唐云

（博爾建設(shè)集團(tuán)有限公司 江蘇泰州 214500）

1 前言

樁基工程的質(zhì)量關(guān)系到整個(gè)建筑工程主體質(zhì)量的優(yōu)劣，因此樁基工程的施工必須要有足夠的質(zhì)量保證。對(duì)于一般地層場(chǎng)址區(qū)的樁基施工，現(xiàn)有的工藝水平已經(jīng)能夠保證樁基施工質(zhì)量，而對(duì)于復(fù)雜的地質(zhì)情況，施工時(shí)難度非常大，還需從工藝技術(shù)方面不斷改進(jìn)。

巖溶地貌在我國巖溶在我國各省均有分布，由于巖溶形態(tài)各異，巖面起伏，頂板穩(wěn)定性差，巖溶水呈動(dòng)態(tài)變化，往往導(dǎo)致在鉆孔過程中出現(xiàn)塌孔、鉆孔偏斜、漏漿、卡鉆等事故；在混凝土灌注過程中存在混凝土面突然下降，造成斷樁等問題。這就使得巖溶地區(qū)樁基施工困難、成樁質(zhì)量差、樁基不穩(wěn)，最終導(dǎo)致樁基失效。因此，在巖溶地區(qū)樁基穿越溶洞時(shí)，采用科學(xué)合理的施工工藝尤為重要。

2 工藝特點(diǎn)

（1）旋挖鉆機(jī)自身自動(dòng)化程度高、成孔速度快、成樁質(zhì)量高

（2）針對(duì)旋挖鉆機(jī)施工對(duì)地層變化適應(yīng)性較差，在溶洞處進(jìn)行樁基施工易存在塌孔、漏漿、卡鉆等缺陷。通過以下措施進(jìn)行改進(jìn)：

①增加鉆頭儲(chǔ)備，保證施工時(shí)鉆頭更換及時(shí)。

②現(xiàn)場(chǎng)儲(chǔ)備膨潤土用于優(yōu)化泥漿性能、儲(chǔ)備優(yōu)質(zhì)黃泥用于提高泥漿粘度。

③配備孔徑儀用于校驗(yàn)成孔過程中垂直度、擴(kuò)孔、塌孔情況。

④配備3～4.5m長護(hù)筒10個(gè)。

（3）環(huán)保特點(diǎn)突出，施工現(xiàn)場(chǎng)干凈。

（4）避免施工中多種施工機(jī)械的轉(zhuǎn)換工序的增加，減少施工復(fù)雜度。

3 工藝原理

本工藝?yán)勉@桿和鉆斗的旋轉(zhuǎn)，以鉆斗自重并加液壓作為鉆進(jìn)壓力，使土屑裝滿鉆斗后提升鉆斗出土。通過鉆斗的旋轉(zhuǎn)、挖土、提升、卸土和泥漿置換護(hù)壁，反復(fù)循環(huán)而成孔。吊放鋼筋籠、灌注混凝土等同其他水下鉆孔灌注樁工藝。

4 施工工藝流程及操作要點(diǎn)

4.1 施工工藝流程（見圖1）

4.2 施工操作要點(diǎn)

（1）場(chǎng)地平整

用挖掘機(jī)將施工場(chǎng)地進(jìn)行平整、來回壓實(shí)，因旋挖機(jī)自重大，為防止旋挖機(jī)在施工時(shí)發(fā)生傾斜或移位產(chǎn)生安全質(zhì)量事故，需配備適量鋼板用于機(jī)械作業(yè)時(shí)的安全保證。

（2）泥漿制備

旋挖鉆機(jī)對(duì)地層擾動(dòng)較小，只用護(hù)壁穩(wěn)定液即可施工。在場(chǎng)地內(nèi)挖設(shè)泥漿池并采用清水加膨潤土制備護(hù)壁穩(wěn)定液，加強(qiáng)試驗(yàn)，擇優(yōu)選擇配合比，加強(qiáng)質(zhì)量控制。泥漿比重控制在1.3～1.5。

（3）埋設(shè)護(hù)筒

由旋挖機(jī)自行埋設(shè)護(hù)筒，先用與護(hù)筒直徑相當(dāng)?shù)你@頭挖孔，當(dāng)深到護(hù)筒深度時(shí)停止挖孔，用卷揚(yáng)把護(hù)筒吊垂直，對(duì)準(zhǔn)孔洞，利用鉆桿將護(hù)筒壓至標(biāo)高。具體要點(diǎn)：

