摘要：文章主要通過柳州市文惠新橋工程5#墩溶洞處理施工實(shí)踐，對(duì)巖溶發(fā)育地區(qū)的相鄰橋梁樁基施工，提出了處理思路和施工方法，為在以后相鄰結(jié)構(gòu)樁基礎(chǔ)施工中遇到溶洞時(shí)提供了切實(shí)可行的施工方法以供參考。

　　關(guān)鍵詞：相鄰樁基礎(chǔ),溶洞處理,施工方案

　　一、工程概況

　　柳州市文惠橋(舊橋)從柳州市榮軍路北端向北跨越柳江與文惠路南端相接，大橋于1994年12月30日建成通車。隨著榮軍路一線工程完工，作為柳州市中央城區(qū)主要南向出口之一的文惠橋，連接于以上幾條雙向六車道40 米寬城市主干道路，其行車道凈寬僅12 米所造成的交通瓶頸效應(yīng)越發(fā)明顯。為此，擬在現(xiàn)有的橋東側(cè)(下游)再建一座外形相同橋型結(jié)構(gòu)相似的姊妹橋以達(dá)到擴(kuò)寬原有大橋的目的(為敘述方便，在后面將再建橋稱之為新橋，原橋稱為舊橋)。

　　新橋緊靠在舊橋下游，新橋軸線大致呈南北走向，共設(shè)橋墩臺(tái)9個(gè)，編號(hào)0#～8#。新文惠橋由兩岸過渡引橋和主橋組成，跨徑組合由北向南為：7.795+24.48+32.5+65.452+3.61+113.28+3.041+113.28+2.72+113.28+3.549+65.452+30+6，全長584.44m。設(shè)計(jì)院綜合各方因素，主橋基礎(chǔ)分別采用群樁基礎(chǔ)、擴(kuò)大基礎(chǔ)和沉井樁基組合基礎(chǔ)三種型式。 其中5#墩設(shè)計(jì)為30個(gè)φ150cm鋼管砼樁(如圖3)(入基巖巖面)+鋼筋砼樁(嵌巖300cm以上)，地質(zhì)情況極為復(fù)雜(與舊橋3#墩相對(duì)應(yīng))。舊橋3#橋墩采用樁基礎(chǔ)，據(jù)3#橋墩地質(zhì)勘察資料，原3#橋墩下伏有溶洞，溶洞高約6m，洞內(nèi)充填軟粘土，溶洞頂板厚度約6m，舊橋3#樁基礎(chǔ)置于溶洞頂板上，樁端完整基巖約2.5m。新橋5#墩與舊橋3#墩相距約3m，據(jù)5#橋墩地質(zhì)勘察資料，5#橋墩靠舊橋一側(cè)發(fā)育一溶槽，預(yù)計(jì)溶槽與原3#橋墩下伏有溶洞相連，溶槽深度約36.4m，5#橋墩地基范圍是否有其他溶洞(槽)與舊橋墩相連，情況不明。因此，新橋樁基礎(chǔ)施工對(duì)舊橋基礎(chǔ)及結(jié)構(gòu)可能造成嚴(yán)重危害和不利影響。

　　二、施工需解決問題

　　新建5#橋墩共設(shè)計(jì)30根樁，樁徑1.5m，樁長預(yù)計(jì)22-35m。由于新橋5#橋墩與舊橋3#墩相距約3m，并且3#橋墩下伏有溶洞，所以，新橋5#墩樁基施工，存在以下兩方面難題：①、由于樁基施工溶洞漏漿，引發(fā)原3#橋墩下伏溶洞內(nèi)填充物流失，造成樁端基巖失去支托，從而影響舊橋的穩(wěn)定性;②、由于施工震動(dòng)可能引起樁端基巖開裂破壞，從而影響舊橋的穩(wěn)定性。因此，結(jié)合個(gè)人多年的施工經(jīng)驗(yàn)，提出以下解決思路：①、采取工程措施，阻止新橋樁基施工過程中溶洞漏漿，從而維持舊橋原3#墩地基的穩(wěn)定性;②、采取小、慢沖程沖孔施工，確保3#墩舊橋的穩(wěn)定性。經(jīng)專家多次論證，獲得通過，最終順利完成施工任務(wù)，以上提出的兩種施工思路，第二種施工已較成熟悉，下面重點(diǎn)論述第①種施工解決的思路。

　　三、施工思路、方案

　　采取“探灌結(jié)合”的思路方案進(jìn)行，也就是先對(duì)每根樁位進(jìn)行鉆探，探明樁基范圍內(nèi)基巖的完整性及溶洞的發(fā)育情況，然后針對(duì)不同的情況采取相應(yīng)的措施，具體為：①、如果樁基范圍內(nèi)基巖完整，只需對(duì)樁底鉆孔灌漿封閉處理，不再進(jìn)行其它處理，直接進(jìn)行鉆孔施工;②、如果樁基范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)溶洞及裂隙，直接利用勘探鉆孔下管進(jìn)行三重管高壓旋噴灌漿，堵塞溶洞及裂隙，然后進(jìn)行鉆孔施工。

