浅述轻质泡沫土在桥梁桩基穿越溶洞发育区中的应用

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　　摘 要 为解决复杂施工现场情况，解决桥梁桩基穿越溶洞区的难题，当溶洞桩基处于溶岩发育较强地质，溶洞桩基处理难度大，且新建桥梁临建既有老桥和管線，大大增加了溶洞桩基的安全隐患和施工难度。为了保证各管线、既有老桥的安全，通过新型材料的应用，将溶洞发育区桥梁桩基改为轻质土路基，最终提高了工效，节约了施工成本的结论，减少溶洞桩基施工带来的安全隐患。
　　关键词 轻质泡沫土；新型材料；桥改路；溶洞发育区
　　引言
　　泡沫轻质土是用物理方法将发泡剂水溶液制备成泡沫，与必须组分（水泥基胶凝材料、水），以及可选组分（集料、掺和料、外加剂），按比例混合搅拌，经物理化学作用硬化形成的一种轻质材料。它具有准备时间短、施工便捷高效、施工作业面小等诸多优点。
　　溶洞桩基施工过程中会出现各种突发情况发生，由于地质情况复杂，不确定因素繁多，特别临近危大管线施工时，无法确保管线的安全营运，为了保证各管线、既有老桥的安全，通过新型材料的应用，将溶洞发育区桥梁桩基改为轻质土路基，最终提高了工效，节约了施工成本的结论，减少溶洞桩基施工带来的安全隐患。并为类似施工起到借鉴。
　　1 工程概况
　　桂和路匝道桥分左右两幅，需跨越地方道路。据地勘揭露：该区的主要不良地质为岩溶，部分溶洞无填充物，出现掉钻，漏水现象。特殊性岩土为填土及软土。A匝道南侧16.5-18m处为管道，A、B匝道临近老桥桩基，应保证地下岩溶区安全稳定，避免溶洞坍塌对既有结构物的影响。
　　2 方案确定
　　岩溶区桩基共有104根，通过勘察报告及超前钻结果显示，共有56根桩基处存在溶洞，溶洞最高有21.2m，且多处钻孔存在串珠式溶洞。
　　匝道桥桩基与既有桥梁桩基最小距离为4.62m，与铁路最小距离为38.4m，与管线最小距离为16.5m。
　　匝道桥处于溶岩发育较强地质，溶洞桩基处理难度大，且新建桥梁临建既有老桥和管线，大大增加了溶洞桩基的安全隐患和施工难度。管线权属单位基于对管线的安全性考虑，提出现场桩基施工绝不能用冲击钻方式成孔，现场桩基施工绝不允许处现塌孔现象。为了保证管线、既有老桥的安全，将匝道桥部分改为轻质土路基，以免减少溶洞桩基施工带来的安全隐患[1]。
　　3 桥改路轻质土设计
　　3.1 方案介绍
　　高架桥左右幅桥长均为947m，采用匝道上跨方式跨越路口及掉头车道，其他路段改用泡沫轻质土填筑。改为轻质土路基后左幅保留377m桥梁，右幅保留374m桥梁，轻质土路基共计1143m。轻质采用最大填高8.3m，左右侧设置面板支挡。
　　3.2 本项目泡沫轻质土按以下性能指标控制
　　3.3 本项目泡沫轻质土优点
　　主要技术特点：
　　（1）湿容重小，相当于常规填土的1/3，对基底产生的附加荷载减小，减少附加应力影响深度。
　　（2）流动性可通过管道输送，施工便捷。
　　（3）工程质量控制可控性，湿容重和强度可实时进行现场称重、现场取样检测。
　　（4）沉降小、稳定，轻质土沉降完成时间快，后期沉降趋于稳定。
　　（5）安全风险小，保证各管线、既有老桥的安全。
　　3.4 计算分析—附加应力及影响深度分析
　　（1）岩溶区选取最高断面计算附加应力大小及影响范围
　　由应力分析可知：竖向附加应力在20m附近已衰减至15kPa，未达到岩溶区，对下伏溶洞无影响；管线处水平附加应力小于10kPa，老桥墩水平附加应力在10kPa左右，轻质土路基对周边结构物无影响。
　　3.5 基本特性
　　轻质土：5～15kN/m3；常用5～6kN/m3
　　多孔特性：孔隙率高达20%～70%。
　　密度和强度可调节性：可按工程需要调整密度和强度。
　　3.6 应用效果
　　普通土工后沉降时间360天，沉降90mm。
　　轻质土工后沉降时间430天，澄江24mm。
　　3.7 泡沫轻质土方案注意事项
　　（1）轻质泡沫土技术交底等文件严格控制施工质量。
　　（2）浇注层的划分应以单层浇注厚度0.3～1.0m为准。
　　4 结束语
　　使用该方案具有以下优点：一是泡沫轻质土具有轻质性，有效降低基底附加应力，影响深度小于20m，未达到溶洞区；管线附加应力为5kPa左右，可认为新建路基对引水管道无影响；二是泡沫轻质土工后沉降小，匝道段工后沉降在15cm左右，满足相关规范要求；三是泡沫轻质土可直立施工，不增加征地，避免占用原高架桥旁新建辅道，满足原设计规划要求。
　　参考文献
　　[1] CECS：249 2008.现浇泡沫轻质土技术规程[S].北京：中国标准出版社，2008.
　　作者简介
　　何波（1984-），男，山西太原人；工程师，现就职单位：中铁十七局集团第五工程有限公司。
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