沖孔灌注樁施工關(guān)鍵技術(shù)研究

楊煜勛

摘 要 隨著樁基工程施工技術(shù)的不斷發(fā)展，沖孔灌注樁施工工藝簡(jiǎn)單、地基變形小等優(yōu)點(diǎn)得到廣泛應(yīng)用，本工程左干渠橋梁橋臺(tái)樁基為直徑D100cm單排沖孔灌注嵌巖樁，共48根。沖擊成孔灌注樁多為混凝土水下灌注樁，常因不良地質(zhì)條件，易造成施工質(zhì)量缺陷。本文介紹了樁基施工時(shí)遇溶洞不良地質(zhì)的處理措施，為以后類似工程的施工提供經(jīng)驗(yàn)參考。

關(guān)鍵詞 樁基施工;沖孔灌注樁;溶洞處理

1工程概況

該項(xiàng)目起于廣龍路與G105線（廣從路）交匯處，沿東南方向前行，跨過流溪河灌區(qū)左干渠，在農(nóng)保地前與機(jī)耕路相接，本標(biāo)段范圍為K0+819.809～K1+668.736。左干渠橋梁起點(diǎn)里程K1+151.767m，終點(diǎn)里程K1+177.551m，跨越左干渠。橋梁上部構(gòu)造采用1～20m 裝配式后張法預(yù)應(yīng)力混凝土空心板，跨越現(xiàn)狀左干渠，左干渠橋梁工程有0號(hào)和1號(hào)橋臺(tái)，橋臺(tái)基礎(chǔ)采用沖孔灌注樁基礎(chǔ)，樁基礎(chǔ)的直徑為1.0m，0號(hào)和1號(hào)橋臺(tái)共有48根，樁長(zhǎng)約30米。

2工程地質(zhì)條件

擬建場(chǎng)地位于燕山期花崗巖區(qū)，根據(jù)有關(guān)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查資料，并結(jié)合本次勘察所取得的資料，影響本場(chǎng)地的主要斷裂構(gòu)造有：北西向中新斷裂，一般不具有活動(dòng)性。場(chǎng)地內(nèi)鉆探未發(fā)現(xiàn)明顯構(gòu)造痕跡，場(chǎng)地是穩(wěn)定的。根據(jù)補(bǔ)勘的地質(zhì)資料顯示，本工程個(gè)別孔位存在大小不一的溶洞現(xiàn)象。

3沖孔灌注樁施工

（1）施工準(zhǔn)備：在樁基施工前要先調(diào)查鉆孔樁施工范圍內(nèi)有無地上、地下管線和構(gòu)筑物，及時(shí)與有關(guān)單位協(xié)商，經(jīng)同意后方可進(jìn)行管線改移或加固處理。施工時(shí)，先清除設(shè)計(jì)樁位范圍內(nèi)場(chǎng)地的雜物、障礙物，平整施工場(chǎng)地和施工便道[1]。

（2）測(cè)量放線：依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙計(jì)算各樁位的坐標(biāo)，并確定每個(gè)樁孔與相鄰控制點(diǎn)的位置關(guān)系。經(jīng)復(fù)核無誤后在場(chǎng)區(qū)內(nèi)實(shí)地放出，同時(shí)以樁中心為交點(diǎn)，在縱向和橫向方向埋設(shè)好護(hù)樁，樁位經(jīng)監(jiān)理工程師復(fù)核并簽字同意后方可進(jìn)行下步施工。

（3）護(hù)筒埋設(shè)：護(hù)筒長(zhǎng)度為2.0至4m，在護(hù)筒的上口邊緣開設(shè)2個(gè)溢漿口。護(hù)筒坑采用人工開挖，挖孔直徑比護(hù)筒大0.4m左右，挖孔深度以挖盡上部雜填土，進(jìn)入下部原狀0.2～0.3m 為宜，同時(shí)其深度不得小于1.5m 深，坑底應(yīng)平整。

（4）開孔：開鉆時(shí)應(yīng)先在孔內(nèi)澆注泥漿，泥漿相對(duì)密度等指標(biāo)根據(jù)土層情況而定。如孔中有水，可直接投入黏土，用沖擊錐以小沖程反復(fù)沖擊造漿。開孔及整個(gè)鉆進(jìn)過程中，應(yīng)始終保持孔內(nèi)水位高出地下水位1.5m～2.0m，并低于護(hù)筒頂面0.3m 以防溢出，掏渣后應(yīng)及時(shí)補(bǔ)水。護(hù)筒底腳以下2 m～4m 范圍比較松散，應(yīng)認(rèn)真施工。一般細(xì)黏土層可采用濃泥漿、小沖程、高頻率反復(fù)沖砸，使孔壁堅(jiān)實(shí)不坍不漏。在砂及卵石夾土等松散層開孔或鉆進(jìn)時(shí)，可按1：1 投入黏土和小片石（粒徑不大于15cm），用沖擊錐以小沖程反復(fù)沖擊，使泥膏、片石擠入孔壁。必要時(shí)須重復(fù)回填反復(fù)沖擊2～3 次。遇有流沙現(xiàn)象時(shí)，宜加大黏土減少片石的比例，按上述方法進(jìn)行處理，力求孔壁堅(jiān)實(shí)。

