武坤倫WU Kun-lun

（河北建設(shè)勘察研究院有限公司，石家莊050000）

1 工程概況

流溪河特大橋鉆孔灌注樁工程是新建鐵路新廣州站及相關(guān)工程ZQ-1標(biāo)段基樁工程項(xiàng)目。位于廣州與佛山里水交界處。

2 工程地質(zhì)條件

工程地質(zhì)層組特征及評(píng)價(jià)，根據(jù)地層成因時(shí)代，地層巖性差異，進(jìn)行工程地質(zhì)分析，首先根據(jù)成因時(shí)代不同，基巖劃分為一大層（另位于斷裂帶內(nèi)破碎巖石單列一層）然后再根據(jù)巖性差異、風(fēng)化程度不同劃分工程地質(zhì)層、對(duì)于夾層或沉積相變層劃分為夾層。詳細(xì)工程地質(zhì)組特征描述如下：①泥質(zhì)粉砂巖：灰黃色——灰黑色，全風(fēng)化——弱風(fēng)化，結(jié)構(gòu)可變，裂隙發(fā)育，巖芯完整性差，巖芯呈塊狀。巖層由軟變硬。②炭質(zhì)泥巖：灰黑色，強(qiáng)風(fēng)化，裂隙發(fā)育，巖芯完整性差，巖芯破碎呈塊狀，直徑1～6cm，巖質(zhì)稍硬，層厚3m。③炭質(zhì)頁(yè)巖：灰褐色，強(qiáng)風(fēng)化，層狀結(jié)構(gòu)，裂隙較發(fā)育，巖芯呈塊狀，直徑1～5cm，局部風(fēng)化成泥。④泥質(zhì)粉砂巖：灰白色，弱風(fēng)化，砂質(zhì)結(jié)構(gòu)，快狀結(jié)構(gòu)，裂隙較發(fā)育，呈短柱狀。⑤石英砂巖：灰色，弱風(fēng)化，砂粒結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，裂隙發(fā)育，裂隙面光滑。有擠壓擦痕，巖芯呈柱狀或塊狀。⑥結(jié)構(gòu)角礫巖：強(qiáng)風(fēng)化，灰黑色，主要成分為灰質(zhì)灰?guī)r、泥質(zhì)粉砂巖呈角礫狀，直徑1～4cm。

3 鉆孔灌注樁施工

本工程地質(zhì)情況復(fù)雜，并且為全孔入巖，開(kāi)孔就是基巖，最大深度可達(dá)110m。根據(jù)地質(zhì)條件，在施工過(guò)程中采用了液壓沖擊反循環(huán)鉆機(jī)和回轉(zhuǎn)鉆機(jī)相配合施工的方法，首先使用液壓沖擊反循環(huán)鉆機(jī)開(kāi)孔，鉆進(jìn)深度達(dá)到45m左右，再使用回轉(zhuǎn)鉆機(jī)鉆進(jìn)成孔，這樣就存在二次對(duì)中的問(wèn)題。另外在鉆進(jìn)施工過(guò)程中還遇到了很多問(wèn)題，Φ2.5m水上樁護(hù)筒底口漏漿，超深孔垂直度易超標(biāo)，基巖過(guò)硬對(duì)鉆具破壞嚴(yán)重，Φ2.5m超深樁灌注等。針對(duì)以上的問(wèn)題，主要采取了以下措施：

3.1 二次對(duì)中的控制 沖擊鉆機(jī)鉆進(jìn)至要求孔深后，測(cè)量人員按照原樁位點(diǎn)引出護(hù)筒上的樁中心定位點(diǎn)，回轉(zhuǎn)鉆機(jī)按照定位點(diǎn)使鉆機(jī)就位，就位時(shí)保證鉆機(jī)頂部的起吊天輪中心、轉(zhuǎn)盤(pán)中心、樁孔中心在同一鉛垂線上，其偏差不得大于2cm。鉆機(jī)就位后，由測(cè)量人員用經(jīng)緯儀或線錘檢查轉(zhuǎn)盤(pán)中心與樁位中心是否重合，并用水平儀測(cè)量鉆機(jī)底盤(pán)四角的標(biāo)高，對(duì)鉆機(jī)進(jìn)行調(diào)平，最后用定位型鋼將鉆機(jī)固定和限位，以確保鉆機(jī)底盤(pán)水平、穩(wěn)固，鉆塔與底盤(pán)保持垂直狀態(tài)，在鉆進(jìn)過(guò)程不產(chǎn)生位移或沉陷。

