岩溶地区钻孔桩基础施工中常见问题及应对处置措施思考

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刘鹏

北勘(大连)工程有限公司 辽宁 大连 116021

摘要

钻孔桩基础施工技术因其适配性相对较强且施工技术相对而言较为简单在在道路桥梁施工的过程中也得到了广泛应用,但是在岩溶地段施工的过程中也很容易存在质量问题,明确岩溶地区钻孔桩基础施工中常见的问题及其处理对策则可以较好的保障工程施工质量,更好的发挥钻孔桩基础施工技术的优势。本篇文章也将目光集中于此,主要从常见施工故障及预防措施的角度来展开论述。希望通过本篇文章的探讨和分析可以为相关施工单位可能更多的参考,加强施工技术管理,保障施工质量。


关键词

施工质量;钻孔桩基础施工技术;常见问题;处置对策

正文


随着经济社会的发展人们的交通出行需求变得越来越高,在这样的背景下道路桥梁施工需求越来越高,而在道路桥梁施工中钻孔桩基础施工的有效落实可以更好的保障道路桥梁施工的施工质量。但是在岩溶地貌下钻孔桩基础施工会面临着较多的问题和困境,明确常见问题及处理措施才可以更好的应用钻孔桩基础施工技术,在提高施工质量的同时保障工程投入以后的交通安全。

1.钻孔桩基础技术及岩溶地貌

钻孔桩基础技术是较为常用的道路桥梁施工技术,其技术优势是较为鲜明的。首先,钻孔桩基础技术具有技术要求相对简单的特性,这就意味着在施工建设的过程中可以更好的保障施工质量,避免因为施工技术过于复杂进而影响施工效果。其次,钻孔桩基础施工技术具有成孔快的优势,可以更好的保证施工效率,在规定的周期内保质保量的完成施工任务。最后,在道路桥梁施工的过程中施工环境相对而言较为复杂,且多为露天工程,因此可能面临的安全隐患更多,而钻孔桩基础技术的应用则可以较好的保证施工安全。

在道路桥梁施工的过程中,因为路线相对较强,因此会遇到各种各样的地质条件,这其中岩溶地层是较为常见的地层,对于钻孔桩基础施工技术的应用也会产生较大的影响。岩溶地层主要由石灰岩、石膏等相应可溶性岩层组成,在地下水流侵蚀等多重因素的影响下会形成沟槽或溶洞,这就导致了在钻孔桩基础施工的过程中施工难度变得更高,可能存在的病害问题变得更多。岩溶地貌下工程地质条件的连续性受到了较大的影响,常常会出现漏浆、卡钻、埋钻、漏混凝土等相应的病害问题,对施工质量、施工效率甚至施工安全都产生了较大的影响[1]

2.岩溶地区钻孔桩基础施工的施工流程

在岩溶地区采用钻孔桩基础施工技术,影响其施工质量和施工效率的因素是相对较多的,在这样的背景下明确施工流程则显得十分必要,这也可以为常见问题分析及应对策略分析提供更多的信息参考与数据支持。一般情况下,在岩溶地区钻孔桩基础施工流程分析的过程中可以从以下几个环节来展开讨论。

首先,需要落实施工前的准备工作,结合拟建区域的实际情况以及钻孔桩基础施工方案分析所需材料及不同材料的性质、性能要求。尤其是片石和黏土必须引起关注和重视,加强质量控制。粘土可以结合该地区的地质情况就近取土,而片石则需要做好市场调查,结合施工需要购入足量的片石,备足粘土,避免因为材料准备不到位进而影响施工建设工作的正常开展。此外,在施工建设之前还需要做好仪器设备的准备工作,明确所需仪器设备的类型以及不同仪器设备的性能要求,在此基础之上做好仪器设备的维修检验工作,确保仪器设备始终处于最佳的运行状态,为施工效率和施工质量的提升奠定良好的物质基础。

