超前導孔在巖溶地質旋挖鉆成孔灌注樁施工中的應用

鄭禮旺

（福建成森建設集團有限公司，福建 龍巖 364000）

1 超前導孔在巖溶地質旋挖鉆成孔灌注樁施工方法的概述

1.1 施工方法的主要內容

本方法在巖溶地質采用旋挖鉆施工鉆孔灌注樁基礎時，是應用模塊化的鉆具導向裝置，根據地質變化在鉆具上增加不同高度和長度的導向裝置，減少偏孔和鉆進誤差，消除卡鉆問題。通過在原樁位中設置超前導孔的施工方法，利用超前導孔提前判斷溶洞的位置和高度，采取相應措施。此方法根據洞內泥漿損失及補漿損失，以判別溶洞的大小，從而采取不同的溶洞處理方案，具有工藝原理清晰、設備通用、施工方便、成樁速度快、糾偏效果明顯、溶洞判斷準確、適用地質廣等特點，可以應用于巖溶地質市政、房屋建筑等鉆孔灌注樁基礎等工程施工中。

1.2 施工方法的特點和應用范圍

1.2.1 特點：本方法在喀斯特地貌巖溶地質條件下樁基礎施工中突顯其優勢。工藝原理清晰、設備通用、施工方便、成樁速度快。糾偏效果明顯、溶洞判斷準確，采取的應對措施準確有效，超前導孔的施工工藝對地基土的擾動較小。能有效地處理旋挖鉆機在巖溶地質中出現的常見問題。

1.2.2 范圍：適用于喀斯特地貌巖溶地質、地貌形態的鉆孔灌注樁基礎的施工。

2 工藝流程

3 施工方法應用要點

3.1 逐孔地質鉆探

前期勘察中，溶洞情況掌握準確、詳細與否直接關系到施工方案的選擇及施工能否成功。對關鍵樁進行逐孔鉆探，進行加密勘探孔得出地質柱狀圖，形成詳細的地質資料（詳勘報告），更精確掌握巖溶地質情況，初步判斷溶洞狀況，從而制定更有針對性的樁基施工方案和巖溶處理方案。

3.2 鉆孔方案確定

根據每孔地質鉆探地質柱狀圖，分析巖溶地質情況，精確掌握溶洞狀況，包括：常規鉆進標高、地質情況、超前鉆進的厚度及標高等技術參數。預測溶洞大小，有針對性地做出不同的巖溶處理方案和應急準備。容積較小的溶洞可以直接采用灌注的方式來填充解決；如果溶洞較大，需要相應準備較多的應急泥漿和回填土。預計溶洞為不可填充或無法經濟填充時，做好雙液注漿準備。

3.3 正常孔徑鉆進

護筒埋設→鉆機就位→開鉆及整孔鉆進

3.4 超前導孔鉆進

正常孔徑鉆進至預留溶洞上方坍方高度→導孔鉆進→據樁內泥漿損失判別溶洞的大小→溶洞處理→記錄并驗收溶洞處理。

3.5 循環鉆進

待溶洞處理完畢，經驗收合格后繼續進入下一個施工循環，直到完成本樁鉆進。

3.6 清孔和終孔檢查

當鉆孔深度達到設計標高時，立即進行清孔。清孔應達到以下標準：泥漿及沉渣厚度嚴格按規范要求執行，嚴禁采用加深鉆孔深度方法代替清孔作業。成孔質量檢查：成孔后應對孔徑、鉆深、孔底沉渣厚度、垂直度等逐項檢查并記入鉆孔記錄和檢查表中。孔位偏差不大于10cm，斜度不超過1%。

3.7 鋼筋籠加工與吊放

鋼筋籠加工制作嚴格按設計及規范要求進行，并驗收合格方可進入安裝階段。下放時檢查鋼筋籠垂直度，同時采取各項措施確保樁身主筋凈保護層厚度符合設計及規范要求；鋼筋籠安裝就位后立即將鋼筋籠中四根加長主筋與鋼護筒頂部焊接固定，防止混凝土灌注過程中鋼筋骨架上浮。鋼筋籠上部伸入承臺范圍內的箍筋待破除樁頭混凝土后再按設計要求綁扎就位。樁鋼筋骨架的允許偏差按鋼筋籠驗收規范及檢驗標準執行。

3.8 混凝土澆筑

砼灌注前必須對泥漿三項指標（泥漿比重、稠度、含砂率）進行檢查。砼灌注前必須認真計算核對導管每節長度、節數、總長，并控制導管底懸空長度。對于巖溶地區，砼灌注完成后應觀察泥漿面有無變化半小時，如泥漿面沒有變化便可拆除導管，如果泥漿面下降則必須繼續進行砼灌注，并反復量取砼面高度，直至砼面穩定為止。提升導管時要勻速、緩慢提升，尤其是提升最后一節導管時必須緩慢，防止提升速度過快造成泥漿進取砼中。砼灌注完成后待砼達到2.5Mpa以上后必須將孔位回填，防止出現安全事故。

4 本方法應用工程實例及效益分析

4.1 應用工程概況

恒寶城市廣場位于福建省龍巖市新羅區龍騰南路，工程總占地面積約 16000㎡。工程樁基部分工程量大、工期緊，處在巖溶地質區域，存在大量的溶洞。工程設計工程樁350根，樁徑Φ1000，每根樁長約為30米。針對工程地質情況和工期要求設計采用旋挖機成孔，成孔過程處理出現大量溶洞，其中小型溶洞185個，中型溶洞105個，大型溶洞18個。

4.2 應用效益分析

本工程施工采用了鉆具導向裝置，在溶洞地層鉆進過程中沒有出現漏漿塌孔、埋鉆、卡鉆以及斜孔等事故；同時在原樁位中設置超前導孔的施工方法，利用超前導孔和水頭損提前判斷溶洞的位置、高度和大小，從而提高了溶洞的處理效率。鉆進效率較高，成功地實現了旋挖鉆機在溶洞地層的快速鉆進，降低了成孔的施工成本，更是極大地提高了施工效率，其經濟效益較為明顯。

5 結語

超前導孔在巖溶地質旋挖鉆成孔灌注樁施工在工程應用中具有工藝原理清晰、設備通用、施工方便、成樁速度快、糾偏效果明顯、溶洞判斷準確、質量安全有保證等特點，大大加快了溶洞的處理效率，從而保證了施工進度，適用于喀斯特地貌巖溶地質、地貌形態的復雜多變的市政工程、房屋建筑等鉆孔灌注樁基礎的施工。