溶洞發育地區沖孔灌注樁施工質量控制方法分析

姜 勇

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沖孔灌注樁的直徑較大，樁端可以被嵌入到出現輕微風化現象的巖層中，提高巖層的承載能力，在建筑施工過程中有著較為廣泛的應用。沖孔灌注樁適用于較多土層，如粘土層、碎石土層或者填土層等，在溶洞發育地區應用也可以取得較好的效果。但是在溶洞發育地區容易出現樁孔溶洞的現象，增加了施工難度，并且增加了各種不良事件的發生幾率，如卡錘、梅花孔、塌孔或者掉鉆等，不僅影響了施工進度，還會縮減工程的使用壽命［1］。在溶洞發育地區實施沖孔灌注樁施工時，需要采取合理的措施控制施工質量，保證工程項目的使用安全性和使用質量。

1 工程概況

本項目位于龍門縣龍珠廣場東南側，本次設計橋梁為龍門縣白沙河河堤龍珠廣場段改造工程，現狀為河道，北側為待施工西林路橋梁，南側為已施工環城東路橋梁。為了龍珠廣場的綠化工程需要，對本項目進行新建處理。本橋橋梁所跨河道無通航要求，橋位與所跨河道所呈角度為90°；本橋上部結構采用3m×16m 預應力混凝土（先張法）簡支空心板+部分現澆空心板，橋面連續；下部結構橋墩采用樁柱式橋墩，樁接蓋梁橋臺，鉆孔灌注樁基礎。本橋平面位于直線上，橋面橫坡為單向0%，縱斷面縱坡0%，0#、3#橋臺處各設置一道D80 伸縮縫。橋梁寬度由48.82m 漸變至58.80m，其中預制空心板與現澆空心板橫向懸臂拼接，變寬部分由現澆段調節，施工需理清二者位置關系［2］。

2 溶洞發育地區沖孔灌注樁施工質量控制方法

2.1 做好施工準備工作

由于不同樁位的地質情況有所差異，并且部分樁位和之前所勘測的情況有所不同。為了避免在施工中出現不良事件，需要先在施工前使用超前鉆，按照一樁一孔的原則來查清溶洞的實際分布情況，并結合超前鉆的資料整理出溶洞范圍的大小。通過超前鉆所得出的資料對樁身的長度進行估量，根據所得數據設計柱狀圖，并以書面的形式發放到施工現場內的每個工作人員，進行技術交底，使技術人員對溶洞發育情況有清晰的了解［3］。

2.2 成孔質量控制

在沖孔灌注樁的施工過程前需要對樁孔周圍的雜物進行清理，保證在其周圍只存在著粘土或者片石。粘土是灌注樁施工時主要應用的材料，需要確保粘土的質量，片石的粒徑需要保持在20cm×20cm。成孔時技術人員需要緊跟作業，如果施工時泥漿下降，則需要立即提起樁錘，在樁孔中填充泥漿、片石以及粘土，并組織其他人員及時搶險。在成孔時務必要保證全斷面入巖，否則很有可能出現超前孔入巖，但是其他區域沒有入巖的情況。如果沖孔灌注樁沖到巖層時，需要利用線錘在沖孔樁的周圍進行檢查，檢測是否屬于一樣的巖石。在判斷時主要根據線錘的手感以及所傳出的聲音進行判斷。

2.3 注漿加固

注漿加固法可以提升工程地基的承載能力，在施工過程中有著廣泛的應用，可以使用氣壓或者液壓的方式將漿液注入巖土層中。首先需要選擇合適的注漿方案，主要有滲入型、壓密灌漿、劈裂灌漿以及電動化學灌漿。然后選擇注漿參數，包括注漿的壓力、順序、漿液配比以及注漿量。每孔（段）漿液注入量可用下式計算：Q=πAH R2·β·n=A·S·H·n·β=q·H。在成孔后根據孔深來配置花管，并將其放置到孔底。結合此次工程進行分析，可以使用普通硅酸鹽水泥，水灰比控制在1：1，注漿壓力定為0.4～1.0 MPa。注漿時要按照先邊緣帷幕孔再加固空的順序施工，注漿量達到設計要求后停止注漿［4］。

2.4 清孔質量控制

為了保證后續混凝土的灌注質量，需要在成孔之后進行清孔。清空時需要將樁孔底部的沉渣清除除去，減少泥漿的使用比重，使其達到標準要求。由于安放鋼筋籠時會需要較長的時間，在泥漿中所懸浮的石渣會下沉，因此當鋼筋籠在安裝結束后需要進行二次清孔。清空時孔壁所需要承擔的壓力會減少，也會引起危險因素的出現，因此周圍的工作人員需要保持警惕。

2.5 混凝土灌注質量控制

首先需要確定混凝土的灌注方式，由于沖孔灌注樁是利用沖擊的方式達到成孔效果，因此在樁孔的四周都被泥漿所浸泡過，土質中的含水量會提升。此時為了保證施工質量需要利用混凝土泵車進行混凝土灌注。混凝土的配比極其重要，需要結合施工需求進行合理的配比，并在施工過程中需要保證混凝土可以得到及時的供應。在首灌時需要根據樁截面的面積V/H 的方式進行估算，可以抵消泥漿所產生反向壓力。

2.6 掌握溶洞地區沖孔灌注樁施工要點

第一，使用多種方法對溶洞分布情況進行分析，如溶洞位置、溶洞大小以及填充物情況等，并且需要現場的所有人員對其都有詳細的了解，實施技術較低。第二，由于沖孔灌注樁在溶洞發育地區出現不良事件的幾率較低，因此應當提前設置應急預案，并進行事故演練，保證施工的安全性。第三，當每節護筒進行振打之后需要檢測護筒周圍的高度差別，需要控制在2cm 之內，護筒中心的偏差也需要控制在5cm，否則會出現偏孔的問題。第四，在成孔時需要注意控制好沖程，避免出現卡錘的問題，發生漏漿，即立即采取情況拉錘措施，可以防止塌孔現象的出現。

3 結束語

在沖孔樁穿過溶洞時，可能遇見各種危險情況，這就要求現場管理人員、操作人員提高責任心，密切檢測，努力避免事故發生。也要求現場相關人員對過溶洞采用的技術措施能熟練運用，及時處理漏漿、塌孔。在樁基施工前，應做好各種準備工作，準備好充足的片石、粘土，尤其是配備充足的機械設備，避免出現現場施工過程中無法處理和協調的情況。