【摘 要】隨著社會的不斷進步，建筑技術隨之不斷提高，樁基在建筑工程得到廣泛運用?；炷凉嘧冻蓸豆に嚩喾N多樣，按其成孔方法不同，可分為鉆孔灌注樁機械（含沖孔樁及大型旋挖鉆）、沉管灌注樁、人工挖孔和挖孔擴底灌注樁等。樁基作為承受上部結構荷載的載體，起著承上啟下的作用，其施工質量直接影響著結構的耐久性，特別在巖溶發(fā)育地區(qū)它更是一個工程項目的重中之重，施工工程中會遇到一系列技術難題。本文根據(jù)某一工程實例，介紹巖溶發(fā)育地區(qū)機械沖孔灌注樁施工遇到的技術難題以及具體處理措施，以供類似工程參考，少走彎路，節(jié)省造價。

【關鍵詞】樁基；難題；處理措施

一、工程概況

某工程位于浙西地區(qū)，框剪結構，總建筑面積為20萬平方，地下二層，地上32層，共有孔樁634根。設計采用沖孔灌注樁，樁徑為700mm—1500mm不等，要求樁端以低風化石灰?guī)r作為持力層。樁基施工前建設單位對每個樁都進行了原位鉆探，經(jīng)勘探下臥巖石為石灰?guī)r，局部分布炭質頁巖和砂巖，巖石面高低起伏巨大，最大高差超過30米。巖石溶蝕裂隙、溶溝等巖溶作用強烈發(fā)育，巖體表面形態(tài)各異，巖面石筍狀石灰?guī)r分布較廣，溶蝕溝槽分布無規(guī)律。樁頂基礎土質層大部分為卵石層、混合土層、石灰?guī)r層，其中卵石層較厚，一般為3---7米，且含水豐富，透水性強，施工難度較大。

二、施工工程中遇到的技術難題

在施工過程中，本工程主要碰到下列難題：①在成樁過程中遇到錘子卡入石筍狀斜巖或溶洞內(nèi)；②沖孔過程中突遇溶洞，泥漿迅速流入溶洞而造成的塌孔及樁機下沉；③流沙；④澆搗過程中鋼筋籠上浮、⑤終孔條件難判定等一系列技術難題。

鑒于樁基施工的重要性和特殊性（無法返工，必須一次性成型），建設方在施工時召集各方參建單位多次召開會議進行部署，明確了施工單位、勘探、監(jiān)理、設計等各方的職責，并且對施工中遇到的問題召開專題性的會議進行針對性的解決，充分發(fā)揮各承建方的集體智慧，取得了良好的效果。

三、施工工程中遇到的技術難題處理措施

1、斜巖

從地質勘探報告可以看出，該區(qū)域地質狀況相對比較復雜，巖體表面形態(tài)各異，巖面石筍狀石灰?guī)r分布較廣，溶蝕溝槽分布無規(guī)律，嚴重的干擾了施工進度。沖孔過程中常遇到斜巖，錘頭就會往一邊跑偏，造成樁的垂直度偏差過大，樁位中心偏位。

處理措施：

這時應停止沖孔，開始返漿清孔，觀察清出來的沉渣為哪種強度的石灰?guī)r，然后根據(jù)孔內(nèi)石灰?guī)r的強度，在孔內(nèi)回填強度接近的塊狀石灰?guī)r，回填的石灰?guī)r一般為直徑40—60cm，太小起不到作用，太大了回填的塊石會卡成一團，造成孔壁局部坍塌，增大充盈系數(shù)，不利于成本控制。沖程方式改成高頻短距沖孔，沖孔高度為0.7m—1.0m，沖頻為每分鐘10—15次。等到斜巖修復后，看到鋼絲繩晃動幅度偏差不大，表明錘頭已正，此時可以改用正常頻率沖孔。有些樁的斜巖角度過大，一次無法修復，可以按上述辦法重復進行，直到糾正過來為止。

遇到個別實在難以糾正的樁，本工程采用在原樁位的基礎上擴大樁徑的方法，先用塊石、黃土將原樁回填到護筒底，然后將原來樁徑人為加大，一般加大2—3個級別，原1米的直徑換成1.5的直徑重新沖孔。拔起護筒重新往斜巖方向埋設，調(diào)整樁機中心線位置，此時應注意，直徑加大后，新的樁外壁應與原樁外壁相內(nèi)切，新的錘頭應往斜巖方向偏移。沖孔成功后雖然新的樁位中心已偏移原設計樁位中心，但新的樁徑將原來的全部包含在其中，所以整個樁身還是在原設計范圍內(nèi)，而且由于樁直徑的加大，該樁的承載力也相應加大，經(jīng)設計單位驗算后可滿足設計要求。

