楊松

摘要：溶洞地質(zhì)環(huán)境增加了樁基的施工難度，本文結(jié)合工程施工對溶洞地質(zhì)下沖孔灌注樁的成孔與澆筑進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：溶洞地質(zhì)；沖孔灌注木樁

1工程簡介

本工程地區(qū)地貌屬潯江一級階地地貌單元。碼頭施工區(qū)位于潯江的西岸，地形起伏較大，上部覆蓋層為第四系沖積第6層，覆蓋層以下為中風(fēng)化白云質(zhì)灰?guī)r、強(qiáng)風(fēng)化白云質(zhì)灰?guī)r層厚約6m-25m，港區(qū)淺層巖溶較發(fā)育，其形態(tài)主要以溶洞（槽）、溶蝕裂隙為主。

2施工工藝

2.1施工準(zhǔn)備

沖孔樁施工區(qū)地質(zhì)復(fù)雜，溶洞發(fā)育毫無規(guī)律，每個樁位的地質(zhì)情況都有所不同，有的樁位實(shí)際地質(zhì)情況跟勘探情況相差很大，沖樁過程中容易造成漏漿、塌孔甚至卡錘。

依據(jù)超前鉆資料，確定每根樁的樁身長度，入巖深度，以書面交底的方式將地質(zhì)柱狀圖發(fā)放到現(xiàn)場管理人員，并組織相關(guān)人員進(jìn)行學(xué)習(xí)。在每根樁沖孔之前由現(xiàn)場技術(shù)人員再次現(xiàn)場交底，使現(xiàn)場施工人員了解溶洞所在位置、范圍大小、充填情況。依據(jù)超前鉆資料推斷樁身溶洞大小，樁與樁之間可能存在溶洞貫通情況，施工前編制樁基沖孔計(jì)劃，避免同一溶洞上同時沖擊兩根樁，避免成孔、灌注時的相互干擾。

3施工過程

3.1護(hù)筒埋設(shè)校正

護(hù)筒埋設(shè)采用震動下沉法施工，在施振前，選擇并固定好導(dǎo)向架，施振過程中，嚴(yán)格控制鋼護(hù)筒的平面位置及垂直度。按照現(xiàn)行2012版《港口工程樁基規(guī)范》有關(guān)規(guī)定，其位置偏差：陸上樁≤50mm，近岸無掩護(hù)水域樁≤150mm，傾斜率≦1%。所以，鋼護(hù)筒的下沉振動速度不宜太快，應(yīng)采用“小振幅，多振次”方式施振。應(yīng)將護(hù)筒底埋至巖面，護(hù)筒無法下沉為止。

埋設(shè)護(hù)筒時，遇地下障礙物應(yīng)查明地下障礙物的性質(zhì)，若與勘探地質(zhì)報告不符，應(yīng)及時向設(shè)計(jì)和甲方監(jiān)理提出，協(xié)商處理。

3.2泥漿控制

泥漿作為沖孔過程的穩(wěn)定液，主要作用為保護(hù)孔壁和懸浮鉆渣。泥漿可在孔壁上形成一薄層泥皮，使水無法從內(nèi)向外或從外向內(nèi)滲透，溶洞地質(zhì)下沖孔樁施工極易出現(xiàn)孔壁坍塌現(xiàn)象，泥漿對孔壁硬化、保護(hù)作用至關(guān)重要。鉆渣通過反循環(huán)、沉淀，清出孔內(nèi)。制備泥漿采用納制膨潤土，泥漿比重控制在1.05。初次注入泥漿，盡量豎直向下沖擊在樁孔中間，避免泥漿沿護(hù)筒側(cè)壁下流沖塌護(hù)筒根部，造成護(hù)筒根部基土的松軟。在成孔過程中，確保泥漿高于地下水位2m，以有利于孔壁的穩(wěn)定。

3.3溶洞地質(zhì)下沖擊成孔

本工程沖孔灌注樁均為嵌巖樁，所以采用沖孔機(jī)沖孔，沖孔時將沖錐式鉆頭提升到一定高度后以自由下落的沖擊力來破碎巖層，采用泥漿反循環(huán)清渣，對于巖溶地區(qū)復(fù)雜的地質(zhì)條件，沖擊鉆進(jìn)方法是嵌巖樁最有效的成孔方法。

3.4特殊部位及突發(fā)問題的處理

在本項(xiàng)目施工中出現(xiàn)過溶洞頂坍塌、護(hù)筒內(nèi)泥漿面迅速下降等突發(fā)情況，下面針對兩種典型情況結(jié)合具體施工措施進(jìn)行分析。

（1）溶洞破頂措施

某樁樁徑為1.8m，樁長23.1m，超前鉆鉆明溶洞位置在1.5-4.4m處，溶洞高2.9m。在施工沖孔至標(biāo)高4.8m處時，針對該地質(zhì)狀況，采用了少提輕擊，慢慢擊穿溶洞頂，防止溶洞頂破裂、突然塌陷，在沖孔至標(biāo)高4.5m時，出現(xiàn)護(hù)筒內(nèi)泥漿面迅速下降，并伴隨掉錘現(xiàn)象。針對這種問題，現(xiàn)場立即加大泥漿供應(yīng)量，確保不發(fā)生塌孔的情況下進(jìn)行回填，填入直徑為20-30cm片石和粘土，初次回填至孔深2/3處，重新開始沖孔，采用低錘快擊的辦法將片石沖入溶洞內(nèi)。當(dāng)片石充滿溶洞后，觀察鋼絲繩無明顯偏移、無漏漿、偏錘等現(xiàn)象后，進(jìn)行正常沖孔，直至成孔，若仍有漏漿等現(xiàn)象，則需要重復(fù)回填片石、粘土，重復(fù)沖孔。

