關于喀斯特地貌干作業法旋挖成孔灌注樁沉渣厚度控制的要點研究

何 宇 中國建筑第二工程局有限公司

1 引言

干作業法旋挖成孔灌注樁用于深度較深（一般超過25m）和地質復雜（如溶洞、暗河等）的樁基礎施工。喀斯特地貌地區巖體結構多為強風化或者中風化巖，巖體松散，遇水易分解，沉渣厚度極易超過規范要求。因此，干作業法旋挖成孔灌注樁成樁過程中的一些關鍵要點必須熟練掌握。

2 施工準備階段的沉渣控制

2.1 重要技術準備

（1）根據地勘報告數據和設計圖紙入巖深度要求，確定每根樁的預挖深度，編制樁基預挖深度統計表。（2）掌握地下水的具體情況，分析地下水位與樁底標高的關系，確定降水井的降水深度和位置。（3）編制樁基開挖順序圖，相鄰樁跳挖施工，避免土體失穩坍塌下落。

2.2 重要場地準備

（1）施工場地必須具備一定的承載力，以保證旋挖機正常行走和作業，避免擠壓土體側移。（2）臨時堆土區域應距離孔樁一定的距離，不小于5m，避免土石方掉入孔內，且不得影響車輛進出。（3）臨時施工道路應有足夠的承載力，同時距離孔樁應有一定距離，避免擠壓土體，造成孔內土體失穩。（4）場地四周進行有組織擋水、降水和排水，保證干作業條件。

3 施工階段的沉渣控制

3.1 降水井施工

（1）正式施工樁基礎之前，先進行場地降水，以保證干作業，避免巖體遇水分解塌孔。（2）降水井采用鉆井降水。降水井設置在場地四周，降水井數量、間距根據地勘報告中地下水的具體情況確定。

3.2 護筒埋設

（1）首先采用直徑為正常樁徑+100mm大鉆頭向下引孔，引孔深度至原土層，確保護筒下部支撐穩固。（2）吊放護筒至孔內，護筒位置必須準確且筒身垂直。護筒外壁與引孔孔壁之間的縫隙用粘土回填夯實。（3）護筒為整體護筒，總長度必須滿足護筒安裝完成后，其頂端高出地面0.5m以上，以避免孔口的土石方掉入孔內。

3.3 鉆進

（1）鉆進前和鉆進過程中，司機必須時刻觀察和調整鉆機垂直度和水平度，以免成孔偏斜。（2）鉆進過程應先慢后快。鉆機鉆進過程中，如發現鉆桿搖晃或難鉆時，應停止鉆進，待分析原因，制定措施并處理完成后再鉆進。（3）每鉆進0.8m～1.0m時將鉆桿提出樁孔外，清除鉆筒里的材料，再下鉆鉆進，循環作業。

3.4 清底

當樁底達到設計要求的入巖深度以后，改用專用清底鉆頭進行清底，同時測量樁深度。樁底清底完成后，立即下放鋼筋籠并澆筑混凝土。

3.5 鋼筋籠的吊放

（1）吊放鋼筋籠時，需要人工輔助對準孔位，待鋼筋籠扶穩不再左右晃動之后緩慢下沉，不得碰撞孔壁。（2）鋼筋籠在下放過程中遇到阻礙時，應上下輕輕活動，或停止下放并重新清孔，不得強行下放。（3）鋼筋籠全部入孔后，復測樁深并做好記錄，當鋼筋籠與樁測量深度偏大較大時，說明樁底有大量沉渣，需提出鋼筋籠，重新清底之后，再吊放鋼筋籠。（4）混凝土澆筑之前，在孔口設置固定裝置固定鋼筋籠。

3.6 混凝土的澆筑

（1）樁身混凝土的澆筑采用水下混凝土的澆筑方式，利用料斗接導管法施工。該工序是控制樁底沉渣厚度的關鍵。澆筑前，在孔內根據樁徑放入適量的水，水深大概1m。（2）導管與導管之間采用螺栓連接，并用“O”型密封圈密封。（3）采用汽車泵將混凝土運輸送至料斗口，在澆筑過程中導管應埋入混凝土中2m～6m左右（最小不少于2m），導管距離樁基底部約30cm。料斗中先裝一定體積的混凝土（根據樁直徑計算確定），再打開料斗閥門，一次性澆筑至樁底，將樁底的沉渣沖起。（4）混凝土澆筑必須連續澆筑不間斷。施工現場配備足夠的混凝土運輸車等候。（5）澆筑時導管不能橫向搖擺。導管應根據澆筑進度居中垂直向上拔出，逐節拆卸。導管的提升速度由專人負責觀測和指揮，要求與混凝土上升速度相適應，必須保持導管在混凝土中保留深度不小于2m。整個混凝土澆筑過程中，導管不得撞壞鋼筋籠或孔壁。（6）混凝土澆筑完成面應高出樁頂設計標高0.5m，以便將沉渣全部排出，不影響樁身質量。

3.7 拔護筒

孔口護筒應在樁身混凝土澆筑完成后初凝之前拔出。護筒垂直向上緩慢提升，減少土層的擾動。

4 特殊情況的處理措施

4.1 孔壁塌落

用C15素混凝土回填整個鉆孔，待回填密實后再重新鉆孔。

4.2 鉆孔偏斜

對偏斜處上下反復掃孔，使孔垂直，如仍達不到要求，則需回填C15素混凝土重新鉆孔。

4.3 溶洞

（1）若溶洞面積和體積不大，則可采用C15素混凝土回填，利用混凝土的流動性填滿溶洞。（2）若溶洞面積和體積都較大，且為貫穿性溶洞，則可采用全跟進護筒進行施工。（3）施工之前，根據地勘報告，估算溶洞體積，對比分析方案，選擇最優方案，即經濟、安全、且滿足工期和質量。

4.4 暗河

根據設計、監理及地勘的意見，以及經過論證審批的專項施工方案進行施工。

5 結語

旋挖成孔灌注樁沉渣厚度決定了一根樁是否是合格樁，且如果不合格，二次處理的費用昂貴。旋挖成孔灌注樁成孔過程中，必須嚴格控制上述關鍵點，并按照對應的措施進行防控，確保最終成樁為合格樁。