圖1

①護(hù)筒采用鋼板卷制，護(hù)筒中心與樁位中心的偏差不大于5cm，傾斜度不大于0.5%，同時(shí)高出地面30cm為宜。

②挖機(jī)的護(hù)筒埋設(shè)深度一般較深為3～4.5m，遇障礙物需清除后方能埋設(shè)。對(duì)于雜填土較多的區(qū)域，適當(dāng)深挖處理。

③校正后用粘土將護(hù)筒周圍埋實(shí)，確保護(hù)筒在鉆進(jìn)中不漏失泥漿，不發(fā)生位移。本工序重點(diǎn)要求為：護(hù)筒埋設(shè)深度一般為3～4.5m。

4.3 旋挖成孔操作要點(diǎn)

4.3.1 樁機(jī)就位、對(duì)中

（1）旋挖樁機(jī)就位前將位于樁位附近的場(chǎng)地用挖機(jī)平整，保證旋挖樁機(jī)就位后的基本平整度。鉆機(jī)平臺(tái)底座必須坐落在較堅(jiān)實(shí)的位置，否則用鋼板墊平，防止施工中傾斜。

（2）旋挖樁機(jī)安裝必須穩(wěn)固、周正、水平和垂直校正到位。

（3）保證樁機(jī)鉆桿、鉆頭中心、護(hù)筒中心能在同一鉛垂線上。做到“三點(diǎn)一線”。

（4）樁機(jī)就位后進(jìn)行調(diào)整平整度、垂直度，調(diào)整好后進(jìn)行對(duì)位，對(duì)位時(shí)以鉆頭中心初步對(duì)中，然后旋轉(zhuǎn)鉆具，以旋轉(zhuǎn)中心調(diào)整準(zhǔn)確對(duì)位。樁機(jī)對(duì)位后安置好定位器，保證旋挖鉆孔后重新對(duì)位的準(zhǔn)確性。

4.3.2 鉆進(jìn)過程

鉆頭放置于樁孔位后即可進(jìn)行加壓鉆進(jìn)工作，在鉆渣達(dá)到一定裝斗量時(shí)，將鉆桿反轉(zhuǎn)1～2圈，使回轉(zhuǎn)斗斗門關(guān)閉，即可提鉆，倒出鉆渣，操縱上車回轉(zhuǎn)至樁位，繼續(xù)下一輪鉆進(jìn)作業(yè)，如此周而復(fù)始。具體操作要點(diǎn)如下：

（1）當(dāng)鉆孔將至溶洞地層界面時(shí)，細(xì)心觀察筒鉆帶出土體的變化情況，并與勘查報(bào)告核對(duì)，做好深度記錄，同時(shí)放慢鉆孔速率，稍許加壓，以防止鉆進(jìn)速度過快，造成卡鉆、埋鉆等不利事情出現(xiàn)。

（2）當(dāng)鉆頭進(jìn)入溶洞時(shí)，記錄溶洞頂深度，采取慢速施工，延長筒鉆旋轉(zhuǎn)時(shí)間，使其能與土體、巖體充分研磨，讓孔壁行成較好泥漿護(hù)壁，每斗鉆進(jìn)深度控制在30cm左右，不宜過快，并上下提升掃孔。如此反復(fù)直到施工到溶洞底部。

（3）鉆進(jìn)過程中注意觀察泥漿滲漏情況，具體分兩種：

①當(dāng)溶洞相對(duì)獨(dú)立，與周邊溶洞沒有行成貫通時(shí)，泥漿不滲漏或滲漏輕微。此種情況可繼續(xù)向下鉆孔。但在鉆進(jìn)過程中，需隨時(shí)注意地層變化情況，并在地層變化處取土樣進(jìn)行判定，同時(shí)將土樣描述記入記錄表中，以便與地質(zhì)剖面圖核對(duì)。成孔深度根據(jù)測(cè)定好的深度進(jìn)行控制，嚴(yán)禁超挖超打，鉆孔過程中旋挖機(jī)鉆出的土方及時(shí)用挖機(jī)清運(yùn)打堆并翻運(yùn)至不影響施工的位置。

②當(dāng)施工樁與周邊樁位溶洞存在貫通時(shí)會(huì)發(fā)生嚴(yán)重泥漿滲漏問題。因此，在鉆進(jìn)過程中注意觀察泥漿滲漏情況，如有嚴(yán)重滲漏，需及時(shí)回補(bǔ)漿液，控制液面水頭不低于護(hù)筒。具體處理措施如下：

a.根據(jù)勘察報(bào)告資料內(nèi)容分析溶洞影響范圍，確定滲漏量。

b.當(dāng)鉆進(jìn)施工至溶洞底時(shí)，將旋挖鉆機(jī)移動(dòng)至下一施工樁位，并對(duì)此樁下導(dǎo)管，灌注C20早強(qiáng)混凝土，混凝土終灌面控制在溶洞頂部以上1m左右，實(shí)際操作用時(shí)，用測(cè)繩量測(cè)混凝土面深度，達(dá)到預(yù)設(shè)深度時(shí)，將導(dǎo)管提出拆除。等待6h后，挖除樁孔內(nèi)混凝土直至設(shè)計(jì)標(biāo)高；如此做法的目的是利用混凝土凝固使樁周邊溶洞溶隙得到密實(shí)，使貫通的溶洞阻隔，可以保證成樁質(zhì)量。