（2） 護(hù)筒內(nèi)泥漿流失

某樁樁徑為1.6m，樁長9.8m，超前鉆顯示該區(qū)域巖面較不規(guī)則，存在凸起斜巖，巖面下存在溶洞。在施工中該樁在沖孔穿過溶洞后出現(xiàn)護(hù)筒內(nèi)泥漿持續(xù)緩慢下降，泥漿損失量約為2m？/h的現(xiàn)象。

針對這種現(xiàn)象，初步推測為溶洞內(nèi)仍存在空隙，導(dǎo)致泥漿流失。后采取了回填粘土、增加泥漿供應(yīng)量和調(diào)大泥漿比重的措施。在持續(xù)沖進(jìn)1m后，護(hù)筒內(nèi)泥漿仍然持續(xù)下降，泥漿損失量約為4m？/h，若采取原措施持續(xù)回填粘土、增加泥漿供應(yīng)量繼續(xù)沖孔，既不經(jīng)濟(jì)，又對后續(xù)混凝土灌注存在影響。結(jié)合地質(zhì)資料，該區(qū)域巖面較不規(guī)則，存在凸起斜巖的情況。針對這一情況考慮護(hù)筒底和巖面接觸處由于斜巖導(dǎo)致存在較大空隙，由于護(hù)筒內(nèi)泥漿面高于外側(cè)水位線，導(dǎo)致由于護(hù)筒內(nèi)外壓差，引起的泥漿滲漏。在不影響樁徑的情況下遂對護(hù)筒進(jìn)行接長3m，再次打入已完成沖孔的巖面內(nèi)。后再進(jìn)行沖孔施工時，護(hù)筒內(nèi)泥漿面未出現(xiàn)下降，后順利成孔。

3.5下籠裝管

沖孔樁沖孔至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，進(jìn)行第一次清孔，清孔控制標(biāo)準(zhǔn)是循環(huán)清孔至出漿口處無巖碴為止。再進(jìn)行鋼筋籠的安裝，安裝過程中必須控制鋼筋籠垂直下降，防止出現(xiàn)因鋼筋籠剮蹭孔壁導(dǎo)致塌孔的現(xiàn)象。鋼筋籠下入孔內(nèi)受阻，應(yīng)查明原因并處理后方可下入，必要時應(yīng)起拔掃孔后再下籠，確保下放鋼筋籠和鉆孔的同心度。鋼筋籠下放至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，應(yīng)進(jìn)行鋼筋籠的中心定位，中心偏差<2cm，然后沿周邊布置4道定位筋至護(hù)筒壁，以防止砼灌注時導(dǎo)管碰撞鋼筋籠造成鋼筋籠偏位。

導(dǎo)管應(yīng)按孔深拼裝，其底口離孔底0.3m-0.5m，安裝前檢查導(dǎo)管密封性，橡膠密封圈是否有遺漏，并檢查絲扣是否完好及導(dǎo)管圓整度，確保導(dǎo)管的嚴(yán)密性及其緊固性，防止灌注混凝土?xí)r出現(xiàn)漏漿堵管等狀況。

3.6灌注水下混凝土

溶洞地質(zhì)下灌注水下混凝土?xí)r易出現(xiàn)混凝土面不上升、迅速降低等現(xiàn)象，為保證成樁質(zhì)量，必須嚴(yán)格控制灌注過程。針對地質(zhì)因素，存在溶洞的樁灌注時需每5分鐘測一次混凝土面高程，且提前準(zhǔn)備好充足的混凝土供應(yīng)，針對突發(fā)情況迅速做出修正措施。

某樁樁徑為1.8m，樁長19.2m，超前鉆鉆明溶洞位置在標(biāo)高8.1-10.6m、11-12.5m處，沖孔過程中已采取措施順利成孔。灌注過程中當(dāng)灌注至標(biāo)高13.8m處，正在拆除導(dǎo)管時發(fā)現(xiàn)混凝土面在2分鐘內(nèi)下降至8.5m處，此時導(dǎo)管底標(biāo)高為9.4m，若繼續(xù)澆筑很容易出現(xiàn)斷樁的風(fēng)險。初步分析原因?yàn)槿芏次幢惶顫M、存在空隙，當(dāng)受到混凝土壓力時，原洞壁破裂，混凝土流入溶洞中空洞處。

4結(jié)語

溶巖地區(qū)沖孔樁施工過程中，可能遇見各種突發(fā)情況，這就要求現(xiàn)場管理人員在施工前準(zhǔn)備充分，做好應(yīng)急預(yù)案；施工中密切監(jiān)測，針對各種情況，迅速做出反應(yīng)，第一時間采取措施。

參考文獻(xiàn)：

[1]溶巖地區(qū)沖孔灌注樁成樁技術(shù)分析[J].盧仕明.居舍.2018.

[2]沖孔灌注樁施工方法探討[J].黃健寧.科技信息.2012.

（作者單位：安徽省滁州港航投資有限公司）