彭永秋

（廣東省建筑工程機(jī)械施工有限公司，廣東 廣州 510500）

0 引言

溶洞是珠三角地區(qū)常見(jiàn)的不良地質(zhì)現(xiàn)象。如果對(duì)溶洞的處理措施不當(dāng)，對(duì)在此區(qū)域的工程建設(shè)將造成極大的工程隱患，甚至引發(fā)工程事故。樁基礎(chǔ)作為一種應(yīng)用非常普遍的基礎(chǔ)形式，在其施工過(guò)程中難免會(huì)因?yàn)楦鞣N原因引發(fā)一些質(zhì)量缺陷。本文就是以在溶洞地質(zhì)條件下因外部原因造成樁基礎(chǔ)無(wú)法穿透溶洞的實(shí)例，提出一種壓力注漿加固樁基底溶洞的施工方法，可以有效地解決上述問(wèn)題。

1 工程概況

珠海市科技創(chuàng)新海岸北圍市政道路工程三標(biāo)段由廣東省建筑工程機(jī)械施工有限公司中標(biāo)承建。其主要施工內(nèi)容包括金環(huán)西路、中珠渠北路東段共約2.7 km城市次干道，含跨線橋1座。在跨線橋施工過(guò)程中，其中一橋墩（B22）基礎(chǔ)為鉆孔灌注樁單樁，樁徑2.5 m；據(jù)地質(zhì)勘探資料的鉆孔柱狀圖表明：在-30.45～-30.95m有深為0.5m的空洞，全充填，充填物為軟塑狀褐黃色粘土；在-31.95～-33.55 m有深為1.6 m的空洞，全充填，充填物主要為軟塑狀褐黃色粘土；在-34.15～-34.65 m有深為0.5 m的空洞，全充填，充填物為粘土；在-34.65 m以下為微風(fēng)化白云質(zhì)灰?guī)r。原設(shè)計(jì)終孔標(biāo)高為-37m，但該樁鉆進(jìn)至-33.53 m時(shí)，因突降暴雨，西側(cè)高壓電纜溝整體東移，擠壓護(hù)壁鋼護(hù)筒。為防止樁孔移位和高壓電纜爆炸，經(jīng)有關(guān)單位現(xiàn)場(chǎng)考察，決定就此終孔，并灌注成樁。

因樁底基本落在溶洞上，在樁身砼達(dá)到28d齡期后，經(jīng)建設(shè)方會(huì)同設(shè)計(jì)院商議決定對(duì)樁底溶洞進(jìn)行注漿加固。

2 施工方案

2.1 加固原理及工藝流程

2.1.1 加固原理

鉆孔至空洞部位，用高壓將水灰比為0.6：1的水泥漿壓入孔內(nèi)。將空洞內(nèi)的軟塑充填物擠壓到空洞裂隙中，氣體由排氣孔排出，然后逐漸地讓水泥漿液充填整個(gè)空洞內(nèi)，從而起到加固墩基礎(chǔ)的作用。

2.1.2 施工工藝流程及內(nèi)容（見(jiàn)表1）

表1 施工工藝流程及內(nèi)容一覽表

2.2 注漿孔的布置和注漿材料

最初方案設(shè)計(jì)注漿孔（JZ-3）和檢查孔（C1）各一個(gè)，但在實(shí)際施工中，根據(jù)檢查孔情況，又增設(shè)一個(gè)補(bǔ)1孔；為保證注漿質(zhì)量，減少施工干擾，所有鉆孔均采用由承臺(tái)外傾向墩中心斜孔，探至溶洞底，傾角85～86°，具體見(jiàn)圖1“壓漿孔位及孔的傾向（透視）平面圖”。

圖1 B22墩底壓漿孔位及孔的傾向（透視）平面圖

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)配比的小樣試驗(yàn)和壓水試驗(yàn)，決定采用純水泥砂漿壓漿，水灰比0.6∶1，細(xì)砂約占水泥漿液的3%。

