談高回填區(qū)鉆孔灌注樁塌孔解決方案

陳 明 梁甜甜

(1.重慶兩江新區(qū)財政投資評審中心,重慶 400000; 2.重慶建筑職業(yè)學院,重慶 400000)

在高回填區(qū)施工橋梁的鉆孔灌注樁，鉆孔開挖過程中出現(xiàn)塌孔是難以避免的事情，針對塌孔現(xiàn)象，存在多種處理方式，作者以重慶地區(qū)某跨線公路橋為樣本，從技術和經(jīng)濟方面進行了比較并初步提出了解決方案。

該橋337個樁基均為鉆孔灌注樁，端承樁，樁長20 m～50 m，樁徑在1.2 m～2.4 m，其中在高填方上施工的樁基有165根，填方高度在20 m～40 m之間，回填材料為土石混合料，按設計要求分層回填、碾壓、強夯后，壓實度達到設計要求的95%以上，但在鉆孔過程中仍然出現(xiàn)塌孔現(xiàn)象，無法順利成孔。對此，作者按人工挖孔樁、沖擊鉆、土體注漿加固、鋼管護壁、預制水泥管護壁和C20混凝土加固6種方法從技術和經(jīng)濟兩方面進行了論證比較，如技術可行再進行經(jīng)濟方案論證，主要論證如下。

1 技術論證

1.1 人工挖孔樁

人工挖孔樁理論上雖可解決塌孔問題，但挖孔深度太深，技術上風險太高，施工過程的周期太長，只能排除，主要原因如下:

1)安全風險高：人工挖孔樁最經(jīng)濟和安全的挖孔深度僅為15 m，隨著深度不斷增加，最深達到40 m左右，護壁吊裝成型和出渣難度均大幅增加，特別是超過25 m后護壁質(zhì)量難以控制，護壁坍塌導致塌孔風險也極高，無法確保孔下施工人員人身安全。

2)施工周期長：由于護壁一般采用2 m每段方式的分段澆筑，澆筑完成后每段均需要養(yǎng)護至少7 d后才能再開挖下一段再澆筑再養(yǎng)護，如護壁30 m，需要至少30/2×7=105 d，加上開挖和鋼筋吊裝以及準備時間，施工時間在4個月以上。

1.2 沖擊鉆施工

沖擊鉆看似可行，但進一步深入論證后發(fā)現(xiàn)實際施工操作層面水源因素嚴重影響施工，只能排除，主要原因如下：

1)水源貧乏：沖擊鉆施工需要大量水資源，由于該橋為公路跨線橋，周邊無市政自來水管網(wǎng)接水，其他水資源也很貧乏，距離最近水源地也在10 km以上，因此無論是新建取水管輸送水源還是采用專用車輛運送水源，費用均較大。

2)水源浪費大：由于高填方區(qū)為土石混合料，填筑空隙較大，水源會嚴重流失，浪費極大。

3)滲水影響填方安全：水源流失后會滲入周邊土體浸泡，大面積的滲水會對新填土形成滑坡面造成邊坡失穩(wěn)，將嚴重影響填方安全。

1.3 土體注漿加固

經(jīng)論證后，土體注漿可解決部分樁基深度較小的挖孔樁塌孔問題，但對于部分樁基深度超過10 m的樁基，其壓漿效果不明顯，技術上仍然不可行，主要原因如下：

1)注漿量無法控制：土體注漿主要適用于沙土、黏土等軟土路基，對人工填土等空隙較大的路基無法控制注漿量，容易造成極大浪費。2)注漿質(zhì)量不易控制：由于填土的空隙分布不均，注漿后土體加固質(zhì)量極其不易控制，特別是深度越深空隙越大，越不容易控制加固質(zhì)量。

1.4 鋼管護壁、預制水泥管護壁和回填C20混凝土

經(jīng)從施工安全性、施工周期和施工質(zhì)量等幾個方面初步論證后，鋼管護壁、預制水泥管護壁和回填C20混凝土在技術上基本可行，在此基礎上進一步進行經(jīng)濟性比較。

2 經(jīng)濟論證

對以上三種技術可行的措施進行經(jīng)濟性論證，統(tǒng)一套用重慶地區(qū)2008定額和2013清單組價；統(tǒng)一采用相同的土石比和人、材、機的價格進行測算；統(tǒng)一以其中的同一根樁為目標，樁長36 m，樁徑1.8 m，回填深度約20 m，采用三種不同的施工方式后，分別進行造價測算。

2.1 鋼管護壁

采用20 mm厚，直徑2 m的鋼管，2 m一節(jié)，每米重量約1 t。施工過程中采用旋挖鉆開挖鉆進，每鉆進2 m將鋼管護壁吊裝置入作為護壁。按此種方法測算，每米措施費造價約7 400元，回填深度20 m，整根樁的總措施費約14.8萬元。

2.2 水泥管護壁

采用φ2 200×220×2 000的鋼筋混凝土排水管，2 m一節(jié)，每米重量約4 t，施工方法與鋼管護壁基本類似，同樣采用旋挖鉆先鉆孔，每鉆進2 m吊裝護水泥管護壁。按此種方法測算，每米措施造價約為6 600元，回填深度為20 m，整根樁的總措施費約為13.2萬元。

2.3 回填C20混凝土

采用旋挖鉆持續(xù)開挖鉆進成孔，如遇塌孔現(xiàn)象則回填C20混凝土，回填混凝土作為護壁，混凝土終凝后再重新鉆孔施工，逐級鉆進。如按塌孔較嚴重且回填混凝土滲漏量較大測算，即塌孔深度按整個回填區(qū)20 m均一次性塌孔測算，回填混凝土量按塌孔樁基體積的2倍約100 m3混凝土測算，每米措施費套取定額估算約5 800元，回填深度20 m，整根樁總措施費約11.6萬元。

3 最終解決方案

按以上對各種施工方法措施費多少排序如下：

鋼管護壁費用(14.8萬元)>水泥管護壁費用(13.2萬元)>回填C20混凝土費用(11.6萬元)。

其中C20混凝土費用最低，且其無需大型吊機進行吊裝，施工簡便、易操作，施工時間相對較短，故最終采用C20混凝土方式進行樁基施工。