2、溶洞

溶洞是成樁過程中經(jīng)常遇到的問題，小的溶洞一般不會對施工產(chǎn)生影響，而大的溶洞則比較危險，控制不好會造成因孔內(nèi)迅速漏漿而造成塌孔，嚴重大面積的塌孔還會造成機毀人亡的局面。

處理措施：

沖孔前施工員應對樁機操作人員進行技術交底，交底溶洞在該樁的位置及溶洞的大小、有幾層（本工程最多一個樁有7層溶洞），然后結合勘探報告分析周邊的樁的溶洞分布情況，這樣可以判斷出哪塊區(qū)域內(nèi)的溶洞較多，溶洞的大小分布和走向，從而制定解決辦法。沖孔到單層小溶洞上0.5—1.0米時，應改用小沖程施工，同時增大泥漿的比重，做好泥漿護壁工作。接好泥漿管準備隨時從泥漿池返抽泥漿注入孔內(nèi)。沖孔擊穿溶洞頂夾層，從泥漿池返抽泥漿注入孔內(nèi)，若泥槳池內(nèi)的漿已返抽完還不夠時，可以向孔內(nèi)直接注入清水，保持孔內(nèi)與地下水位的壓力平衡，防止塌孔，等液位穩(wěn)定以后，再向孔內(nèi)加入黃土造漿，增大泥漿比重繼續(xù)施工。遇到較大的溶洞時，可在沖孔的樁機旁邊堆放一些備用的黃土、稻草、片石和整包水泥。挖機及施工員于孔邊作準備，溶洞打穿時泥漿會流入溶洞內(nèi)，此時應從泥漿池內(nèi)返抽泥漿入孔內(nèi)，若孔內(nèi)泥漿液面還是在下降，返抽回的泥漿亦流入溶洞內(nèi)，判斷該溶洞較大，此時應提起錘頭，用挖機將事先準備好的黃土、塊石、稻草、水泥填入孔內(nèi)，然后用錘頭壓入孔底，反復多次后，觀察孔內(nèi)液位下沉情況以判斷是否堵住溶洞口。若此時孔內(nèi)液位不再下降，我們也應暫停沖孔，等孔內(nèi)的水泥、黃土、塊石沉淀穩(wěn)定之后再施工。

應付大型的溶洞（單個溶洞較深、或溶洞層數(shù)較多），我們在研究勘探報告后，進行專項施工，根據(jù)溶洞的大小和深度，事先準備與樁徑相同大小的鋼護筒（一般厚度為1cm），太薄了起不到作用，孔內(nèi)的地下水位壓力會將它壓扁，導致后期錘頭無法在鋼護筒內(nèi)自由沖孔，太厚了增加成本。護筒制作好后平放在場地內(nèi)，一般三節(jié)連一段（每節(jié)1.5米）共4.5米，太長了用吊機不好起吊，容易卡在護壁上。根據(jù)勘探報告沖孔至溶洞層上面50cm時，即停止沖孔，吊起錘頭，用吊機吊下鋼護筒，鋼護筒的總高度一定要超過溶洞層的高度，這樣才能有效的起到鋼護壁的效果。下完鋼護筒后，然后短程低頻沖孔平穩(wěn)沖破溶洞夾層，提繩晃動錘頭將護筒輕輕壓溶洞層內(nèi)堵住溶洞口，觀察液位下沉情況以判斷是否封堵成功。若液位下降不明顯，此時可繼續(xù)沖孔施工。多層溶洞施工時，可重復上述辦法。

有些復雜地質可能勘探報告無法完全體現(xiàn)出溶洞的大小、深度和位置，施工時應用心觀察，隨時應對突變情況。若采取上述辦法還無法堵住溶洞，孔內(nèi)液面下降迅速， 孔內(nèi)護壁因地下水位的壓力而向孔內(nèi)坍塌，鉆機底座邊的泥土也開始下陷，此時應果斷撤離現(xiàn)場，防止安全事故發(fā)生。等下沉穩(wěn)定之后重新組織施工。

3、流沙

施工時有施工員匯報，有根樁在20米深處沖了一天了，只進尺50cm，停下來吃飯后，再量樁長反而短了20cm，到場察看后，用測繩丈量感覺孔底有許多沉渣，觀察孔口返漿出的沉渣中是大小均勻的細小砂粒， 而非一些平時的顆粒狀沉渣，對比勘探報告，該樁在此處有一段1.2米的礫砂區(qū)，按平常1.2米厚的礫砂段很容易用清孔的方法將砂清出孔外，為何沖孔一天，反復清孔多次還是無法進尺。我們分析該樁原來地下的一個大型的溶洞，該溶洞內(nèi)有實心的細砂質填充物，溶洞呈高低斜狀分布，該樁將其中間部位打穿，至使溶洞內(nèi)上部的細砂不斷地往下部溶洞內(nèi)緩慢流入，以至每回清孔時，清出很多細砂，沖孔時錘頭擊落在細砂層上，沖擊時發(fā)出的是悶響的聲音。針對上述情況，我們制作鋼護筒下入孔底溶洞口處，吊起錘頭綁上泥漿管，開動泥漿泵進行帶漿操作，邊沖孔邊返漿，一小時過后進尺明顯，順利通過該區(qū)域沖孔成功。

