高填方區鉆孔灌注樁施工工藝的探究

佘彪，蔣文洋，張波波

（貴州雙龍航空港開發投資（集團）有限公司，貴陽550005）

1 引言

高填方區指建筑工程中填土高度較大的地區，雖然在填土過程中會進行反復壓實，但是，對比常規地基基礎，高填方區域的施工依然存在很多不確定因素，其中，樁基礎的施工是重點也是難點。在填方區域施工中，樁基礎大多采用鉆孔灌注樁，需要技術人員從工程項目的實際情況出發，對鉆孔灌注樁施工工藝進行合理選擇，以保證施工效果。

2 工程概況

某車站客運平臺全長402m，在基礎施工中采用了鉆孔樁，樁徑為1.2 m，長度在29～75m不等，使用了116根端承樁?，F場地質勘察結果顯示，該車站所處區域為剝蝕低山間谷地，山體自然坡度在30°～35°，相對高差約為180m。車站施工中，借助兩側山坡的既有填方來對地面進行填平，回填厚度最大達到93m，屬于高填方區域。對照區域地質資料分析，沿線底層大致可以分為3層：

第一層是填土層，包含云母石英片巖和碎屑、殘坡積土等。

第二層是（40）8-2云母石英片巖，包含云母、石英和綠泥石，巖芯極破裂，裂隙極發育。

第三層是（40）8-3云母石英片巖，同樣包含云母、石英和綠泥石，巖芯較破裂，裂隙較發育[1]。

3 高填方區鉆孔灌注樁施工工藝

考慮鉆孔灌注樁本身對各種地質條件有良好的適應性，在該工程樁基礎施工中，采用了鉆孔灌注樁，主要的施工工藝有旋挖鉆干孔鉆進工藝、旋挖鉆干孔護筒鉆進工藝、地基注漿旋挖鉆干孔護筒鉆進工藝、沖擊鉆工藝等。這里分別對其進行分析。

3.1 旋挖鉆干孔鉆進工藝

旋挖鉆干孔鉆進工藝的基本原理是：填方區域材料（片石等）在不存在地下水的情況下，具備較強的穩定性，借助旋挖鉆機，在鉆孔過程中進行反復地掃孔和擴孔，通過相應的擠密作用使孔壁達到預期目標。旋挖鉆干孔鉆進工藝的基本工藝流程包括測量放樣→埋設護筒并檢查→結合預先確定的位置，將鉆機運到施工現場并且進行固定→鉆孔作業→清孔，對孔底沉渣進行檢查→鋼筋籠安放→注漿導管安裝→鉆孔深度測量，沉渣檢查→混凝土漿液灌注→導管拔出→護筒取出[2]。

在該工程中，基礎為石質基礎，而且不存在地下水，當樁體的長度小于50m時，旋挖鉆干孔鉆進工藝的施工作業比較順利。但是，在混凝土灌注環節，存在比較嚴重的混凝土超方問題，利用這種工藝施工的33根樁體，平均混凝土超方量超過了20%。

旋挖鉆干孔鉆進工藝的優點在于，鉆進施工可以直接進行，不需要設置輔助設備以及其他的成孔材料，施工操作簡單，成樁效率較高。但是，也存在一定的缺陷，即在進行掃孔和擴孔的過程中，會導致樁徑超出設計規格，引發澆筑過程中混凝土超方的問題，而且在混凝土灌注前，如果發現沉渣超標問題，需要將安裝好的鋼筋籠吊起，清空后再次進行安裝，處理相對煩瑣。

3.2 旋挖鉆干孔護筒鉆進工藝

旋挖鉆干孔護筒鉆進工藝是在鉆孔過程中采用了配套鋼護筒，借助旋挖動力頭，在進行下壓鉆進的同時，完成護筒的跟進作業，有效保證了筒壁的穩定性。旋挖鉆干孔護筒鉆進工藝的基本工藝流程為：測量放樣→對內護筒進行埋設→結合預先確定好的位置，將鉆機運到施工現場并且進行固定→鉆孔作業→外護筒跟進→清孔，對孔底沉渣進行檢查→鋼筋籠安放→注漿導管安裝→鉆孔深度測量，沉渣檢查→混凝土漿液灌注→導管拔出→外護筒拔出→內護筒拔出。

