淺談巖溶地區樁基工程的全過程質量控制

■張元春 ■中交第三航務工程局有限公司廈門分公司，福建 廈門 361000

1 工程概況

武漢東風大道快速化改造二期工程三工區主線橋全長1.8km，樁基244根;另有E、F、G三條匝道，樁基106根;樁基共350根，樁基設計均為端承樁。根據超前鉆探提供的柱狀圖顯示，本工程區域屬巖溶地帶，有溶洞的樁基占85%，其中有填充物的溶洞占60%，無填充物的溶洞占25%。

對于巖溶地區來說，其工程地質條件復雜，巖面起伏的變化情況、巖溶的發育狀況均會對工程施工造成較多的不利影響，如何有效的提升巖溶地區樁基工程施工的質量，成為了本工程建設著重思考的問題。本文主要對巖溶地區樁基的主要施工工藝分析的基礎上，從巖溶地區樁基全過程質量控制入手，探討其施工質量的技術控制措施。

2 巖溶地區樁基溶洞處理工藝

2.1 拋填片石、粘土處理

當鉆孔至溶洞頂部1m左右時，采用小沖程逐漸將洞頂擊穿，一旦發現漏漿要迅速補漿，并拋填按1∶1比例拌制的片石粘土，溶洞較大時可適當加入袋裝水泥，待到液面停止下降時用沖擊錘小沖程沖擊擠壓，反復拋填，反復沖擊，直至形成泥石護壁不再漏漿為止。

2.2 鋼護筒處理

對于高度大的無填充溶洞采用全鋼護筒工藝處理，對于多層無填充物溶洞采用內外鋼護筒工藝處理。

2.3 超前注漿或灌注混凝土處理

當巖層有較大空洞時，必須采用注漿或用混凝土填充空洞，注漿所需時間較長，填充混凝土則成本較高，應結合工程實際情況采用相應的工藝。

3 巖溶地區樁基工程全過程質量控制要點

3.1 前期勘察

巖溶地區樁基施工的前期地質勘查是整個施工工作的重點和首要進行的內容，其主要是在采用多種探測手段的基礎上對區域范圍內的地質構造特征進行查明，并對其水文形式以及水量變化和地下水抽取情況等進行詳細勘察，能夠有效的避免施工過程中產生的不良沉降和開裂現象。另一方面，勘察工作還應重點對施工場地內的土層力學性質以及巖溶發展基本形態和大體規律等情況進行確定，特別是對于采用端承樁基礎的巖溶地區施工工程，需對每根樁進行超前鉆探，從而更好的對樁底持力巖層以及溶洞的位置進行實際情況查明。

3.2 工程設計

工程設計階段主要是對該地區的水文地質條件進行深入了解的基礎上，對其不同地層條件以及樁周土側摩擦力和樁端承載力進行分析，從而通過樁基荷載傳遞機理的有效掌握而進行嵌巖深度的確定。另一方面，在進行工程設計的過程中應在對巖面覆土的力學特性進行綜合分析的基礎上，結合巖土分布特性進行樁型的選取。當基巖土層較厚時，基樁的荷載會隨著深入的增加而逐漸衰減，該種情況下就可以采用樁端位于土層內的摩擦性樁。

3.3 施工

對于施工過程中的質量控制主要應根據施工中所采用的樁基型式的不同進行確定，樁基開孔前必須掌握好溶洞的具體位置，編制好溶洞處理的方案，當鉆進至溶洞位置，沖擊鉆必須使用低沖程進尺，做好補漿以及回填材料的準備，從而及時有效的進行漏漿和塌陷的預防及控

制，當回填材料無法達到溶洞處理的效果，須及時更換方案，采用長護筒跟進、鉆孔注漿、混凝土堵漏等措施，保證樁基的質量。

3.4 質量檢測

質量檢測工作應從成樁開始階段進行，從而加強樁基工程的檢測力度。首先在積極采用新測試手段和新測試方法的基礎上，對所有樁基進行超聲波檢測。其次應重點加強對荷載較大的單樁基礎的檢測，并根據動力檢測的結果抽選相應的樁基進行豎向抗壓靜載試驗，以此來保證成孔質量。

4 巖溶地區樁基施工質量的技術控制措施

4.1 成孔

如果是在巖層起伏變化較小且存在著溶洞填充物和空洞的地下水較為豐富的巖溶地區進行樁基施工，則可以相應的采用沖擊鉆沖孔施工，具體施工措施如下:首先對于地下水的處理應以疏導為主，并做好地表水的排除工作，在此過程中應充分貫徹宜疏勿堵的原則，主要可以采用護筒埋設或者是壓漿擠密的方法進行各項隔水措施的制定。其次，對于護筒深度的選擇主要應按照勘察工作中現實的樁基地層情況而確定，并在確保工程施工費用最優的原則上，進行孔位護筒的重復使用，從而減少工程費用。對于巖溶地區樁基工程施工來說，護筒的有效應用，能夠在很大程度上減少溶洞和破碎層的塌方和塌孔情況的出現，從而起到了減少混凝土擴散量的作用。第三，鉆進過程中如遇較小溶洞，或者溶洞有填充物的，鉆進至溶洞位置處，如遇漏漿，應及時補漿，并回填已按1∶1比例拌制好的片石、粘土，沖擊鉆用低沖程進尺，將回填的片石、粘土擠入溶洞處，從而達到有效的溶洞處理，同時也較好的防止卡鉆、斜孔等現象發生。第四，鉆進過程中如遇較大空洞，片石、粘土無法達到良好效果，注漿又需要較長時間，或其他因素長護筒無法使用的情況下，為了避免出現塌孔現象，須考慮用混凝土填充空洞，待混凝土強度達80%后，方可繼續鉆進，保證鉆進的質量及安全。

4.2 終孔

通常情況下由于對巖溶地區地層變化規律較難掌握，因此應在設計和勘察資料的基礎上，通過與施工實際情況的相結合，最終進行終孔位置的確定。首先如果工程施工的實際情況基本上與前期勘察所顯示的數據資料一致，那么可以直接進行終孔作業。其次假如兩者之間存在著一定的差異，則應按照樁孔漏漿與否以及巖樣硬度情況等進行綜合判斷，在必要情況下還應進行補鉆探，從而對終孔位置進行有效的確定。

4.3 水下混凝土澆筑

該項施工過程中應對混凝土的灌注質量進行嚴格的控制，首要質量控制要點就是對選用的原材料的質量控制。通常情況下巖溶地區樁基施工水下混凝土澆筑所采用的原材料主要是高強度的花崗巖，其具有著形狀圓潤和級配良好的雙重優勢。其次，嚴格控制混凝土的塌落度、和易性，避免因混凝土問題而產生質量問題。再次，澆筑溶洞樁基混凝土，要控制好混凝土的下料速度，以免下料過快，將已經填充好的溶洞護壁擠破，或者溶洞內的泥漿擠出，導致泥漿進入混凝土內，形成夾層。第四，控制好導管的埋深，應適當增加導管的埋置深度，避免混凝土因溶洞處護壁被擠破流入溶洞，導致混凝土面低于導管底口，發生斷樁現象。第五，盡量避免導管底標高與溶洞位置齊平，防止增加溶洞位置護壁的擠破現象，從而有效的保證樁基的澆筑質量。

5 結束語

總的來說對于巖溶地區的樁基施工主要應堅持預防為主、保障到位和安全經濟的原則，從而在對巖溶地區工程地質特點進行充分了解的基礎上，注重勘察工作的重要性，并通過對施工技術和施工工藝的合理開發利用，有效的克服巖溶地區樁基施工的難度大、問題多的困難。

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