　　(一)、鉆孔的設(shè)計(jì)

　　1、鉆孔平面布置：每樁布置3個(gè)鉆孔(如圖2);

　　2、鉆孔深度：鉆入完整中風(fēng)化或微風(fēng)化巖13m(樁入巖3m+樁端10m);

　　3、開孔直徑127mm，終孔直徑89mm;

　　(二)、高壓旋噴灌漿

　　1、要求：三重管高壓旋噴，旋噴結(jié)石體半徑1.0m;

　　2、旋噴孔布置：與勘探孔相同;

　　3、旋噴參數(shù)：(見下表)

　　在高壓旋噴灌漿時(shí)，初取旋噴提升速度為2cm/min，旋轉(zhuǎn)速度5r/pm，漿壓為25MPa，空壓為0.6PMa，水壓為25MPa，現(xiàn)場根據(jù)反漿量大小對(duì)旋噴提升速度及旋轉(zhuǎn)速度、壓漿等進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，若無溶洞，則用水泥漿直接填滿其鉆孔。

　　4、材料：水泥漿，水灰比為1.0，采用42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥，加3%氯化鈣添加劑。

　　四、三重管高壓旋噴樁施工工藝

　　工藝流程

　　①鉆孔就位、定孔→②清孔→③下噴射管→④制漿→⑤試噴射→⑥旋轉(zhuǎn)提升→Ê

　　旋噴機(jī)具就位È Ç冒漿、泥漿排泄處理Ê

　　→ ⑦成樁、移機(jī)拔管 → ⑧沖洗 → ⑨下一孔操作

　　Ä 回填灌漿Ê

　　三重管高壓旋噴樁施工流程圖

　　(1)、機(jī)具就位：施工前搭好施工平臺(tái)，設(shè)置好排漿溝和泥漿池，鋪設(shè)好鉆機(jī)、高噴車行走軌道，搞好高噴車定位工作。接通水、電設(shè)備并進(jìn)行現(xiàn)場初步試車。

　　(2)、鉆孔：利用勘探孔。

　　(3)、下噴射管：

　　①、成孔后，移開成孔鉆機(jī)，將高噴臺(tái)車移動(dòng)到孔位，并布置好管路。在下管前先將所有噴管、噴頭接駁好后在地面試噴，檢查各部位是否密封良好，在地面試噴前還應(yīng)疏散噴頭附近的人員，清理噴頭附近的管線，以免造成安全事故;

　　②、將三重管接駁好后下到設(shè)計(jì)深度。在插入旋噴管前先檢查高壓漿與空氣噴射情況以及各部位密封圈是否封閉，如因塌孔插入困難時(shí)，可用低壓(0.1~1.0MPa)漿、氣沖孔噴下，但必須把噴嘴用塑料布包裹或用膠布包扎以免泥土堵塞。采用低壓漿、氣將孔底沉渣及濃泥漿全部排出，待噴管下到設(shè)計(jì)位置后，方可正常噴射和提升。

　　③、接通高壓漿管、氣管。

　　(4)、制漿

　　①、在噴射管插入孔內(nèi)的同時(shí)，在后臺(tái)拌制水泥漿液。漿液采用新鮮無結(jié)塊的42.5普通硅酸鹽水泥，水灰比1：0。比重≥1.3，稠度過大，流動(dòng)性差，噴嘴常易堵塞，增加排除故障時(shí)間，影響施工進(jìn)度;稠度過小，對(duì)強(qiáng)度有所影響。

　　②、漿液必須攪拌均勻，具有良好的可噴性，穩(wěn)定性好，沉降速度慢，初凝前析水率小，噴射后不改變其物理力學(xué)性能，具有良好的防滲性能;

　　③、如果考慮地下水的流動(dòng)性，旋噴樁的凝結(jié)時(shí)間可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)，可滲入占水泥量2%~4%的水玻璃，其模數(shù)為2.5~3.4，濃度為30~45波美度。

　　④、如困施工需要，在卵石層中噴射時(shí)，孔口冒漿，可進(jìn)行回收。采取先沉淀過濾，再加適量水泥的方法，主要是保證漿液中的水泥含量不低于灌注漿液。有條件時(shí)應(yīng)定量測定冒漿中的水泥含量，使回收工作更準(zhǔn)確。