結合該工程的施工情況分析，在施工中，使用配套鋼護筒跟進至圍巖狀態良好的深度，其余部分可以使用旋挖鉆干孔鉆進工藝繼續作業，施工順利。但是，超方量較大的問題依然沒有被解決。

旋挖鉆干孔護筒鉆進工藝通過設置外護筒的方式，可以有效隔絕地下水，對孔壁進行保護，避免了孔壁在鉆進過程中出現坍塌的問題，可以保證鉆進施工的順利進行，有效縮短成樁時間，提高工作效率。但是，在護筒下沉過程中，需要對偏差進行隨時校正，避免中心位置垂直度偏差超標的問題，而且鋼護筒沒有能夠全程跟進，與圍巖交界位置可能出現混凝土流失的情況，進一步增加超方量。

3.3 地基注漿旋挖鉆干孔護筒鉆進工藝

地基注漿旋挖鉆干孔護筒鉆進工藝主要是利用水泥-水玻璃漿液所具備的滲透、劈裂和擠密效果，對基礎中的孔隙進行填充。這個過程中，水泥漿液會與土體產生化學反應，生成水化硅酸鈣，凝固后可以得到具備較高強度和水穩定性的水泥結石體，提高地基的固結強度。護筒的跟進能夠對孔壁進行防護，避免孔壁坍塌問題[3]。地基注漿旋挖鉆干孔護筒鉆進工藝的工藝流程為：測量放樣→基礎注漿→埋設內護筒→結合預先確定好的位置，將鉆機運到施工現場并且進行固定→鉆孔作業→外護筒跟進→清孔，對孔底沉渣進行檢查→鋼筋籠安放→注漿導管安裝→鉆孔深度測量，沉渣檢查→混凝土漿液灌注→導管拔出→外護筒拔出→內護筒拔出。

進行鉆進施工前，通過地基注漿處理的方式能夠降低地基孔隙率，提高其自穩定性，鋼護筒的跟進避免了塌孔風險，保障了成樁質量。結合實際施工作業情況分析，地基注漿旋挖鉆干孔護筒鉆進工藝的護筒和鉆頭尺寸固定，成孔孔徑可以保證，從而實現了對混凝土超方量的有效控制，而在經過注漿處理后，地基的孔隙率下降，自穩定性提高，能夠減少漏漿問題。但是，這種工藝的施工成本高，在一些地基孔隙率較大的區域，注漿量也會隨之增大。

3.4 沖擊鉆施工工藝

沖擊鉆施工的主要原理，是在填土層區域，借助沖擊動能，對土層或破碎巖層進行沖擊，形成樁孔。沖擊鉆施工工藝的工藝流程為：測量放樣→制備泥漿→護筒埋設→工作平臺鋪設→鉆機就位和固定→鉆進成孔→清孔，檢查成孔質量→安裝鋼筋籠→安裝導管→孔深測量，沉渣檢查→混凝土灌注→導管拔出→護筒拔出[4]。

沖擊鉆施工中，經常遇到漏漿問題，雖然使用片石和黏土回填的方式對漏漿的位置進行了封堵，但在后續施工中，泥漿液面依然有一定的下降，經過補漿處理后，鉆井作業得以順利完成。

沖擊鉆施工工藝有著很強的適用性，在包含回填土、巖層、含砂卵石等復雜地質條件下，有較好的應用優勢。但是，在該工程中，回填區域孔隙率較大，在沖擊成孔的過程中，需要反復回填和堵漏，施工效率受到了很大的影響，而且因為需要設置泥漿池，會對周邊環境產生較大的影響[5]。

4 結語

綜上所述，在高填方區域，因為填土孔隙率大，自穩定性差，在進行樁基施工的過程中，經常會遇到塌孔、卡鉆、漏漿以及混凝土超方等問題，需要工程技術人員在施工過程中切實做好防范工作，結合回填地基的實際情況，選擇恰當的鉆孔灌注樁施工工藝，以保證施工的順利進行。