2.3 壓水試驗(yàn)確定注漿壓力

注漿前必須先進(jìn)行壓水試驗(yàn)，以確認(rèn)在上道工序中已檢驗(yàn)有效的注漿管是否重新被堵塞，把溶洞充填物推至注漿范圍之外，確定注漿初壓力。實(shí)際測(cè)得此時(shí)泵壓力為0.3 MPa。

注漿壓力一般與樁長(zhǎng)和地層巖土體性狀有關(guān)，注漿壓力不是一個(gè)固定的指標(biāo)，但壓力過(guò)大或過(guò)小均影響樁底注漿質(zhì)量，注漿壓力過(guò)大易產(chǎn)生冒漿和跑漿，壓力過(guò)小漿液在巖土體內(nèi)不易實(shí)現(xiàn)劈裂、擠壓和滲透。因此，注漿壓力的調(diào)控要符合樁底注漿壓力變化的規(guī)律（由小到大）。根據(jù)工程實(shí)踐，一般以壓水試驗(yàn)疏通注漿管時(shí)的壓力為注漿的初壓力，初壓力的2～3倍為注漿的終壓力，故該工程的注漿終壓力確定為0.8 MPa。

2.4 鉆進(jìn)及注漿過(guò)程

當(dāng)孔位布置后，按編號(hào)進(jìn)行鉆探，因該工程鉆孔較少，空洞不大就不用跳孔鉆，當(dāng)每孔鉆至土層與基巖分界線時(shí)停鉆清孔。同時(shí)將護(hù)壁套管上提0.5 m，把已調(diào)好的水泥砂漿投入孔底，同時(shí)拔起套管打入原孔位與水泥砂漿進(jìn)行固結(jié)，凝固8 h后，再進(jìn)行鉆孔，繼續(xù)鉆至設(shè)計(jì)標(biāo)高，當(dāng)?shù)谝豢淄瓿纱斯ぷ?，可不注漿，開(kāi)始鉆第二孔。當(dāng)?shù)诙椎竭_(dá)開(kāi)始注漿設(shè)計(jì)標(biāo)高（溶洞底）時(shí)，將注漿套管放入距空洞底部1.0 m高處準(zhǔn)備注漿，注漿時(shí)應(yīng)分多次注漿，注漿方式采用孔底返漿上行式，較大空洞注入3～5次，較小空洞不少于2次，直至將空洞注滿或注漿壓力達(dá)到0.8 MPa。

補(bǔ)漿情況：為了保證空洞被水泥漿充分充填，在每次注漿結(jié)束時(shí)都保證對(duì)每孔進(jìn)行注漿回填封孔。在檢查孔檢測(cè)過(guò)程中對(duì)漿液不足的及時(shí)進(jìn)行了純水泥漿補(bǔ)漿，直至注漿管內(nèi)水泥漿液面12 h不下降，才停止注漿。

2.5 效果檢查

在工點(diǎn)布置了三個(gè)檢查鉆孔，其目的：

（1）通過(guò)鉆孔取芯檢驗(yàn)注漿的效果和密實(shí)情況；

（2）在鉆孔中注水，觀察其水位變化情況；

（3）對(duì)注漿效果不理想的進(jìn)行補(bǔ)漿；

（4）進(jìn)行動(dòng)力觸探或標(biāo)貫試驗(yàn)確定其強(qiáng)度。

通過(guò)鉆孔取芯，在-34.15 m～-34.65 m段，取出了完整水泥巖芯50 cm，其各項(xiàng)指標(biāo)均滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，達(dá)到了預(yù)期加固樁基基底的目的。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)該項(xiàng)工程的實(shí)踐表明，壓力注漿加固鉆孔樁基底溶洞的方法操作簡(jiǎn)便、效果明顯。該方法對(duì)溶洞地區(qū)需整體提高其承載力的高速公路、城市高架橋及機(jī)場(chǎng)跑道等提供了行之有效的解決方法。同時(shí)，對(duì)樁自身缺陷（樁底沉渣過(guò)厚、樁身混凝土離析，有夾層等）的修補(bǔ)，也可以作為一種參考。