劉志常（中國建筑第八工程局有限公司廣西分公司，廣西南寧530000）

試論巖溶地區(qū)沖孔灌注樁的施工技術(shù)

劉志常（中國建筑第八工程局有限公司廣西分公司，廣西南寧530000）

沖孔灌注樁是施工工程中一種重要的鉆孔手段，但在巖溶地區(qū)，沖孔灌注樁很難實施。巖溶地區(qū)的巖溶類型不同，就得使用不同的巖溶處理辦法。當沖孔灌注樁鉆孔遭遇溶洞時，要對溶洞情況進行分析，采用不同的處理辦法，保證鉆孔的質(zhì)量和施工進度。

巖溶；沖孔灌注樁；施工工藝

前言

沖孔灌注樁是通過把裝有鉆刃的重型鉆頭提高，然后自由落體所產(chǎn)生的巨大力量來破壞巖層，從而達到鉆孔的目的。當遇到粘土層、淤泥層等都可采用沖孔灌注樁的手段進行鉆孔。施工時，樁孔的半徑一般為400～750mm，最大半徑可達到1250mm，鉆孔最深可達到50m。沖孔灌注樁鉆孔遇到巖溶層時，鉆孔難度會高出許多，因為巖溶層內(nèi)有各種形態(tài)的物質(zhì)，其狀態(tài)和性質(zhì)都不一樣，情況十分復(fù)雜，鉆孔時也需要根據(jù)巖溶層各物質(zhì)狀態(tài)分布來對鉆孔方式進行調(diào)整，施工較為麻煩而且風(fēng)險較大。本文通過對廣西某巖溶地區(qū)工程項目的沖孔灌注樁進行研究分析，總結(jié)出一些巖溶地區(qū)施工技術(shù)的經(jīng)驗，希望能對其他巖溶地區(qū)工程項目有所幫助。

1　工程總覽

本工程占地總面積大約為205000m2，各建筑高度總和為156m，工程由主樓、大會堂、總會議廳、左右輔樓構(gòu)成。主樓地上共19層，地下一層作為地下室，最高高度為76m；大會堂和總會議廳沒有地下室，地上是第一至第四層，最高高度都為24m；而左右輔樓則是第五至第九層，最高高度為40m。

本工程建筑場地類型為第二類，地基基礎(chǔ)設(shè)計為甲級。一般樁端持力層都在石灰?guī)r層⑧-1層，沖孔樁直徑和樁端阻力分別為1800mm左右和7500kPa，少數(shù)在石灰?guī)r層⑧-2層，阻力為4500kPa左右。

2　沖孔灌注樁的鉆孔施工

2.1施工方案概述

根據(jù)沖孔灌注樁施工的設(shè)計方案，沖孔樁施工從西邊開始進行，向東方推進。樁與樁之間的距離小于樁徑的2.5倍時開始采用跳打，等到混凝土強度達到目標值的3/4時，才可以對相鄰的沖孔樁進行施工。

2.2沖孔灌注樁的施工原理

先用機器把裝有鉆刃的重型錘頭提高至一定的高度，然后放開，使得重型錘頭自由落體，利用重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，產(chǎn)生巨大的沖擊力沖擊巖層對其造成破壞從而形成一個個大型的孔洞。然后利用掏挖工具把鉆屑巖渣等帶出鉆孔外，或者利用泥漿，讓鉆屑巖渣懸浮于泥漿表面，由泥漿帶出鉆孔進行處理。在經(jīng)過每一次的沖擊以后，要把沖孔灌注樁的鉆頭調(diào)節(jié)一下角度，這樣經(jīng)過多次沖擊，鉆孔截面就會形成比較完整的圓形。如果鉆孔所在地區(qū)巖層比較脆弱疏松，需要使用高粘度的泥漿或者黏土對鉆孔孔壁進行保護，防止其塌陷。

2.3沖孔灌注樁鉆孔施工的具體步驟

沖孔灌注樁鉆孔施工的具體步驟如圖1所示。

下面就其中幾個關(guān)鍵步驟進行詳細說明：

2.3.1定樁位

在施工進行之前，必須要先定樁位。定樁位一般是利用經(jīng)緯儀，準確測量好定位以后，進行標記，施工時嚴格按照此標準來進行，偏差群樁不能超過20mm，單排樁不能超過10mm。

2.3.2復(fù)樁位

樁位定好以后，需對孔口埋好護筒，以保證后續(xù)鉆孔的穩(wěn)定性和安全性。護筒一般埋在1.2m的深度，而基坑一般在0.8m的位置。埋好之后，用十字線方法讓原樁位回到初始位置，再測量護筒的準確高度。測量完畢后向上級匯報，并進行復(fù)檢，復(fù)檢無誤以后，方可動工。因為基坑的底部是由巖石層構(gòu)成，所以需要采用爆破手段，一般都會用石方爆破。爆破時千萬要注意人身安全，爆破需專業(yè)人士引爆，引爆前所有施工人員必須全部遠離。爆破之后會遺留下大量的碎石塊，此時需要使用專門的破碎機對碎石塊進行破碎，破碎后方可用挖掘機帶出場外進行處理。爆破時要注意以下幾點：

