淺談喀斯特地貌干作業法旋挖成孔灌注樁施工技術

何宇

摘要：本文介紹了喀斯特地貌地區應用較廣的干作業法旋挖成孔灌注樁施工技術。重點闡述了一些關于成孔工藝中相關的施工準備、成孔工藝、安全保障、質量控制要點。

關鍵詞：喀斯特地貌；干作業；旋挖樁；施工要點

針對地下溶洞較多的喀斯特地貌地區樁基礎一般采用干作業法旋挖成孔灌注樁。由于喀斯特地貌地區地下存在溶洞等復雜地質，同時巖體結構一般為強風化或者中風化巖，巖體松散，遇水易分解。因此，做好干作業法旋挖成孔灌注樁施工的部署和過程控制，對施工安全和樁基礎最終的成型質量非常重要。

1 施工準備

1.1 技術準備。（1）喀斯特地貌地區的旋挖成孔灌注樁一般為一樁一勘探孔一墻柱，即每根樁位至少有一個勘探孔，樁的上部結構為剪力墻或者結構柱。因此，首先項目技術部需要做的工作是根據地勘報告和樁基設計圖紙（入巖深度）確定各樁的預挖深度，并編制預挖深度控制表。（2）根據基礎剛性角，對預挖深度表進行調整。（3）編制樁基開挖順序圖，相鄰樁應跳挖施工。（4）與建設單位進行控制點的復核和交接。

1.2 場地準備。（1）場地換填、平整。對地基承載力低的場地，需要采用碎石進行換填，保證旋挖機能正常行走，且在鉆進過程中不發生不均勻下沉，以保證樁身的垂直度。（2）設置臨時堆土區域。臨時堆土區域不得影響車輛進出。（3）設置臨時施工道路。施工道路的寬度和承載力必須混凝土泵車和運輸車能正常進出。（4）場地四周進行有組織阻水、排水和降水，保證干作業條件。

1.3 機具準備。（1）汽車泵、混凝土運輸車：混凝土的運輸和泵送。（2）導管、漏斗：用于混凝土的澆筑。（3）汽車吊或者塔吊：起吊鋼筋籠和導管。（4）反鏟挖掘機、翻斗車：倒運土石方。（5）鋼筋籠加工、制作機具。

1.4 材料準備。（1）商品水下混凝土、鋼筋。（2）溶洞換填材料：C15商品混凝土、片石等。

2 干作業法旋挖成孔灌注樁施工技術要點

2.1 測量定位：樁位的埋設采用小木樁配合2cm鋼釘定位，在樁位的四周設置四個引樁，對樁位進行控制。

2.2 鉆機就位、引孔：將鉆進移動至樁位，調整水平、垂直之后，鉆頭中心與樁中心重合，并引孔1m～2m用于埋設護筒。

2.3 護筒埋設。（1）護筒選用樁身直徑+0.1～0.2m的鋼護筒。同時，選用對應直徑的鉆頭引孔，將護筒吊裝至孔內。（2）護筒的埋設必須有效地保證護筒在整個鉆孔樁施工中的穩定，護筒露出地面高度不小于0.5m，防止孔口土石掉入。護筒埋設必須豎直。（3）護筒埋設好后，護筒外側利用人工進行對稱、分層回填密實，避免護筒偏斜。

2.4 鉆進。旋挖機利用鉆桿旋轉鉆進。當鉆頭填滿土石方時，反向旋轉鉆桿將進土口封閉，拔出鉆頭，卸土。臨時卸土點的土應及時清理外運。

2.5 成孔驗收。（1）孔深以預挖深度統計表為參考進行控制。如發現巖層與地勘報告不符時，立即通知監理單位、建設單位、地勘單位人員進行現場確認。（2）孔深驗收分兩次驗收。第一次驗收為開挖到持力層時，驗收持力層深度。第二次驗收為達到嵌巖深度并清孔后，驗收全孔深度。兩次驗收均應會同監理單位、建設單位、地勘單位辦理書面驗收手續，避免后期發生糾紛。

2.6 第一次清孔。 鉆孔達到設計嵌巖深度之后，項目部質檢人員自檢孔徑、定位、垂直度和孔深。自檢合格后，通知相關單位驗收，驗收通過之后，填寫終孔檢查驗收表，并立即采用專用清底鉆頭進行孔底清理。

