【摘 要】作為建筑工程樁基施工勘察階段的一部分，超前鉆對工程整體質(zhì)量的提升具有關(guān)鍵性的作用。本文主要對超前鉆在建筑工程樁基礎(chǔ)施工的概況、作用及施工方式進(jìn)行了分析與探究。

【關(guān)鍵詞】超前鉆；建筑工程；概況

1.超前鉆在工程樁基礎(chǔ)施工的概況

高層建筑或大型橋梁大都采用鉆（沖）孔或人工挖孔灌注樁基礎(chǔ)，以中或微風(fēng)化巖作樁端持力層。在碳酸鹽巖、花崗巖、砂礫巖分布的地區(qū)，樁基施工過程中，常常會(huì)碰到溶洞、孤石、破碎帶、軟硬互層等不良地質(zhì)的情況，給成孔造成很大的困難。如果處理不當(dāng)，往往會(huì)留下質(zhì)量隱患，有時(shí)會(huì)造成工期延后、浪費(fèi)資金等不良后果。部分業(yè)主對勘察方或設(shè)計(jì)方提出在樁基施工前做超前鉆不予重視，認(rèn)為已經(jīng)做了詳細(xì)勘察，勘察就已經(jīng)結(jié)束了，沒必要再做超前鉆。其實(shí)，這是對巖土工程勘察階段的分級、對施工勘察階段做超前鉆的重要性認(rèn)識(shí)不足而造成的。超前鉆是施工勘察階段的一部分，是詳細(xì)勘察階段的補(bǔ)充、延伸。在詳細(xì)勘察時(shí)，控制孔的數(shù)量偏少、深度偏淺，在場地沒有上述的不良地質(zhì)現(xiàn)象時(shí)可滿足使用要求。施工中可能遇到特殊或?qū)ｉT的巖土工程問題，應(yīng)進(jìn)行施工勘察，有針對性地補(bǔ)充詳細(xì)勘察的不足。

2.在不良地質(zhì)作用發(fā)育的場地，超前鉆在樁基施工中的作用

（1）碳酸鹽巖分布地區(qū)，常發(fā)育有溶洞。其大?。ㄖ父叨龋沂猓罂芍烈?、二十米，小的僅二、三十厘米；垂直方向上一般發(fā)育1～3層溶洞，樂昌市某大橋工地，60米的鉆孔最多穿越23層溶洞；按充填狀態(tài)分，有的為空洞，有的完全充填，有的半充填。按填充物性質(zhì)分，有的為砂、礫（松散或稍密），有的為粘性土（軟塑或可塑）；按漏水情況分，有的鉆進(jìn)時(shí)全漏水，有的不漏或少漏水?？拙?0厘米的兩個(gè)鉆孔，揭露的基巖面的標(biāo)高有時(shí)相差一、二十米。由此可見其復(fù)雜和多變性。

一樁一孔或一樁二、三孔的超前鉆，能充分揭露溶洞的容積大小、充填狀態(tài)及充填物性質(zhì)、漏水情況等特點(diǎn)。根據(jù)溶洞的不同情況，采用不同的樁型和不同的成孔措施（填充砂、塊石或粘土、水泥或注漿，或下鋼護(hù)筒等堵漏），確保工程進(jìn)度及成樁質(zhì)量。

（2）在花崗巖地區(qū)，在殘積土和全風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化帶常含孤石（球狀風(fēng)化）。埋藏淺的幾米或直接出露，深的三、四十米；揭露的層數(shù)一般1～2層，深圳地鐵某個(gè)工地達(dá)7～8層；厚度小的二、三十厘米，厚度大的三、四米甚至五米；孤石為微風(fēng)化或未風(fēng)化，強(qiáng)度高，單軸抗壓強(qiáng)度常大于100MPa。

孤石埋藏較深、厚度小、層數(shù)少的場地，一般可選用沖孔樁機(jī)成孔。對于多數(shù)樁位都含有厚度大、層數(shù)多的孤石的場地，若采用沖孔樁機(jī)成孔，有時(shí)要十幾二十天才能成一孔，進(jìn)度極其緩慢。若工期緊迫時(shí)，可采用空氣潛孔錘成孔，其效率、效益均比前者顯著提高。為了防止把孤石誤判為穩(wěn)定的微風(fēng)化基巖，超前鉆應(yīng)鉆入連續(xù)、完整的微風(fēng)化巖6米以上。

3.工程實(shí)例

某市中心廣場擬建一座24層的貿(mào)易大廈，該大廈地基工程地質(zhì)條件和水文地質(zhì)條件復(fù)雜，巖溶、土洞發(fā)育。基坑北5m緊鄰七層高的圖書館及四層高的電影院，南面相距4m處為該市主干道。地基處理施工難度大，施工中引進(jìn)一些新的施工措施進(jìn)行嘗試，并取得了良好效果。

該樓為一層地下室，基坑開挖深度4～4.4m，采用一柱一樁獨(dú)立基礎(chǔ)形式，單樁最大垂直荷載21000kN。原設(shè)計(jì)為先開挖基坑，四周用毛石砌擋土墻，坑內(nèi)采用人工挖孔樁。由于人工挖孔樁施工中抽取大量地下水，造成電影院、圖書館多處開裂，建筑物地基有向下滑移現(xiàn)象，同時(shí)挖孔樁沒辦法穿過多層溶洞，施工難以進(jìn)行，造成停工。在此情況下，對該項(xiàng)工程進(jìn)行了基礎(chǔ)設(shè)計(jì)修改，采用沖孔和挖孔灌注樁相結(jié)合，并制訂一套科學(xué)、合理、可行的施工程序，以保證相鄰建筑物的安全及施工的順利進(jìn)行。其施工分為兩個(gè)部分，即沖孔灌注樁和人工挖孔灌注樁。