圖1　沖孔灌注樁施工具體步驟圖

（1）淺孔爆破方式：孔徑不大于4.2cm、孔間距不大于0.4m、孔深小于1.2m。

（2）爆破時要對爆破現(xiàn)場周圍設(shè)立防護措施，防止爆破時的飛石飛出造成安全事故。

（3）控制好炸藥用量和爆炸的劇烈程度，防止因爆炸產(chǎn)生劇烈震動而對周圍建筑造成損壞。

2.3.3沖孔灌注樁頂部組裝方式

模板由6mm厚鋼板制造而成，三片組裝成頂部，龍骨材料為2L63×6雙角鋼，間距為0.3m。示意圖如圖2。

圖2　沖孔樁頂部模板制作示意圖

2.3.4樁機校對工作

在樁機運行前要仔細檢查樁機的位置，把它調(diào)平，保證樁機打樁方向與地面垂直，用十字線對好。

2.3.5開始鉆孔

樁機校對完成以后，可開始進行鉆孔。鉆孔時要時刻注意土層的變化，隨時根據(jù)變化情況對參數(shù)進行調(diào)整，以達到最好的鉆孔效率。

2.3.6孔洞清洗

對孔洞進行清洗一般需要進行兩次，第一次使用泥漿對孔洞進行一次粗略的清洗，帶走大部分的巖石土層碎屑，第二次則是在混凝土澆筑之前，需要用到導(dǎo)管對孔洞進行一次較為徹底的清洗。

2.3.7鋼筋籠保護裝置

鋼筋籠保護裝置的安放是在第一次用泥漿清洗以后，安放前要先準備好混凝土墊塊，安放時要保證其平穩(wěn)，安放后若未達到要求則用墊塊進行處理。

2.3.8澆筑混凝土

（1）具體步驟：放入導(dǎo)管-導(dǎo)管通水-水面貼住隔水栓-澆筑混凝土-放落隔水栓-繼續(xù)澆筑混凝土，同時慢慢提起導(dǎo)管-取出護筒。

（2）第一次澆筑混凝土?xí)r，為了使隔水栓發(fā)揮其作用，導(dǎo)管比孔洞底部大約要高出0.3～0.5m。漏斗里要預(yù)留足夠的混凝土，便于導(dǎo)管的下降。導(dǎo)管在埋入時，深度必須大于2m，這是為了避免導(dǎo)管突然沖出混凝土層引起斷樁，當然也不能埋得太深導(dǎo)致導(dǎo)管無法拔出。澆筑混凝土?xí)r要連續(xù)不斷地注入，不然前面注入的已經(jīng)凝固造成后面的堵塞，引起斷樁。如果混凝土凝固過快，可以考慮加入化學(xué)藥劑減慢凝固速度?；炷翝仓煲瓿傻臅r候，要控制好量，不能過多也不能過少，要使實際的澆筑高度比設(shè)計高度多出0.9m左右，同時要確?；炷恋膹姸戎颠_到設(shè)計標準。

3　沖孔灌注樁鉆孔遇到溶洞時的解決方案

當所遇到的溶洞高度不小于8m時，用10mm規(guī)格的厚鋼板做原材料，做成鋼套筒。鋼套筒的直徑和長度都跟樁一致。

遇到的溶洞高度不到8m時，則用外加了一層鋼絲網(wǎng)（直徑0.5mm，規(guī)格為5mm×5mm）的鋼筋籠包住混凝土防止混凝土的外泄。鋼筋籠的直徑比樁徑多50mm，長度跟樁長度一致。

如果鉆孔過程中遇到溶洞，則可通過回填粘度、密度較大的物質(zhì)如水泥、粘土等形成保護層，保證鉆孔孔洞的穩(wěn)定性，防止在鉆孔過程中發(fā)生孔洞塌陷。若使用的水泥回填，則需等待24h，等水泥凝固穩(wěn)定后，方可再次開始鉆孔。

4　沖孔過程中的安全注意事項

4.1工程器械的運輸

工程器械運輸時，要根據(jù)各大工程器械的規(guī)格、重量不同，選擇合理的運輸工具。運輸時要把工程器械綁牢固，不能有松動，防止“機比車大”現(xiàn)象的出現(xiàn)，防止超重。

4.2樁機的組裝與拆卸

在操作前需先對操作人員進行專業(yè)指導(dǎo)與安全教育，操作時除了操作人員，其他人員都禁止靠近，操作必須在堅實的平地上進行。

4.3鉆孔操作

進行鉆孔操作前先檢查樁機是否能正常運轉(zhuǎn)，操作時分工明確，每個人都了解自己的工作職責，聽從指揮，統(tǒng)一行動。在進行操作時，閑雜人等禁止靠近。操作人員在操作前不得飲酒，要保證注意力高度集中。

5　結(jié)束語

沖孔灌注樁鉆孔時會遇到各種不同的情況，當遇到不同的土層時應(yīng)該及時進行科學(xué)的調(diào)整。而溶洞則是隱藏在地下的，很難在動工前確定其準確的位置和大小，所以給鉆孔工程造成了一定的困難。施工團隊應(yīng)該根據(jù)當?shù)氐牡刭|(zhì)勘測資料，來對當?shù)氐牡叵氯芏催M行預(yù)估，從而做好相應(yīng)準備。當遇到溶洞時，再根據(jù)相應(yīng)的情況進行處理，保證整個工程的穩(wěn)定進行。

［1］覃卓萍，王杰光，趙 翔，顧 城.巖溶地區(qū)沖孔灌注樁的施工技術(shù)［J］.蘭州工業(yè)學(xué)院學(xué)報，2014，21（04）：65～68.

［2］蹤家信.巖溶地區(qū)碼頭沖孔灌注樁施工技術(shù)探討［J］.中國水運（下半月），2015，15（07）：282～283+302.

［3］陳軍杰，李 江.廣西桂林巖溶地區(qū)沖孔灌注樁施工控制技術(shù)［J］.建筑技術(shù)，2012（10）.

TU753

A

2095-2066（2016）26-0167-02

2016-8-10

劉志常（1983-），男，漢族，廣西南寧人，助理工程師，?？?，主要從事公路工程施工工作。