巖溶帶沖擊式成孔灌注樁的主要施工技術措施
發布時間：2011-09-30 共1頁
摘要：通過工程實例的總結，介紹在巖溶帶中進行沖擊式成孔灌注樁施工時，需采取的各項施工技術措施。
關鍵詞：巖溶帶、沖擊式成孔灌注樁、施工技術措施。
1、概述
沖擊式成孔灌注樁，由于對巖石的破碎力強、成孔快等原因，而被廣泛應用于堅硬巖土層中的樁基礎工程。在某些巖土層中，往往存在著巖溶帶，如在沖樁成孔過程中，遇地下溶洞，容易發生樁孔漏漿、塌孔、偏孔、卡錘、掉錘、埋錘、甚至無法成孔等事故。因此，在巖溶帶采用沖擊式成孔灌注樁，在施工前及成孔過程中，需采取可靠的施工技術措施，以確保沖樁成孔的順利進行。本文結合廣東省韶關烏石電廠和廣州市富力桃園高層住宅沖擊式成孔灌注樁等工程實例，對此進行小結。
2、工程實例
韶關烏石電廠工程位于廣東省曲江縣烏石鎮韶關發電廠，其主廠房及循環水泵房采用沖擊式成孔灌注樁基礎，樁直徑分f600~f1200mm四種，共660條。根據該工程地質勘探資料，土層從上至下為素填土、粉質粘土、粉土、細砂、中砂、粗砂、園礫、含礫粉質粘土。在SK47鉆探孔反映在地面以下4.8~7.6m處有一溶洞。
廣州市富力桃園高層住宅工程采用沖擊式成孔灌注樁基礎，樁直徑f600~f1500，共204條。根據該工程地質勘察資料，場地內土層從上至下為耕土、淤泥、細砂、粗礫砂、粉質粘土、石灰巖。鉆探底層石灰巖中有巖溶孔洞發育，溶洞規模大，地下水量豐富。
上述工程的施工難點是在成樁深度范圍內的巖層中發育有溶洞，容易造成漏漿、塌孔、偏孔、卡錘及埋錘等事故，對此在施工時采取了相應的技術措施，確保了樁基礎工程施工的順利進行。如韶關烏石電廠工程位于粵北巖溶發育地區，該工程沖孔成樁過程中，有14條樁位遇到地下溶洞；而富力桃園高層住宅工程灌注樁施工時，遇到的地下溶洞大而深，施工處理有一定的難度。
由于施工前有思想準備，施工時采取了可靠的技術措施，成功地進行了處理，保證了這兩項樁基礎工程的順利進行。這兩項樁基礎工程施工后，經聲波透射法、動力振動波法和鉆孔抽芯法檢驗，都為Ⅰ類與Ⅱ類樁，其中Ⅰ類樁占有90%，施工質量優良。
3、施工準備措施
施工前，應根據工程地質勘察資料，確定哪些樁有溶洞（必要時在設計的每個樁位都做一鉆探孔），溶洞的類型、大小及所在的位置，提前做好準備。
對鉆探顯示有地下溶洞的樁位，在沖樁成孔前，可對鉆探孔進行壓灌漿，如鉆孔容易灌滿，則表明溶洞不大沒有連通，可直接進行沖樁，如久壓灌漿而難以灌滿，則表明溶洞較大或為連通洞，可采用砂漿、黃泥等填充，填滿后再進行沖樁成孔。
對有溶洞的樁位，鉆機宜墊設鋼網架（如用槽鋼或工字鋼縱橫制作而成），這樣如發生大坍塌孔時，鉆機可由鋼網架撐托于地面，安全又避免損失。
沖孔前要做好泥漿、黃泥、片石、長鋼護筒或預制鋼筋混凝土護筒、麻袋、快凝水泥、砂與碎石料等材料的準備。
開孔時應低錘密沖，反復沖擊造壁。成孔過程中必須保證泥漿補給，保持孔內漿面穩定。
在粘土層中成孔時，沖程1~2米，加清水或稀泥漿，經常清除沖錘上的泥塊；在砂層中成孔時，沖程1~2米，泥漿比重控制在1.3~1.5，勤沖、勤掏渣，必要時拋黃泥提高泥漿濃度；在基巖中成孔時，沖程3~4米，泥漿比重1.3左右，勤掏渣。
開始沖進基巖時，宜采取“吊打”的施工方法，既短沖程、密頻率的低錘密擊沖孔工藝，以免偏斜。如發現樁孔偏斜，應立即回填片石，厚30~50厘米，再繼續沖孔。
經常檢查鋼絲繩磨損情況、卡扣松緊程度、轉向裝置是否靈活，以免突然掉錘。同時準備好打撈鉤，準確控制松繩長度，既要勤松、少松，又要免打空錘，以備在掉錘時可立即打撈。
為便于打撈，應在沖錘上設打撈環、打撈杠、打撈套。
遇到卡錘時，應交替緊繩、松繩，將沖錘慢慢吊起，不得硬提猛拉，必要時可使用打撈鉤等輔助工具助提。
清孔時必須及時補充足夠的泥漿，始終保持樁孔中漿面穩定。清孔后泥漿比重應控制在1.15~1.25之間，孔底沉渣厚度小于5cm。清孔后應立即灌注水下混凝土。
4、施工技術措施
一旦出現漏漿應馬上提錘，防止因塌方而埋錘，然后補漿及回填黃泥、片石，堵塞溶洞，待樁孔穩定后，用樁錘輕壓所填黃泥及片石，使黃泥、片石起堵塞溶洞的作用。
當樁孔即將沖穿溶洞時，要低錘輕沖，防止樁錘一旦沖穿溶洞而滑過溶洞中，造成卡錘。一旦遇巖面不平而造成偏孔時，應回填片石修孔直至不偏為止。
在溶洞區施工時，當溶洞較小，使用優質的膨潤土泥漿進行護壁，保持孔內的水位高度，適時向孔內投入潮濕泥塊或袋裝粘土及小塊片石，采用慢速沖進將拋填物擠入溶洞孔壁或溶洞裂縫，以加固護壁，防止漏漿和塌孔。當遇到溶洞比較大或是溶洞群時，如果溶洞太大，拋填黃泥及片石仍然無法堵塞，若溶洞深度不大，可采用振打長鋼護筒（或預制鋼筋混凝土護筒），采取邊沖孔邊振沉鋼護筒的方法穿過溶洞，在穿越溶洞過程中不斷拋填片石及粘土塊，及時補充優質的膨潤土泥漿至孔內，保持孔內的水位高度。若溶洞位置較深，則可通過拋填袋裝混凝土（摻快凝劑或由快凝水泥拌成）堵塞溶洞后，再沖樁成孔。
成孔時采用自行造漿，沖孔過程應勤循環清孔，控制好泥漿質量，沖至巖層時，應低錘慢沖，防止斜孔、偏孔，及時采取巖樣進行分析，經鑒定合格后便清孔灌注混凝土。
樁孔的鉆進應分班連續作業，不得中途停止，經常注意土層及巖屑的變化，在土層、巖層中均采取渣樣，判斷土層、巖層，做好記錄表中，并與地質剖面圖核對。對遇溶洞的樁位，應穿越溶洞底部一定的深度，才可終孔灌注樁芯混凝土。
對于存在溶洞的樁孔，灌注水下混凝土時，可能需用較多的混凝土，個別擴散系數可達到5~6。因而灌注過程中，應專人勤測量混凝土面標高，并以此控制提升導管速度，避免不知情使導管脫離混凝土面而造成斷樁事故。
