水下灌注樁特殊情況處理的方法

夏建平

（江西建工第一建筑有限責任公司，江西 南昌 330001）

1 工程概況

新余市新建市政工程虎踞大道K8+670景觀規劃橋設計寬度為62M，長度為36.5M，上部采用5M+10M+5M鋼筋砼圓弧形實腹式拱橋，矢跨比均為1/3~1/4。下部結構采用鋼筋砼實體式墩臺。基礎采用鉆孔灌注樁，樁基類型為嵌巖樁。該橋共有96根水下灌注樁，其中樁徑1.5m的有32根，樁徑1.2m的有64根。由于設計之初未進行一樁一孔勘探，只是進行了局部四個孔的地質勘察，故地質資料不夠明了，在水下灌注樁施工當中出現斜巖、漏漿、裂隙和意外跑漿等情況，我項目部針對施工難點組織技術人員認真分析，并采取如下處理措施，取得了良好效果。

2 斜巖處理方法

由于溶洞使得樁孔傾斜角度大或出現探頭石，致使鉆機鉆錘沿較軟巖面的低部位下滑造成斜孔。在這種情況下，鉆機鉆錘相當于是打在兩種不同的巖石上，一邊硬一邊軟，兩邊鉆進速度不一致，鉆錘就往較軟一側傾斜，無法成孔。在施工中處理方法是：

2.1 回填糾偏

鉆孔時應對孔樁加強觀察與測量，如發現存有偏孔、斜巖現象要及時糾偏，以免產生偏孔，超出規范允許值。可在孔內回填高強度的大塊片石或塊石，如進行以上方法三次都無法調正則必須上報監理及業主單位，在取得同意后灌注水下混凝土，在混凝土達到一定強度后即可進行鉆孔施工，直至調整過來為止。但過大的沖程會導致成孔不圓，造成斜孔，一般以0.5~0.8M小沖程為宜。

2.2 爆破糾偏

對于斜巖巖面過大和偏孔嚴重的鉆孔，如采用回填糾偏方法效果不明顯，或不能糾偏時，則可用小型地質鉆機在斜巖處打炮眼，深度要深入斜巖3m左右，采用水下控制爆破，對巖面傾斜的巖層進行爆破，使得巖層的巖石處于松散狀態，然后在采用鉆機鉆進。深孔松動控制爆破后的巖石只限于開裂、凸起、松動。深孔松動控制爆破能有效地控制爆破振動效應，確保環境的安全。這種爆破方法基于使用塑料導爆管非電起爆系統形成孔內外時間微差，每組炮孔或每個炮孔起爆有足夠的時間間隔，爆破振動由單獨藥包作用。炮眼的數量和位置要根據施工現場的實際地質情況確定，同時裝藥量以炸碎或炸裂斜巖巖面為限，裝藥量不可過大，以免過大的沖擊力造成塌孔。采用這種方法最大優點就是施工速度快，可達到一次糾正偏孔的目的，可不用反復回填和反復沖孔，質量有保證。

3 漏漿處理方法

采用正常成孔方法施工，當鉆穿溶洞漏漿時，反復投入粘土和片石，利用沖擊將粘土和片石擠入溶洞和巖溶裂隙中，還可摻入水泥、燒堿和鋸末，以增大孔壁的自穩能力。

3.1 摻加比例

為有效利用片石，片石與粘土的比例為3:7，摻加水泥時，摻加比例為2包/M；摻加鋸末時，摻加比例為粘土的10%。

3.2 對于空溶洞或半充填的溶洞

在擊穿洞頂之前，應有專人密切注意觀察鉆機工作情況、周圍地表沉降和孔內泥漿面的變化，一但泥漿面下降，應迅速補水，然后根據溶洞的大小按l：1的比例回填粘土（摻加粘土是采用水泥袋包裝后投放效果更佳）和片石（片石采用強度≥30MPa石灰巖，石塊粒徑以15~50㎝為宜）、整包水泥后沖擠壓密實（水泥投放方法以整袋投放為佳），保證泥漿不流失，只有當泥漿漏失現象全部消失后才轉入正常鉆進。摻加方法為：片石、粘土袋（可選擇添加水泥、鋸末，也可不添加）分層間隔進行摻加，回填高度為溶洞頂板以上1m處。按以上方法反復施工，使鉆機能夠順利穿過溶洞。

3.3 對于溶洞的高度在1~3m，且洞內填充或半充填的溶洞時

預先在孔洞口周邊準備好足夠的片、卵石、粘土和32.5級水泥（水泥最好成包拋入，因為采用水泥袋包裝后投放效果會更佳）。在擊穿洞頂時，一旦發現漏漿，需立即下投粘土和水泥進行填堵，防止樁孔塌孔。一般在溶洞洞頂被擊穿后，樁孔中的泥漿水位會迅速下降，這時一定要及時采用小型挖掘機或小型裝載機將準備好的片、碎石（或卵石）、粘土、水泥按照一定的比例拋入，直到樁孔內的泥漿停止下降，并逐漸上升為止，此時可用小沖程沖擊片石擠壓到溶洞邊形成水泥漿碎石護壁，水泥漿將片石空隙初步堵塞后，停止沖擊，24h后，待水泥的強度達到2.5Mpa后再繼續沖擊。這樣反復拋擲片石、碎石（或卵石）、粘土、水泥，直至水泥漿將樁孔周邊的溶洞和裂隙都塞滿、堵死為止，最后補充滿泥漿再重新成孔，此時泥漿應加稠，溶洞較大的需等l～2天以后方可進行沖孔作業。

4 裂隙的處理方法

裂隙對水下鉆孔樁施工造成的最主要危害就是漏漿。由于護筒埋深較淺，漏漿極易引起孔壁坍塌。主要處理措施為：

4.1 入巖前，準備充足的水源和一至二臺水泵

鉆至離溶洞頂部1米左右時，準備足夠的片石、粘土，片石的直徑一般為10～2Ocm。對于半充填和無充填物的溶洞要組織足夠的水源，這時操作要平穩，盡可能少碰撞孔壁。

4.2 鉆至離溶洞頂部lm左右時

在1～1.5米左右的范圍內應減小鉆機沖程，沖擊時宜重錘低擊，（一般沖程為1~2m，每分鐘6~8下，遇溶洞時沖程可改為1m以下，沖擊頻率適當減小，懸距不宜過大，利用鉆頭沖擊將其擠入溶洞及裂隙中，完成護壁和成孔工作）慢慢穿過該層后，逐步增大沖程沖次，形成一定深度的樁孔后，恢復正常沖擊作業。另外用小沖程方法慢慢將洞頂擊穿，防止溶洞巖石將鉆卡住。

4.3 還應密切注意護筒內泥漿面的變化情況

當泥漿面迅速下降時，仍按漏漿處理方法的第⑤條方法反復處理，直至鉆至設計的孔底標高即可。

結語

經鉆探資料表明，本工程共有12根樁穿裂隙和溶洞，經采用以上方法施工，全部順利成孔，樁基經超聲波對聲測管檢測Ⅰ類樁為97.9%，Ⅱ類樁為2.9%，未出現Ⅲ樁和Ⅳ樁。鉆孔灌注樁屬隱蔽工程，施工環節多，工藝較為復雜，任何施工差錯都可能給工程帶來巨大的損失。因此，在鉆孔灌注樁施工過程中應做到每個工序都嚴格遵守施工規范，操作規范，統一指揮、緊張有序，對可能出現的問題制定切實有效的防范措施，以預防為主，避免事故的發生，確保程樁質量。