其次,需要落实预处理工作,需要根据该地区的地质情况和施工设计图纸明确该地区的溶洞特性和裂隙发育特征,在此之后通过打孔注浆的方式做好缝隙和溶洞的封堵和加强工作,配合粘土与片石保障成孔质量,在该环节可以引入地质钻机落实钻孔作业,在此之后在孔内注浆。

再次,需要做好溶洞处理,击穿溶洞顶板,在该环节很容易会出现地面塌陷等相应的安全隐患。在击穿溶洞顶板以后孔内水位会迅速下降,这时工作人员则需要及时的提起钻头并向孔内注水,确保孔内水头高度不变,在此基础之上向孔内填充土石并控制回填高度。一般情况下,土石是由黏土和片石组成的,而粘土与片石的比例多为1:1,然后引入钻机重新落实冲孔工作。

再次,需要落实回填作业,在反复重复以上步骤多次以后确保挡土墙不会漏水,能够有效承受混凝土灌注时的压力。

第四,需要应用护筒跟进,下沉护筒,保证护筒能够接触到基岩,进而更好地避免出现孔壁坍塌等相应的问题,通过控制护筒内径直径级差等多种方式保障施工质量。然后落实钻孔作业,抛填片石。

最后,需要落实检验工作,分析施工质量是否达标,及时的发现施工问题并明确相应的解决对策和处理方案[2]

3.岩溶地区钻孔桩基础施工的常见问题及处理措施

3.1漏浆问题

在岩溶地段采用钻孔桩基础施工技术时漏浆问题是较为常见的施工问题,这是因为岩溶地区很容易会出现孔桩与溶洞突然贯通、裂隙透水等相应问题。也有可能会因为钢护筒底部漏浆而影响施工质量和施工效率,在解决策略分析的过程中可以从以下几点展开分析。

首先,如果在施工建设的过程中穿透溶洞,这时相关工作人员则需要加强对护筒内部泥浆面的观察,如果出现泥浆面迅速下降时应当及时的提出钻头并完成补浆和补水工作,在此之后需要确保孔内水头压力并投入粘土和片石混合物。

其次,如果在施工建设的过程中发现缝隙相对较大,进而导致其透水性相对较强,出现漏浆问题时,工作人员则可以通过泥浆比重的调整和泥浆稠度的调整以及钻进速度的适当调节来更好的规避这一问题。

再次,如果钻头击穿了顶板抵达溶洞时,相关工作人员需要保持桩孔内的水压力,在此基础之上通过填充混合料配合反复冲砸的方式来进行解决。

第四,如果在施工建设的过程中发现是因为钢护筒底部漏浆影响施工质量,相关工作人员可以持续下沉钢护筒,在此基础之上引入粘土对周围缝隙进行有效填充,避免地表水渗入影响施工质量。然后添加粘土块和碎石,控制填筑高度,配合小冲程反复冲砸,进而达到堵漏和加固的目的[3]

最后,如果在施工建设的过程中工作人员无法有效保持水压力,这则意味着溶洞相对较大或者会与其他溶洞相连接,这时相关工作人员需要停止钻孔作业,通过填充混合料的方式进行处理。

3.2卡钻问题

冲击钻是钻孔过程中的必备设备,而在冲击钻运行的过程中很容易会受岩溶地质的影响冲破孔壁,进而导致了钻孔质量无法满足于施工质量验收标准,出现梅花孔或孔壁不圆等相应问题。此外,在长期运行下冲击钻钻头很容易会出现磨损,这时如果并没有及时做好零件更换或落实补焊工作,则会导致钻孔直径会被磨小,在更换钻头补焊过程中如果没有做好参数控制,很容易会导致钻孔直径过大,这些问题都会影响施工质量。此外,工作人员在用冲击钻钻孔的过程中很有可能会出现冲程过大进而导致突然击穿顶板的问题,诱发卡钻问题,想要更好的解决卡钻问题,则可以从以下几点着手展开分析。

