鉆孔樁塌孔后高壓旋噴二次成樁技術(shù)應(yīng)用

陳培新/CHEN Pei-xin（中國鐵建十六局集團有限公司，北京 101100）

鉆孔樁塌孔后高壓旋噴二次成樁技術(shù)應(yīng)用

陳培新/CHEN Pei-xin
（中國鐵建十六局集團有限公司，北京 101100）

[摘 要]結(jié)合虎門商貿(mào)站城鐵施工情況，對鉆孔樁鉆進過程中突發(fā)塌孔進行處理并盡快二次成孔成樁，確保了工期要求和下一道工序地順利進行，介紹了自行改良孔內(nèi)土層，并成功二次成孔并澆筑成樁的方法。

[關(guān)鍵詞]地鐵基坑；高壓旋噴；圍護樁；塌孔；二次成孔

1 概 述

目前國內(nèi)基坑圍護結(jié)構(gòu)設(shè)計大量使用鉆孔樁+旋噴樁止水帷幕的形式，鉆孔樁數(shù)量巨大,且排樁間距較小。在設(shè)計過程中碰到軟弱地層或復(fù)雜地層時為了成樁會預(yù)先進行地層改良設(shè)計，但現(xiàn)場施工中還會碰到單根鉆孔樁鉆進過程中遇到塌孔的情況，特別是在地質(zhì)預(yù)估不足沒有提前進行地質(zhì)改良的情況下更容易出現(xiàn)。由于圍護結(jié)構(gòu)樁于樁間距大部分介于15～30cm之間很容易影響到相鄰兩根樁，導(dǎo)致無法施工，延誤工期。

虎門商貿(mào)城站位于穗莞深城際鐵路東莞虎門鎮(zhèn)，圍護結(jié)構(gòu)設(shè)計采用直徑1 200mm鉆孔樁+直徑600mm旋噴樁止水帷幕，基坑深度平均約22m，鉆孔樁平均深度約28m，樁間距為15cm。地質(zhì)條件復(fù)雜，地層變化快，鉆孔過程中泥漿稍有變化就會引發(fā)塌孔，一根樁塌孔后直接影響左右兩邊兩根樁的施工，按照以往做法直接回填，回填后等待其他樁施工完成后再施工塌孔樁，這樣費時較長并且基坑不能及時形成封閉，影響后續(xù)工序進行。

2 塌孔過程處理

塌孔發(fā)生后首先確定塌孔地層和塌孔深度，對照施工地質(zhì)圖確定塌孔地層厚度，然后繼續(xù)鉆進直至穿透不良地層。通過鉆孔鉆上來的土樣確定已經(jīng)到達穩(wěn)定土層后繼續(xù)鉆進1～2m，然后取粘性較好的土方進行回填，直至填平至地面，回填過程中注意漿液回收。回填完成后讓回填土自由沉降24h，此時進口回填土?xí)两?m左右，然后把沉降部分繼續(xù)回填。

3 高壓旋噴塌孔樁內(nèi)地層改良

3.1 理論基礎(chǔ)

旋噴樁的科學(xué)原理是利用鉆機將預(yù)先配置好的漿液通過高壓發(fā)生裝置使液流獲得巨大能量后，從注漿管的噴嘴中高速噴射出來，形成一股能量高度集中的液流，直接破壞土體，噴射過程中，鉆桿邊旋轉(zhuǎn)邊提升，使?jié){液與土體充分?jǐn)嚢杌旌希谕林行纬芍鶢罟探Y(jié)體。高壓旋噴樁機的科學(xué)工作原理決定了旋噴樁有一個特性就是在不同的土層采用同樣的壓力所成樁的直徑是不同的，簡單說在壓力不變的情況下土層越密實液流切削土體所需要的能量就越大，成樁半徑越小，土層越松散切削土體所需能量就越小，成樁半徑就越大。本文所論述的二次鉆進成孔技術(shù)就基于這個特性。

3.2 施工實施

在虎門商貿(mào)成鉆孔樁施工第一次實施此種技術(shù)，虎門商貿(mào)城站圍護結(jié)構(gòu)采用典型的排樁結(jié)構(gòu)，樁于樁間距為15cm，在施工過程中遇到明顯塌孔，經(jīng)后來統(tǒng)計4m左右的高度上塌方量大約10m3，直接后果導(dǎo)致本根樁無法成樁，而且導(dǎo)致相鄰兩根樁無法施工，對后續(xù)施工極為不利。如圖1所示。

圖1　 塌孔樁于相鄰樁相互影響示意圖

3.3 旋噴樁樁位選擇

樁位選擇及壓力選擇對能否二次成孔非常關(guān)鍵，虎門商貿(mào)城圍護樁直徑為1.2m，樁位選擇如圖2所示。壓力選擇最大化，這樣成樁半徑也是最大，具體參數(shù)如表1所示。

圖2　 處理塌孔旋噴樁樁位

表1　 成樁參數(shù)

4 旋挖機二次鉆孔

1）旋噴樁施工完成后等待3天，旋噴樁固結(jié)部分會形成如圖3所示固結(jié)體。

2）在原樁位放點，旋挖機就位，按照旋挖機操作規(guī)范進行施工，唯一不同在于鉆進過程中鉆頭給予固結(jié)體壓力要小，利用鉆頭的鉆齒的切削作用慢慢穿越固結(jié)體，如果鉆頭給予土層壓力過大很可能導(dǎo)致固結(jié)體被壓碎，導(dǎo)致達不到預(yù)期效果。二次成孔效果示意圖如圖4所示。

3）灌注混凝土。

圖3　 固結(jié)體大樣圖

圖4　 二次成孔示意圖

5 效果檢驗

此種方法在虎門商貿(mào)城站共實施過兩次，通過觀察灌注混凝土量發(fā)現(xiàn)和設(shè)計量一致，說明沒有超挖，也沒有再次塌孔。在基坑開挖過程中發(fā)現(xiàn)樁體完整圓滑，沒有發(fā)現(xiàn)鼓包現(xiàn)象，效果非常理想。本方法簡單靈便，投入少，容易操作，效果好，保證了工期。

（編輯 張海霞）

［中圖分類號］U455.48+1

［文獻標(biāo)識碼］B

［文章編號］1001-1366（2015）02-0078-02

［收稿日期］2014-12-05

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