3.1沖孔灌注樁施工

該施工主要難點(diǎn)為如何在具有多層溶洞的巖溶區(qū)成孔，如何堵住泥漿滲漏及砼流失，如何保證沖孔進(jìn)尺及清除孔底沉渣。

每當(dāng)打穿一層溶洞時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)如下情況：a.孔內(nèi)泥漿迅速流失，因巖溶水系與義昌江聯(lián)通，兩臺(tái)3PN泵供水也無法使孔內(nèi)滿上來，出現(xiàn)地面孔口塌陷，產(chǎn)生一大漏斗，不僅不能施工，而且經(jīng)常危及鉆孔及人身安全，有時(shí)連鉆機(jī)撤出的時(shí)間都沒有；b.溶洞或裂隙水流入孔內(nèi)，破壞泥漿，泥漿比重減少或變成清水，孔底出現(xiàn)厚層沉渣，無法反漿，更不能進(jìn)尺，使工程無法進(jìn)行。

針對上述情況，采取了相應(yīng)的解決方法：向孔內(nèi)回填大量粘土，目的是堵漏，同時(shí)也堵住小裂隙的漏漿，粘土可不必裝袋，可直接倒入孔內(nèi)，水泥需整袋拋入，使其沉底，操作方法同上。當(dāng)再次打穿下一層溶洞發(fā)生漏漿時(shí)，重復(fù)上述工作，直到完成一個(gè)樁孔為止。

這樣施工的結(jié)果是堵住了漏漿，堵住了溶洞，保證泥漿質(zhì)量且能正常返漿，正常進(jìn)尺，同時(shí)在灌注砼時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)大量超灌。如63#樁具有一定的代表性，樁徑1.6m，樁長21m，上覆土層厚5.5m，其下為多層分布的溶洞，遇大小溶洞4個(gè)，發(fā)生強(qiáng)漏漿6次，為堵漏造漿共用318包水泥，直接用于堵漏費(fèi)8600元。

經(jīng)比較，上述方法是最經(jīng)濟(jì)、最有效的施工方法。與之相比，在此場地也曾采用鉆孔灌注樁，鉆孔直徑500mm，結(jié)果是（1）因泥漿流失過大，無法補(bǔ)足泥漿；（2）長期鉆進(jìn)，出現(xiàn)大面積地面塌陷；（3）孔底難清除沉渣；（4）砼灌入量無法控制。在僅鉆成的兩個(gè)孔中，孔底幾米厚度沉渣無法清除，其中一孔12h灌入幾十立方砼，不知流向何處。

3.2挖孔樁施工

對于人工挖孔樁，按常理是最簡單的施工方法。由于該地層含有大量地下水，抽取地下水已危及周圍建筑物的安全。如何達(dá)到最經(jīng)濟(jì)最安全的施工成為第一難點(diǎn)。經(jīng)認(rèn)真分析，充分了解該地基的工程地質(zhì)條件及水文地質(zhì)條件與周圍建筑的聯(lián)系，并對建筑物已開裂的原因進(jìn)行了細(xì)致的分析。抽取大量地下水是導(dǎo)致周圍房屋開裂、地基下沉的最主要原因，如要對基坑周圍進(jìn)行全面的帷幕防滲，耗資巨大，同時(shí)巖石裂隙水未必能堵住。最后采用了不增加投資的方案，只對施工程序進(jìn)行了調(diào)整。

通過施工程序調(diào)整，設(shè)法改變水的滲透路徑；分散施工，不能成片連續(xù)開挖，每隔3～5個(gè)樁孔開挖一個(gè)；先施工水量較小的樁孔，如果發(fā)現(xiàn)水量較大的樁孔，停止抽水，不再向下施工，嚴(yán)格控制抽取地下水量；每挖成一個(gè)樁孔，驗(yàn)收后立即灌注砼，堵住水的部分滲透路徑；嚴(yán)格監(jiān)控周圍建筑物的裂縫。

事實(shí)證明，按上述原則要求進(jìn)行施工，順利、安全地完成了施工任務(wù)，保證了周圍建筑物的安全，如果不按此程序施工，會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的后果。例如，當(dāng)時(shí)現(xiàn)場為了進(jìn)度，同時(shí)開挖4孔，同時(shí)抽水，結(jié)果4h后觀測發(fā)現(xiàn)周圍建筑物裂縫加大，石膏斷裂。緊急停工后再按程序施工沒有出現(xiàn) 這種情況，施工安全順利。再次證明經(jīng)過施工程序的控制，安全施工可以得到保證。

4.結(jié)束語

總之，在樁基施工處理過程中，超前鉆是不可缺的勘探手段。對確定樁型、樁端持力層的性狀及樁端位置（標(biāo)高）、成孔工藝和確保工程質(zhì)量等方面起著重要的作用。

【參考文獻(xiàn)】

[1]楊晶.某復(fù)雜巖溶地區(qū)樁基工程施工對策[A].地基基礎(chǔ)工程與錨固注漿技術(shù)：2009年地基基礎(chǔ)工程與錨固注漿技術(shù)研討會(huì)論文集[C].2009.

[2]張紅彪.淺談超前鉆在工程樁基礎(chǔ)施工中的應(yīng)用[J].大眾科技，2005（06）.

[3]李永根.淺談樁基工程鉆孔施工技術(shù)[N].中國建設(shè)報(bào)，2005.