首先,在施工建设的过程中尤其是在冲击钻使用的过程中工作人员需要定期做好钻头检测工作,及时的落实钻头更换或补焊工作,保障钻头的参数不变,尤其是确保钻头直径参数不变。同时也可以在施工建设的过程中向桩孔内填充片石,先用小冲程钻进,然后逐渐加大冲程正常钻孔[4]

其次,需要尤为引起关注和重视的则是加强在溶洞顶板施钻时的参数控制,一般情况下需要先用小冲程落实开孔作业,在此基础之上做好钻头旋转,在开口结束以后则需要通过填筑片石和粘土块的方式更好的过渡到正常钻孔状态。

3.3埋钻问题

埋钻问题是钻孔桩基础施工中较为常见且处理起来相对而言较为困难的一种故障,导致埋钻问题的主要原因则是孔壁坍塌。如果施工工作人员在钻孔的过程中并没有关注溶洞顶板相对较薄的特性或埋深设置相对较浅,亦或者是冲程过大都可能会出现溶洞坍塌问题进而掩埋钻头,想要更好的预防这一问题则可以从以下几点着手做出优化和调整。

首先,在施工建设的过程中需要加强观察,分析是否存在漏浆问题,如果存在该类问题要及时提起钻头,并补充浆液控制水压力,在此基础之上结合漏浆预防措施做好封堵工作[5]

其次,在穿越溶洞施工时,相关工作人员应当先用小冲程钻进,避免对溶洞顶板造成较大的破坏和影响,在此基础之上用应用拖拉设施配合滑车钢丝绳撤离钻机。

3.4漏混凝土问题

在钻孔桩基础施工的过程中出现漏混凝土问题的主要原因是因为混凝土密度和泥浆密度的对比控制不当,出现前者密度大于后者的情况,进而导致了在灌注水下混凝土时孔壁侧压力相对较大,冲破孔壁封闭环出现混凝土泄漏,针对于该类问题其预防措施可以从溶洞高度着手展开分析。

如果溶洞高度相对较小,在生成孔壁封闭环后工作人员可以引入粘土和片石混合物重新成孔进而更好的保障孔壁的厚度和强度。而如果溶洞高度相对较大时,则可以引入高钢护筒,在保障钢护筒符合于施工实际需求、能够与下层坚质围岩贴合紧密,在此之后落实钻孔工作[6]

结束语

在道路桥梁施工中钻孔桩基础施工技术的应用效果是相对较好的,可以更好的保障施工质量,但是在岩溶地区钻孔桩基础施工技术在实践应用的过程中影响其施工质量、施工效率和施工难度的是因素是相对较多的,因此常常会出现漏浆、卡钻、埋钻、混凝土泄漏等相应的问题,这时相关工作人员则需要秉承着具体问题具体分析的原则,结合拟建区域的的实际情况以及施工设计方案捋清行施工顺序的基础之上加强技术控制与技术管理,避免病害问题的出现,保障施工质量。

 

参考文献:

[1] 向长华,吴汝波. 岩溶地区钻孔桩基础施工中疑难问题的处理措施 [J]. 四川建材, 2024, 50 (01): 105-107.

[2] 王赟. 岩溶地区桥梁桩基础钻孔灌注桩施工技术研究 [J]. 江西建材, 2023, (11): 302-304.

[3] 马辉. 公路桥梁桩基础钻孔灌注桩施工的关键技术研究 [J]. 工程建设与设计, 2023, (17): 174-177.

[4] 赵振华. 反循环钻孔桩基础施工常见问题的处理 [J]. 工程机械与维修, 2019, (03): 116-118.

[5] 范光满. 桥梁在厚覆砂层岩溶地区的钻孔桩基础施工工艺探讨 [J]. 山东工业技术, 2016, (05): 87.

[6] 晏才彬,祝君,余涛. 岩溶地区桥梁钻孔桩基础施工方案及质量控制 [J]. 工程质量, 2011, 29 (05): 62-64.


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