　　(5)、試噴射：

　　噴管下到孔底后，先作高壓漿與壓縮空氣的試射試驗(yàn)，待孔口出漿、出氣后，方可進(jìn)行下道工序施工。

　　(6)、噴射注漿：

　　旋射提升速度為2-8cm/min，旋轉(zhuǎn)速度5-10rpm，漿壓為25-36MPa，空壓為0.5-0.7MPa，在高壓旋噴灌漿時(shí)，初取旋噴提升速度為2cm/min，旋轉(zhuǎn)速度5rpm,漿壓為25MPa，空壓為0.6MPa，現(xiàn)場根據(jù)反漿量大小對(duì)旋噴提升速度及旋轉(zhuǎn)速度、漿壓等進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。若無溶洞，則用水泥漿直接填滿其鉆孔。

　　①、開動(dòng)高壓注漿泵、空壓機(jī)進(jìn)行旋噴注漿，用儀表控制壓力、流量、風(fēng)量，當(dāng)分別達(dá)到預(yù)定數(shù)值并孔口返漿時(shí)開始提升，由下而上進(jìn)行噴射注漿，直到樁頂高程為止，由于水泥漿凝固后樁頂會(huì)產(chǎn)生一定的收縮，可噴射至樁頂標(biāo)高超出50cm;

　　②、噴射灌漿開始后，值班技術(shù)人員及記錄人員必須時(shí)刻注意檢查漿、氣的流量、壓力以及旋轉(zhuǎn)、提高升速度等參數(shù)是否符合設(shè)計(jì)要求，并且隨時(shí)做好記錄;

　　③、情況處理：出現(xiàn)意外情況時(shí)按灌漿情況再行根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況進(jìn)行處理。

　　(7)、拔管及沖洗

　　噴到孔口后應(yīng)訊速拔出注漿管，用清水沖洗管路，防止?jié){液凝固后堵塞管道，管內(nèi)、機(jī)內(nèi)不得殘存水泥漿，龍其是灌漿系統(tǒng)更為重要，通常把漿液換成水，在地面上噴射，以便把注漿泵、注漿軟管內(nèi)的漿液全部排除。

　　(8)、移動(dòng)機(jī)具

　　至此單孔高噴施工已經(jīng)結(jié)束，轉(zhuǎn)入養(yǎng)護(hù)階段。將鉆機(jī)、高噴車等設(shè)備移到新孔位上進(jìn)行下一孔的施工。

　　五、質(zhì)量檢驗(yàn)

　　1、質(zhì)量檢驗(yàn)方法分：注水滲透試驗(yàn)、鉆取旋噴加固體的巖芯;本次只作滲透試驗(yàn)。

　　2、檢驗(yàn)數(shù)量：隨機(jī)抽取三根樁做注水試驗(yàn)

　　3、注水滲透試驗(yàn)方法

　　①、鉆孔：在樁中心附近鉆孔，鉆孔孔徑127mm，孔深達(dá)到鉆孔樁底。

　　②、下套管：套管下入到完成基巖面以下0.3m。

　　③、注水：往鉆孔內(nèi)注水3-5h。

　　④、觀測返水情況。

　　4、質(zhì)量檢驗(yàn)判定：如果鉆孔返水，說明鉆孔樁周圍巖體與旋噴膠結(jié)體已經(jīng)密封，封堵成功。

　　六、安全管理

　　三重噴頭是實(shí)現(xiàn)水氣同軸噴射和漿液注入的裝置，噴射注漿是在高壓下進(jìn)行的，存在一定的危險(xiǎn)性。因此，高壓液體和壓縮空氣管的耐久性以及管道連接的可靠性都是不可忽視，否則，接頭斷開，軟管破裂，將會(huì)導(dǎo)致漿液飛散，軟管甩出等安全事故。

　　噴射漿自噴嘴噴出時(shí)，具有很高的能量，因此，人體與噴嘴之間的距離不應(yīng)小于60cm,并做好防護(hù)措施。如不小心有液體進(jìn)入和眼睛里時(shí)，就必須進(jìn)行充分的清洗，并及時(shí)到醫(yī)院治療。

　　除此以外，用電的安全也是在噴射注漿法中必須予以重視，不得將電纜浸泡于水和泥漿中，防止漏電傷人等。

　　結(jié)語

　　柳州市文惠橋5#橋墩新舊橋間存在的溶洞、溶槽，經(jīng)過提出灌漿方法并認(rèn)真研究論證后實(shí)施，總計(jì)灌漿成孔90個(gè)，經(jīng)質(zhì)量檢查均滿足要求。成功的隔離，阻斷了溶洞、溶槽的通道，確保了樁基施工的順利進(jìn)行和成孔、灌注質(zhì)量，同時(shí)對(duì)舊橋基礎(chǔ)進(jìn)行保護(hù)，經(jīng)綜合檢測質(zhì)量效果明顯，可以為類似工程提供借鑒。