2.7 樁身鋼筋籠制作和安裝。（1）樁身鋼筋籠在鋼筋加工場制作。（2）由于施工成孔深度和預挖深度可能存在誤差，鋼筋籠的加工長度應根據最終成孔深度確定，并保有適當的余量。（3）鋼筋籠采用汽車吊或者塔吊進行吊裝，吊裝之前需要考慮鋼筋籠的重量，不得出現超載作業。

2.8 預埋件的安裝。（1）根據基樁檢測要求，在澆灌基樁砼前應埋設聲測管。（2）聲測管數量根據樁直徑，按規范要求沿鋼筋籠四周支撐的均勻布置，隨鋼筋籠一同放入樁內。聲測管綁扎必須牢固，接頭不得松動，避免砼漿浸入，確保檢測時能暢通使用。（3）鋼筋籠和預埋件安裝完成后，須經驗筋合格后方可澆灌樁身混凝土。

2.9 第二次清孔。由于旋挖樁成孔完成之后，距離鋼筋籠安裝還存在一段時間，在此時間段內孔樁內可能存在塌方等風險。因此在鋼筋籠正式下孔之前，進行第二次清空，減少沉渣厚度。

2.10 樁身砼澆灌。（1）樁基礎混凝土采用商品水下混凝土的澆筑方式進行澆筑。（2）首先進行導管和止水球的安裝，最后安裝料斗。（3）混凝土澆筑必須派專人負責，嚴格控制導管得拔管速度，必須保證導管始終沒在混凝土中。

3 安全保障措施

3.1 技術措施。（1）合理布置臨時道路，排水溝和積水井，并將不穩定邊坡進行相應處理，并落實消防和衛生急救設施，在施工現場設置不同類型的安全防護棚。（2）嚴格按安全技術操作規程和機械操作規程進行施工。（3）施工機具使用前，應進行檢查。施工機具施工過程中，嚴格按照操作規程作業，并定期檢測保養。

3.2 安全用電措施。（1）安裝、維修或拆除電器設備，必須由電工完成。（2）施工現場電力線路必須采用TN-S接零保護系統。（3）用電設備必須實行“一機、一閘、一箱、一保護”制。（4）設備機械應放置在防雨和通風良好的地方。

3.3 防雨、防雷措施。施工現場設置排水措施，原材和機具設置防雨措施。用電設備必須接地等防雷措施。

3.4 安全標志和安全防護。（1）安全標志：施工區域按國家、企業要求設置相應得安全標語和標志牌。（2）安全防護：當旋挖樁成孔后無法及時澆筑時，必須在孔口位置設置安全防護措施。水平防護采用Φ14@150鋼筋焊制而成的鐵柵蓋覆蓋；垂直防護采用鋼管搭設1.2m高防護欄桿。

3.5 夜間施工。夜間作業必須設置足夠的照明設備，不得有盲區，照明燈采用防爆工作燈。

4 質量控制措施

（1）鉆進過程中隨時注意垂直度校正，偏差不得超過規范要求。（2）根據鉆孔進尺及巖渣判定嵌巖情況，并與地勘資料和預控深度進行對比，必須三方共同簽字確認。（3）放置鋼筋籠后，必須重新測量成孔深度，與收方深度進行對比。因為鋼筋籠下吊過程中可能碰到樁身護壁，導致出現塌孔。若對比發現深度偏差較大時，應進行再次清孔。（4）旋挖樁成孔之后，必須立即下放鋼筋籠和導管，澆筑混凝土。原則上不允許長時間放置。（5）旋挖樁成孔，沉渣厚度過厚，是最常見的質量問題。采用水下混凝土的澆筑方式是能很好的減少旋挖樁沉渣過厚的情況。每根樁的灌注記錄要求記錄完整，并妥善保存。（6）成樁檢測：常用的檢測方法為聲波檢測法。剔鑿樁頭的特別需要注意：不要堵塞聲測管。根據樁基設計等級，輔以其他另外一種檢測方法。檢測過程中，若發現存在Ⅲ、Ⅳ類樁，必須進行加固或者作廢處理。

5 結語

干作業法旋挖灌注樁施工技術，目前在我國運用得十分廣泛。針對特殊地質，結合旋挖施工技術，一些新的工藝工法也得到開發和運用。如在地下水較多、地質土壤或者巖層松散的地區，旋挖灌注樁通過采用旋挖機配合全跟進護筒進行旋挖樁施工。

（作者單位：中國建筑第二工程局有限公司）