3.2 Φ2.5m水上樁護(hù)筒底口漏漿的處理方法 在Φ2.5m水上樁的施工過(guò)程中，第一個(gè)孔為10#孔，由于地基為基巖，河道的沙層覆蓋僅有1.5m左右，護(hù)筒在振設(shè)時(shí)也只能穿過(guò)覆蓋層，如果再加大振設(shè)力度，護(hù)筒底口就有振卷的可能，在加上河水的沖刷，護(hù)筒的實(shí)際埋深也只有1.0m左右。在10#孔施工中，沖擊至護(hù)筒底口，河水就會(huì)和孔內(nèi)泥漿串通，導(dǎo)致孔內(nèi)泥漿稀釋?zhuān)由尺M(jìn)入孔中，破壞泥漿性能，存在很大的塌孔風(fēng)險(xiǎn)，而且對(duì)鉆頭的破壞性極大。針對(duì)10#孔這種情況，經(jīng)研究決定采用護(hù)筒跟進(jìn)和回填粘性紅土、刨花堵漏的方法進(jìn)行護(hù)筒底口處理。具體方法為首先采用沖擊鉆頭沖進(jìn)至護(hù)筒底口以下2m，再用振動(dòng)錘對(duì)護(hù)筒進(jìn)行二次振設(shè)，然后回填粘性紅土至護(hù)筒內(nèi)3m，再繼續(xù)沖進(jìn)到護(hù)筒底口，加入適量的刨花，進(jìn)行循環(huán)。通過(guò)這種方法很好的處理了10#孔護(hù)筒底口漏漿的問(wèn)題，保證了孔內(nèi)泥漿的性能，并且保證了孔內(nèi)的泥漿液面高度，很大程度的預(yù)防了塌孔事故的發(fā)生。

在處理10#孔的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，對(duì)其他孔也分別進(jìn)行了類(lèi)似的處理，取得了很好的堵漏效果，保證了施工的質(zhì)量。

3.3 鉆孔垂直度的控制 289#墩施工深度為110m左右，全孔入巖，并且兩種鉆機(jī)配合作業(yè)，垂直度的控制至關(guān)重要，在第一個(gè)孔（10#孔）的施工中采取的具體控制措施如下：①在兩鉆機(jī)銜接時(shí)，確保同一中心，避免在銜接面產(chǎn)生臺(tái)階，形成臺(tái)階孔。②沖擊鉆機(jī)沖進(jìn)時(shí)，為控制鉆孔的垂直度，每2～4h須測(cè)一次孔斜情況（可采用鋼絲繩與樁心相對(duì)位置的偏移程度進(jìn)行控制，開(kāi)孔時(shí)與當(dāng)前孔深時(shí)的偏差不能超過(guò)1cm），如超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)，必須及時(shí)修孔，至合格后方可繼續(xù)向下鉆進(jìn)。③在回轉(zhuǎn)鉆機(jī)鉆進(jìn)時(shí)采取減壓鉆進(jìn)，使加在孔底的鉆壓小于粗徑鉆具總重（扣除泥漿浮力）的80%。④定時(shí)檢測(cè)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)底座的水平度（底座四角高差不得大于3mm）及鉆塔的垂直度，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)調(diào)整，以保證鉆孔的垂直度。⑤鉆機(jī)鉆進(jìn)至軟硬不均地層部位時(shí)，加大掃孔頻度，重點(diǎn)防止斜孔、臺(tái)階孔，同時(shí)特別注意防止掉鉆等孔內(nèi)事故的發(fā)生。⑥回轉(zhuǎn)鉆機(jī)采用扶正器導(dǎo)正。在鉆頭上部加設(shè)直徑為2.47m的扶正器，以增加粗徑鉆具的長(zhǎng)度，保證鉆頭在施工過(guò)程中的穩(wěn)定性。⑦在鉆進(jìn)強(qiáng)風(fēng)化炭質(zhì)泥巖時(shí)，由于巖質(zhì)較軟，故要適量控制鉆壓和鉆速。⑧弱風(fēng)化石英砂巖強(qiáng)度高，施工中保證鉆具的加工質(zhì)量，不使用彎曲或法蘭變形的鉆桿，且鉆頭的刀盤(pán)和心管必須垂直。經(jīng)過(guò)以上具體措施的控制，10#孔成孔后經(jīng)超聲波檢測(cè)儀檢驗(yàn)，垂直度符合要求，并且高于規(guī)范要求的精度。在接下來(lái)的施工中，控制取得了很好的效果，成孔的垂直度全部符合要求，一次驗(yàn)收合格。

