焊不均勻,或鉆頭轉(zhuǎn)向裝置失靈導(dǎo)致沖程偏向一側(cè);
(3) 在傾斜軟硬地層交界處鉆孔,鉆頭不均勻阻力;
(4) 鉆進(jìn)中遇到孤石,將鉆錐擠離鉆孔中心線。
2.2 預(yù)防措施
(1) 安裝鉆機(jī)時(shí),要使底座水平,鉆架垂直地面,沖錐吊繩與護(hù)筒的中心同在一條垂直線上,并經(jīng)常校核;
(2) 經(jīng)常檢修鉆孔設(shè)備,及時(shí)修復(fù)失靈的轉(zhuǎn)向裝置;
(3) 在傾斜的軟硬地層交界處鉆孔時(shí),要控制進(jìn)尺,低速鉆進(jìn);
(4) 受損的鉆錐補(bǔ)焊時(shí)應(yīng)注意鉆錐重心與形心保持在同一直線上。
2.3 治理方法
(1) 發(fā)現(xiàn)孤石后,回填片石,用沖擊錐打掉;
(2) 在傾斜巖面上回填約50 cm 厚的片石,然后沖擊成孔;
(3) 向孔中灌注混凝土或混凝土加短筋與傾斜巖面上相平,待混凝土強(qiáng)度達(dá)到80 %以上后小沖程沖進(jìn)。
3 梅花孔
3.1 原因
(1) 沖孔時(shí)轉(zhuǎn)向環(huán)失靈,沖擊錐不能自由轉(zhuǎn)動(dòng),總在一個(gè)方向上直下沖擊;
(2) 泥漿太稠,阻力達(dá)大,鉆頭轉(zhuǎn)動(dòng)困難;
(3) 提錐太低,沖擊錐來不及轉(zhuǎn)換方向與角度便又被落下,致使鉆錐很難改變沖擊位置;
(4) 遇到孤石,造成局部孔壁凸,成孔不圓。
3.2 預(yù)防措施
(1) 應(yīng)經(jīng)常檢查轉(zhuǎn)向裝置的靈活性,及時(shí)修理或更換失靈的轉(zhuǎn)向裝置;
(2) 選用適當(dāng)?shù)恼扯燃跋鄬γ芏鹊哪酀{,并適時(shí)掏渣;
(3) 用低沖程時(shí),每沖擊一段后換用高一些的沖程沖擊,交替沖擊修整孔形。
3.3 治理方法
出現(xiàn)梅花孔后,可用片石或貧混凝土或貧混凝土加短筋回填鉆孔,重新沖擊。
4 鋼筋上浮
4.1 原因
(1) 當(dāng)混凝土上升到接近鋼筋籠底部時(shí),澆筑速度過快;
(2) 鋼筋籠未采取固定措施;
(3) 灌注混凝土導(dǎo)管提升過程擺動(dòng)大,導(dǎo)管接頭法蘭鉤掛鋼筋籠;
4.2 預(yù)防措施
(1) 當(dāng)導(dǎo)管底口位于鋼筋籠底部3 m ,至高于鋼筋籠底1 m 之間,且混凝土表面在鋼筋籠底部上下1 m 之間時(shí),應(yīng)放慢混凝土灌注速度,樁長在50 m以內(nèi)時(shí),對于ф120 樁最大灌注速度為0. 55 m3Pmin為宜,對ф150 樁最大灌注速度為1. 0 m3Pmin 為宜;
(2) 鋼筋籠上端焊固在護(hù)筒上;
(3) 于護(hù)筒頂設(shè)置導(dǎo)管提升導(dǎo)向定位框架,使導(dǎo)管提升過程中擺動(dòng)控制在孔中心合理范圍內(nèi);
(4) 在設(shè)計(jì)允許范圍內(nèi)適當(dāng)減小鋼筋籠下端箍筋數(shù)量。
5 卡 管
5.1 原因
(1) 軟球直徑過大,球與管內(nèi)摩阻力過大;
(2) 混凝土中夾有大塊異物,卡住導(dǎo)管內(nèi)壁;
(3) 機(jī)械發(fā)生故障或其他原因使混凝土在導(dǎo)管內(nèi)停留過長或灌注時(shí)間持續(xù)過長,最初灌注混凝土已初凝;
5.2 預(yù)防措施
(1) 新鮮混凝土軟球直徑宜稍大于導(dǎo)管內(nèi)徑即可;
(2) 混凝土運(yùn)輸車在使用前后應(yīng)進(jìn)行清理干凈;
(3) 于漏斗頸口上端設(shè)置過濾網(wǎng);
(4) 灌注前應(yīng)仔細(xì)檢修灌注機(jī)械,并準(zhǔn)備備用機(jī)械,同時(shí)加速混凝土灌注速度,必要時(shí)在混凝土摻入緩凝劑。
5.3 治理方法
(1) 用長桿沖搗管內(nèi)混凝土,使隔水栓下落,若仍不能下落時(shí),須將導(dǎo)管連同其內(nèi)混凝土提出鉆孔(注意勿使導(dǎo)管內(nèi)混凝土落入井孔,若混凝土拌和物落入井孔,須清除) 進(jìn)行清理修整,重新吊裝導(dǎo)管,重新灌注混凝土;
(2) 若孔內(nèi)首批混凝土已初凝,導(dǎo)管內(nèi)又堵塞有混凝土?xí)r,應(yīng)將導(dǎo)管拔出,提出鋼筋籠,重新鉆孔成樁。
