巖溶地區地基處理及樁基施工技術
發布時間：2010-01-14 共2頁
——工程簡介
京福高速公路泰安至曲阜段全長49.863公里，其中在K15+450～K25+000 段集中了大汶河特大橋、土門特大橋等大、中、小橋11座。由于地質情況多變，橋梁樁長設計不等，且流砂、溶洞等不利因素的影響，給樁基成孔造成了很大的困難，使樁基施工成為該項目的重點和難點。
——地質概況
大汶河特大橋處于大汶河流域區，其特征是北岸略有淤積，南岸侵蝕后退。南側河床基巖近乎裸露，北側河床堆積有較厚的中粗砂層，場地堆層大致分為 3層，自上而下為：中粗砂、風化頁巖、石灰巖、裂隙巖溶，主要發育在孔深（自施工地算起）7～15米和孔深19～23米處。土門特大橋位于大汶口盆地的東南部邊緣，大汶河北岸二級階地一線，地下水位埋深9～14米，地層按成因共分3 層，上部發育有較厚的汶河沖積砂層，厚度10～15米，最厚處達24米，其下為汶口組強風化泥巖（已完全風化為粘土），第3層為中奧陶系石灰巖，本層次變化較大，各樁號處深度，結構均不一致，溶洞裂隙特別發育，已基本串通，且與汶河地表水有水力聯系，水量豐富，部分樁號形成了極軟及流塑狀粘性土，（稀泥），構成場地復雜的水汶地質及工程地質條件。
施工方案及其實施情況
本段的地質條件有兩大難題困擾著樁基成孔，一是上部厚砂層遇水形成流砂，極易造成淤積、塌孔；二是巖層中的溶洞，溶液溝和部分樁基處形成的流塑狀粘性土（稀泥）極易造成塌孔、斜孔、卡（掉）鉆、縮孔，尤其是上部厚砂層在遇到未充滿的大溶洞時，鉆孔可能出現整體坍塌，損壞鉆機，危及人身安全。為確保樁基成孔順利，進場后我們對部分樁基進行了鉆探，目的在于查明地質情況和巖溶發育規律，共增設地質鉆孔166個，加上設計提供的地質鉆孔88個，基本上概括了本段的地質情況，地層結構，確定采用挖孔和沖擊鉆鉆孔兩種方案。施工中根據實際情況，部分樁基采用了挖孔和鉆孔相結合的方案，實施效果比較成功。
——挖孔樁施工
1、挖孔樁施工遇到的主要問題是排水和流砂處理，最早施工的挖孔采用沉井法磚砌護壁，汶河橋0#臺，1～3# 墩采用此法施工，但挖至10～12米時，遇水形成流砂，因流向不均，造成孔位偏移，多次糾偏而不能較正。經研究后改用現澆混凝土護壁，為10～15 厘米厚C25混凝土護壁，采用525水泥，摻加早強劑等措施，提高混凝土護壁的早期強度，加快拆模時間。為保證護壁不坍塌，不脫落，在護壁內加設豎向及環形拉結筋，采用Φ8盤條鋼筋，環形筋0.4～0.6米設一道。豎向拉結筋根據孔徑不同分別為6根、8根、10根。
2、砂層挖孔施工在深入地下水位后，極難挖進，基本上是邊挖邊被淤平。該處施工時縮短了護壁長度。每挖進0.3～1.5米左右便支模澆筑護壁，并以袋裝水泥、片石、草袋堵塞等措施封堵流砂。對于溶洞、暗流及承壓水造成的排水困難或涌砂現象，采用注漿法封堵，具體作法：清理樁孔后，填放袋裝泥土充填樁孔，澆筑50厘米厚水下混凝土封頂蓋，待48小時，封頂凝固后進行壓漿，壓漿24小時后重新抽水開挖。壓漿給進程序為：泥漿→水泥漿→水泥砂漿。砂漿配合比例為：水泥∶砂=1∶1，摻入水泥用量1%的水玻璃，水泥砂漿稠度控制在2s～10s，漿泵壓力控制在0.4～0.6MPa。
3、K22+062通道橋12根Ф1.2米樁基，挖孔至12～14米深時，因水量大，很難挖進，0#臺右1樁，1#臺右3樁因流砂現象變成涌砂，原先已挖至14米深，但第二天量測時變為11米，涌進3米厚砂。我們采用注漿法封水，12根樁共注漿19次，投入水泥123噸。
