【摘 要】目前國內(nèi)外在中強(qiáng)膨脹巖（土）中開挖豎井后澆注混凝土抗滑樁的實(shí)際施工經(jīng)驗(yàn)相對較少，因此在南水北調(diào)中線禹州長葛段開展了采用液壓抓斗進(jìn)行抗滑樁成孔開挖的現(xiàn)場試驗(yàn)，通過試驗(yàn)樁的現(xiàn)場實(shí)施和論證，為類似中強(qiáng)膨脹巖（土）的處理提供了施工和技術(shù)依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】膨脹巖（土） 抗滑樁 抓斗 成孔 施工技術(shù) 試驗(yàn)研究

一、引言

對膨脹巖（土）的處理是南水北調(diào)中線工程總干渠面臨的關(guān)鍵技術(shù)難題之一，在初步設(shè)計(jì)階段，對膨脹巖（土）渠段的處理主要采取放緩邊坡和對膨脹性渠床進(jìn)行換填的處理措施。目前我國在中、強(qiáng)膨脹巖（土）地基上修建大型渠道的施工經(jīng)驗(yàn)相對較少，根據(jù)相關(guān)試驗(yàn)成果及施工技術(shù)要求，為進(jìn)一步提高總干渠輸水的安全性，對特殊渠段膨脹巖（土）的處理，在初步設(shè)計(jì)階段采取措施的基礎(chǔ)上進(jìn)一步采取加強(qiáng)措施。

現(xiàn)試驗(yàn)階段采取抗滑樁，樁體截面形式采用2m×2.8m×20m，樁中心距6m，施工部位主要位于粘性土和軟弱膨脹泥巖雙層結(jié)構(gòu)中，主要采用挖方、局部半挖半填的處理措施。渠底板主要位于粘土巖中，局部位于粘性土中，渠坡主要由粘土巖、黃土狀土、重粉質(zhì)壤土構(gòu)成。黃土狀土一般具中等濕陷性，局部具強(qiáng)濕陷性；重粉質(zhì)壤土具弱膨脹潛勢；粘土巖厚度較大，具強(qiáng)膨脹潛勢，頂部為泥灰?guī)r透鏡體。地下水埋深位于渠底板之上。

膨脹巖（土）具有親水性強(qiáng)、多裂隙和反復(fù)變型等特性，其在土體中雜亂分布的裂隙及反復(fù)漲縮變形造成強(qiáng)度衰減的特性會對基坑穩(wěn)定產(chǎn)生較為不利的影響，根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)，為避免在膨脹巖（土）施工時(shí)開挖對原狀地基的擾動，降低施工風(fēng)險(xiǎn)可以采取快速成槽、混凝土及時(shí)澆筑、減少開挖巖體的裸露時(shí)間、及時(shí)做好護(hù)壁工作等措施[1]。

二、抓斗成孔抗滑樁施工

（一）施工現(xiàn)場布置

現(xiàn)場布置根據(jù)現(xiàn)場地形條件及工程需求原則進(jìn)行。施工用風(fēng)采用移動式小型空壓機(jī)，用電用水均為施工系統(tǒng)電源和水源，鋼筋加工、混凝土拌和系統(tǒng)及井口生產(chǎn)設(shè)施均依據(jù)試驗(yàn)樁場地就近布置，以方便施工。

（二）施工程序及方法

抓斗成孔抗滑樁施工的主要程序?yàn)椋菏┕?zhǔn)備→測量定位→孔口開挖、澆筑鎖口混凝土→抓斗就位、泥漿制備及運(yùn)輸→抓斗成孔施工→終孔驗(yàn)收→清孔驗(yàn)收→鋼筋籠制作、安裝→混凝土拌制及運(yùn)輸、抗滑樁砼澆筑→樁體檢測、驗(yàn)收。

1.施工準(zhǔn)備。施工準(zhǔn)備階段主要包括場地平整、臨時(shí)道路的修建和排水溝、布設(shè)電纜、泥漿管道、水管等，做到施工現(xiàn)場“四通一平”，為保證施工現(xiàn)場排水通暢，沿渠坡兩側(cè)修建排水溝和集水坑，保持干場作業(yè)。

2.孔口開挖、鎖口混凝土澆筑?？够瑯犊孜粶y量定位后，進(jìn)行孔口開挖，在挖至穩(wěn)定地基層后做鎖口處理。鎖口為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，現(xiàn)試驗(yàn)段抗滑樁采取現(xiàn)澆矩形鎖口圈梁的形式，先開挖出外輪廓，鎖扣內(nèi)側(cè)采用單邊鋼模板。進(jìn)行鎖口混凝土澆筑時(shí)，每層澆筑厚度不得大于50cm，并振搗密實(shí)以保證混凝土密實(shí)度?；炷翝仓仓r(shí)應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，必須間歇時(shí)，應(yīng)盡量縮短間歇時(shí)間，并應(yīng)在前層混凝土凝結(jié)之前，次層砼澆筑完畢。鎖口混凝土澆筑完成后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行覆蓋養(yǎng)護(hù)，以保證混凝土澆筑質(zhì)量。