（5）掏渣：當(dāng)沖孔孔達(dá)到設(shè)計(jì)要求的深度，停止沖擊，將沖錘提升出孔外，維持泥漿和正常循環(huán)清洗吸除孔底沉渣直到返出泥漿的樁渣含量小于2%為止。起錘時(shí)應(yīng)小心操作，防止沖錘拖到孔壁，并向孔內(nèi)補(bǔ)入泥漿，穩(wěn)定孔內(nèi)水頭高度。及時(shí)下放導(dǎo)管，安裝清孔器并與砂石泵連接。進(jìn)一步將孔底沉渣吸出，同時(shí)逐步降低孔內(nèi)泥漿密度。

（6）檢孔：鉆進(jìn)中須用檢孔器檢孔。檢孔器用鋼筋籠做成，其外徑等于設(shè)計(jì)孔徑，長(zhǎng)度等于孔徑4～6倍。每鉆進(jìn)4m～6m，接近及通過易縮孔（孔徑減少）土層（軟土、軟塑黏土、低液限黏土等）或更換鉆錐閃，都必須檢孔。

（7）終孔：嵌巖樁須滿足設(shè)計(jì)圖紙注明的入巖深度，要求要求樁底嵌入中風(fēng)化巖不小于2.5D。

（8）鋼筋籠的制作與安裝：a.鋼筋籠制作。根據(jù)配筋圖制作鋼筋籠，按樁孔深度分段制作。安裝時(shí)要確保鋼筋的位置、間距及根數(shù)的準(zhǔn)確。主筋的焊接應(yīng)互相錯(cuò)開，35倍鋼筋直徑區(qū)段范圍內(nèi)的接頭數(shù)不得超過鋼筋總數(shù)的一半。b.鋼筋籠的吊裝。在鋼筋籠加工場(chǎng)地分段制作完成并驗(yàn)收合格后的鋼筋籠，用吊機(jī)將鋼筋籠吊放入孔內(nèi)。兩段鋼筋籠連接時(shí)采用單面焊，焊接長(zhǎng)度為10d。

（9）水下混凝土澆注。用直升導(dǎo)管法澆注水下混凝土?xí)r，混凝土拌合物通過導(dǎo)管下口，進(jìn)入到初期澆注的混凝土（作為隔水層）下面，頂托著初期澆注的混凝土及其上面的泥漿或水上升.為使?jié)沧⒐ぷ黜樌M(jìn)行，應(yīng)盡量縮短澆注時(shí)間，堅(jiān)持連續(xù)作業(yè)，使?jié)沧⒐ぷ髟谑着炷脸跄郧暗臅r(shí)間內(nèi)完成。

4不良地質(zhì)（溶洞）處理技術(shù)

（1）第一種情況，溶洞較小，加長(zhǎng)鋼護(hù)筒至5米，沖孔至洞頂位置時(shí)，減慢沖擊速度，將溶洞擊破，然后拋填片石，填至1m～1.5m高度，再用沖錘沖擠，將填料向周圍溶洞內(nèi)擠壓，隨著洞身擴(kuò)大，增加填料。

（2）第二種情況，樁位坐落在溶洞邊緣時(shí)，一側(cè)是洞，另一側(cè)是巖層傾斜，這種情況最易導(dǎo)致斜孔，沖孔至該位置時(shí)，發(fā)現(xiàn)沖錘落錘時(shí)明顯傾斜，難以進(jìn)尺，并伴有漏水現(xiàn)象，處理方法：加長(zhǎng)鋼護(hù)筒至5米，提錘后向孔內(nèi)拋填大直徑塊石，在落錘沖擊，拋填分層厚度控制在50～100cm，邊填邊沖，一方面從側(cè)面塞填溶洞，另一方面達(dá)到擊碎巖層的目的，使傾斜的巖面慢慢平整。其漏漿處理同第一種溶洞。

（3）第三種情況，遇溶洞較大，漏漿嚴(yán)重，采用護(hù)筒跟進(jìn)法，護(hù)筒安裝長(zhǎng)度為8～10米，護(hù)筒直徑采用1.1m，邊沖邊振，兩節(jié)護(hù)筒焊接接長(zhǎng)，護(hù)筒頂周圍用黏土填實(shí)，沖孔至洞頂位置時(shí)，減慢沖擊速度，將溶洞擊破，然后拋填片石填至1m～1.5m高度，再用沖錘沖擠，將填料向周圍溶洞內(nèi)擠壓，隨著洞身擴(kuò)大，增加填料，遇較大溶洞時(shí)也可澆筑水下混凝土，灌注水下混凝土的量由溶洞大小確定。為防止漏漿，除不斷補(bǔ)漿外，向孔內(nèi)拋填水泥包和黏土，用沖錘將水泥包和黏土擠壓嵌入片石縫隙[2]。

5結(jié)束語

在橋梁建設(shè)過程中，樁基結(jié)構(gòu)施工技術(shù)關(guān)系到整座橋梁的結(jié)構(gòu)安全以及結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。當(dāng)遇到溶洞等不良地質(zhì)條件時(shí)，應(yīng)采取相應(yīng)的處理辦法來保證樁基施工的質(zhì)量。本工程針對(duì)不同情況所提出的溶洞處理技術(shù)，有效地促進(jìn)了工程的順利進(jìn)行，且樁基整體質(zhì)量也滿足設(shè)計(jì)以及規(guī)范的要求。本樁基工程的順利完工，為類似不良地質(zhì)的樁基施工工藝提供了一個(gè)成功范例。

參考文獻(xiàn)

[1] 王亮，路鵬.大直徑鉆孔灌注樁施工關(guān)鍵技術(shù)研究[J].中國水運(yùn)（下半月），2019（10）：125-129.

[2] 熊輝.市政橋梁沖鉆孔灌注樁施工流程及關(guān)鍵技術(shù)探析[J].城市建筑，2019，16（8）：152-153.