4、浮籠

澆灌過程中個別樁會有浮籠現(xiàn)象發(fā)生，最高的上浮超過2.5米。造成孔底無鋼筋籠，嚴重影響樁基質量。對此我們分析原因有三點：

1、樁底部籠的主筋設計太密，既不經(jīng)濟也造成施工因難。

2、砼的配合比太小，水下混凝土的流動性比普通混凝土要大，應調(diào)整水灰比，加大和易性。

3、鉆機操作人員拆導管太遲。

處理措施

根據(jù)原因尋找對策。我們聯(lián)系設計單位驗算鋼筋籠與樁長的關系，深樁與短樁區(qū)別對待。樁長超過9米的，鋼筋籠分為主、副籠。樁身上部2/3長度為主籠，下部1/3為副籠，主籠鋼筋主筋根數(shù)按原設計不變，副籠鋼筋主筋根數(shù)減少一半，加強箍按原設計做法不變。這樣就減少了混凝土在樁身底部與鋼筋籠的摩擦，減少浮籠現(xiàn)象發(fā)生。調(diào)整水下混凝土的水灰比，在砼強度不變的前提下，適當增加粉煤灰的比例，以加大混凝土的流動性。下完籠后澆搗前將護筒口段鋼筋籠主筋外翻，每根主筋與鋼護筒焊接，靠鋼護筒壁的摩擦力防止鋼筋籠上浮。一車混凝土澆搗完后，及時用測繩測量孔內(nèi)混凝土面的高度，對比每節(jié)導管的長度后，根據(jù)導管在混凝土內(nèi)的埋深情況及時進行拆除（但至少要保證有兩節(jié)導管或6米埋深），防止導管在混凝土內(nèi)太短發(fā)生意外坍塌而造成斷樁隱患。

5、終孔條件難判定

根據(jù)勘探報告沖孔到終孔深深度時，有個別樁發(fā)現(xiàn)返漿出來的沉渣中不全是顆粒狀石灰?guī)r，里面還夾雜著卵石顆粒，同時鉆機進尺還是很快，每小時進尺有50cm以上。同時有小部分樁在終孔位置時落錘后鋼絲繩反而晃動的厲害，會往一邊跑偏，出現(xiàn)了明顯的斜巖現(xiàn)象。能不能判定為終孔，比較難把握。

處理辦法：

結合此狀況我們分析，勘探鉆機鉆孔巖芯樣直徑為6cm，而我們的樁直徑為1.5米，有可能勘探鉆機未能完全反映出樁身底部的地質情況，結合本工程喀斯特地貌的特點，綜合判斷勘探報告與現(xiàn)場實際地質有誤。遇到此種情況，我們首先用測繩感覺孔底的巖面情況，當孔底全截面低風化石灰?guī)r時，測繩的感覺是清脆鐺鐺響，碰到是雜土或其他土質時發(fā)出的悶響，結合鋼絲繩的劇烈晃動情況，我們判斷雖已到勘探報告建議終孔位置，但錘頭尚未進行全截面巖，仍然要以斜巖的情況對待。結合以上特點，本工程綜合各方因素，最終明確一個終孔判定條件：

1、到達勘探報告終孔深度時，反漿撈出沉渣，與勘探時的巖芯樣進行比對，判斷是否是低風化石灰?guī)r。

2、觀察鋼絲繩的晃動情況，進入全截面巖時，錘頭位置端正，落錘正而穩(wěn)，聽到的錘擊巖響聲是鐺鐺響。

3、滿足上述條件后，繼續(xù)沖孔3小時，此時由監(jiān)理方、施工方、建設方三方共同參與旁站，觀察錘頭的進尺情況，若3個小時的總進尺小于40cm，則判斷為進入全截面石灰?guī)r層達到終孔條件。

四、技術難題處理后的效果

經(jīng)過各方參建單位的全力配合，施工單位的精心組織，克服了樁基施工工程中遇到的斜巖、溶洞流沙、浮籠、塌孔、終孔判定難等一系列技術難題。目前本項目樁基施工結束，通過超聲波、低應變及取芯檢測，所有樁身完整無缺陷，沒有出現(xiàn)一根Ⅲ類以上樁，樁身完整性全部滿足Ⅰ類、Ⅱ類樁條件。通過靜載及自平衡法檢測樁的沉降量為0.5—2cm，完全符合規(guī)范要求。

巖溶發(fā)育地區(qū)樁基施工難度大，只要用心去做，依靠建設各方的共同努力，攻堅克難，一定能確保工程質量，為社會提交一份完美的答卷。