3.4 基巖過(guò)硬，防止掉鉆的措施 在鉆進(jìn)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)石英砂巖對(duì)鉆具的破壞極大，鉆進(jìn)此地層時(shí)很容易造成掉鉆事故，為了防止掉鉆，采取的措施有：①?zèng)_擊鉆機(jī)每正常鉆進(jìn)12h后，提鉆檢查鉆頭、鉆桿及鋼絲繩，對(duì)鉆頭進(jìn)行修補(bǔ)，保證鉆頭直徑不小于設(shè)計(jì)樁徑2cm。鉆頭修補(bǔ)后下鉆鉆進(jìn)，要緩慢下放鉆頭，鉆頭不能順利下放時(shí)，采用小沖程沖擊掃孔，時(shí)刻防止發(fā)生卡鉆事故。鉆頭放至孔底，先采用小沖程鉆進(jìn)，10min后再利用大沖程正常鉆進(jìn)。②回轉(zhuǎn)鉆機(jī)鉆進(jìn)時(shí)，適當(dāng)控制鉆壓及鉆具轉(zhuǎn)速，采用減壓鉆進(jìn)，使加在孔底的鉆壓小于粗徑鉆具總重（扣除泥漿浮力）的80%；認(rèn)真、仔細(xì)檢查下入孔內(nèi)的鉆具，保證其可靠性，鉆桿連接螺栓應(yīng)擰緊上牢；定期對(duì)孔內(nèi)鉆具提鉆檢查，重點(diǎn)檢查加重桿管壁及鉆桿上下法蘭；鉆進(jìn)過(guò)程中特別注意保證孔口安全，孔內(nèi)嚴(yán)禁掉入鐵件（如扳手、螺栓等）物品，以保證鉆孔施工正常順利進(jìn)行，防止掉鉆事故的發(fā)生。

3.5 Φ2.5m鉆孔樁的混凝土灌注 Φ2.5m鉆孔樁的最大樁長(zhǎng)可達(dá)95m，灌注的方量可達(dá)500m3混凝土，灌注的任務(wù)較大，時(shí)間較長(zhǎng)。我方與總承包方協(xié)商由兩臺(tái)泵車(chē)同時(shí)進(jìn)行灌注，配合使用8臺(tái)罐車(chē)進(jìn)行混凝土的運(yùn)輸，大大提高了灌注的速度。

在灌注過(guò)程中，主要控制以下幾點(diǎn)：①灌注前，在孔口檢查混凝土的坍落度和和易性，混凝土的塌落度控制在18cm～22cm，并有較好的和易性時(shí)才能灌注。②按照計(jì)算好的初灌量進(jìn)行首次灌注，首次灌注后導(dǎo)管在混凝土中埋深不小于1.0m。首次灌注時(shí)導(dǎo)管底端與孔底距離保持在0.3～0.5m。③混凝土面測(cè)量以測(cè)錘多點(diǎn)測(cè)量為準(zhǔn)，同時(shí)用混凝土灌注量計(jì)算值進(jìn)行復(fù)核，二者誤差較大時(shí)找出誤差原因，排除影響混凝土灌注的因素，再繼續(xù)進(jìn)行灌注。④混凝土灌注工程中導(dǎo)管的埋管深度控制在2～6m之間，導(dǎo)管拆除時(shí)進(jìn)行準(zhǔn)確記錄，并認(rèn)真復(fù)核已拆除的導(dǎo)管長(zhǎng)度，確保了導(dǎo)管拆除時(shí)不出現(xiàn)錯(cuò)誤。⑤確定灌注標(biāo)高，保證最后一次灌注后混凝土標(biāo)高高出設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高0.8m以上。

4 結(jié)束語(yǔ)

鉆孔灌注樁基施工過(guò)程中會(huì)遇到很多復(fù)雜的困難，以上是我們?cè)谑┕み^(guò)程中遇到的一個(gè)工程實(shí)例，在具體施工中采用的方法僅供同行參考，有不妥之處敬請(qǐng)指正。

[1]徐小民.淺談潛水鉆成孔灌注樁的質(zhì)量控制[J].科技資訊，2009(25).

[2]原振東.沉管灌注樁的質(zhì)量控制[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2009(26).

[3]盧志宇.砂性土層中采用水泥攪拌樁套打鉆孔灌注樁施工的質(zhì)量監(jiān)督與控制[J].科技資訊，2008(12).