4.3.3 混凝土灌注

（1）清 孔

旋挖鉆機(jī)成孔后沉渣均不會(huì)太厚，一般能滿足設(shè)計(jì)要求。如發(fā)現(xiàn)沉渣厚度超過設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，可采用旋挖鉆機(jī)下鉆旋挖清孔，如有必要，也可采用泥漿置換法清孔。清孔時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：

①保持孔內(nèi)足夠水頭，防止坍孔；

②不得用超挖孔深的方法替代清孔；

③在吊入鋼筋后，灌注水下混凝土之前，應(yīng)再次檢查孔內(nèi)泥漿性能指標(biāo)和孔底沉淀厚度，如超過規(guī)定，應(yīng)進(jìn)行第二次清孔，符合要求后方可灌注水下混凝土。

（2）鋼筋籠加工及吊裝

①鋼筋籠加工

鋼筋籠需現(xiàn)場(chǎng)加工制作，加工尺寸嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙及相關(guān)規(guī)程執(zhí)行。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙計(jì)算出箍筋用料的長度、主筋分布段長度，將所需鋼筋調(diào)直后用切割機(jī)成批切好備用，并按照鋼筋加工的規(guī)格和編號(hào)的不同分別掛牌堆放。

②吊裝

下籠時(shí)由人工輔助對(duì)準(zhǔn)孔位，保持垂直、輕放、慢放，避免碰撞孔壁。下放過程中若遇到障礙立即停止，查明原因進(jìn)行處理。嚴(yán)禁高提猛放和強(qiáng)制下入。下放鋼筋籠時(shí)，技術(shù)人員應(yīng)在場(chǎng)嚴(yán)格控制籠頂標(biāo)高。

（3）混凝土澆筑

①混凝土澆筑流程

安設(shè)導(dǎo)管及漏斗→澆筑首批混凝土→澆筑混凝土至樁頂→拔出護(hù)筒。②混凝土澆筑要點(diǎn)

a.首先安設(shè)導(dǎo)管，用吊車將導(dǎo)管吊入孔內(nèi)，位置保持居中，導(dǎo)管下口與孔底距離保留25cm～40cm左右。本工法樁徑790mm，首批混凝土澆筑量一般在2m3，混凝土澆筑應(yīng)連續(xù)不斷澆筑。澆筑過程中用測(cè)錘測(cè)量混凝土面，推算導(dǎo)管下端埋入混凝土的深度，并做好記錄，在澆筑過程應(yīng)將井孔內(nèi)溢出的泥漿引流至泥漿池，不得任意排放，防止污染環(huán)境。

b.一般地層，首批混凝土澆筑量保證導(dǎo)管底口埋入混凝土中不小于1m，澆筑過程中導(dǎo)管在混凝土內(nèi)埋深應(yīng)2～6m之間，混凝土澆筑必須連續(xù)，防止斷樁?；炷翝仓娜^程由技術(shù)部門專人負(fù)責(zé)并做好記錄。

c.針對(duì)溶洞地層灌注混凝土應(yīng)在此基礎(chǔ)上適當(dāng)加深導(dǎo)管埋深，宜在5m左右。這樣做的目的防止在澆筑混凝土的自重過大，將溶洞處孔壁沖開至使混凝土流入溶洞，使混凝土面急劇下降，造成斷樁。

5 小結(jié)

本方法通過多個(gè)項(xiàng)目的施工驗(yàn)證，取得了較好的經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益，具體如下：

（1）采用旋挖鉆樁法施工，成功的節(jié)約大量施工時(shí)間，為后期工程留下更多的可調(diào)控時(shí)間。

（2）本方法機(jī)械設(shè)備、水泥材料、膨潤土材料、施工工藝使用，均具有無噪音擾民、無污染排放、低能耗等節(jié)能環(huán)保型特點(diǎn)。

（3）本工法方便施工、操作簡(jiǎn)單、投入成本低廉等諸多優(yōu)點(diǎn)，決定其推廣價(jià)值高，從而可產(chǎn)生較大社會(huì)效益。