3.抓斗成孔。根據(jù)設(shè)計(jì)抗滑樁的結(jié)構(gòu)形式及抓斗斗體的標(biāo)準(zhǔn)選用0.8m×2.8m的斗體，用于2m×2.8m×20m抗滑樁的施工?？够瑯恫捎?.8m×2.8m斗體三抓成孔。在抓斗成孔施工時(shí)先進(jìn)行1序孔的施工，再進(jìn)行2序孔的施工。

4.泥漿護(hù)壁。選用優(yōu)質(zhì)鈉基膨潤土制備泥漿，配制泥漿用水同混凝土拌和用水，水灰比經(jīng)試驗(yàn)確定為10:1。泥漿拌制時(shí)選用高效、低噪音的高速攪拌機(jī)，每罐膨潤土漿的攪拌時(shí)間為3～5min，新制膨潤土泥漿經(jīng)各檢測項(xiàng)目檢測合格后方可使用。

5.鋼筋籠制作、安裝。抓斗成孔開挖及支護(hù)完畢后，對其井內(nèi)滑帶位置、孔位深度、垂直度、樁徑及持力層厚度進(jìn)行復(fù)核，驗(yàn)收合格后即開始鋼筋安裝。鋼筋制安采用在孔外加工，孔內(nèi)連接安裝成型的方式。孔內(nèi)鋼筋安裝時(shí)，四周及中心采取固定支架等措施進(jìn)行定位，使鋼筋籠居中，并保證相對固定，以確保鋼筋籠的安裝垂直和居中，四周留有足夠的保護(hù)層。鋼筋的制作安裝操作均嚴(yán)格按有關(guān)規(guī)范執(zhí)行[2]。

6.抗滑樁混凝土澆筑。鋼筋籠加工安裝完畢驗(yàn)收合格后，即進(jìn)行樁身混凝土的澆筑，砼澆筑前先在孔口安裝溜槽漏斗及導(dǎo)管，導(dǎo)管底部出料口距作業(yè)倉面高度小于2.0m，在導(dǎo)管上每5～8m安設(shè)一個(gè)緩降器，以防防止下料過程中骨料分離。澆筑前先排出井內(nèi)積水及殘碴，每澆筑0.3～0.5m層厚時(shí)，用插入式振搗器振搗密實(shí)，并保持孔內(nèi)無積水，連續(xù)逐層上升澆筑，直至樁頂澆筑完畢為止。初凝后養(yǎng)護(hù)至規(guī)定齡期。

三、特殊情況處理

（一）三抓成孔的糾偏處理

三抓成孔時(shí)由于中間隔墻不能自穩(wěn)，坍塌后形成一側(cè)鄰空，造成向臨空側(cè)孔偏嚴(yán)重，且抓斗的推板糾偏板失效，對此采用用型鋼焊接一個(gè)和孔內(nèi)尺寸相符的鋼架體與抓斗斗體焊接成一體的方法進(jìn)行糾偏。

（二）縮孔的處理

縮孔情況一般為成孔后不能及時(shí)進(jìn)行混凝土澆筑，膨脹巖具有遇水膨脹、失水收縮的特性，長時(shí)間放置則會產(chǎn)生縮孔，可采取回填粘土至樁頂，條件具備后再采取重新開挖的措施。

四、結(jié)語

經(jīng)試驗(yàn)論證，在膨脹巖（土）抗滑樁的施工中采用抓斗成孔是一種合適可行的方法，對巖（土）體影響很小，可以保證孔壁穩(wěn)定，便于大規(guī)模施工，有利于保證工程進(jìn)度和安全。

參考文獻(xiàn)：

[1]李國富，戴鐵丁，呂芳禮，楊捷 .膨脹巖變形機(jī)理與注漿強(qiáng)化技術(shù)[j] 采礦與安全工程學(xué)報(bào)2007，第四期

[2] 范大林，膨脹巖側(cè)限膨脹本構(gòu)關(guān)系試驗(yàn)研究及其在紅山窯工程中的應(yīng)用[M]. 河海大學(xué).2004

作者簡介：

惠立文 （1972.05 -），男，湖北宜昌，專科，助理工程師 ，研究方向：水利水電。

朱攀攀 （1989.09 -），男，河南商丘，本科，助理工程師，研究方向：水利水電。