溶洞發(fā)育地區(qū)沖孔灌注樁施工質(zhì)量控制方法分析

姜 勇

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沖孔灌注樁的直徑較大，樁端可以被嵌入到出現(xiàn)輕微風(fēng)化現(xiàn)象的巖層中，提高巖層的承載能力，在建筑施工過程中有著較為廣泛的應(yīng)用。沖孔灌注樁適用于較多土層，如粘土層、碎石土層或者填土層等，在溶洞發(fā)育地區(qū)應(yīng)用也可以取得較好的效果。但是在溶洞發(fā)育地區(qū)容易出現(xiàn)樁孔溶洞的現(xiàn)象，增加了施工難度，并且增加了各種不良事件的發(fā)生幾率，如卡錘、梅花孔、塌孔或者掉鉆等，不僅影響了施工進(jìn)度，還會縮減工程的使用壽命［1］。在溶洞發(fā)育地區(qū)實(shí)施沖孔灌注樁施工時(shí)，需要采取合理的措施控制施工質(zhì)量，保證工程項(xiàng)目的使用安全性和使用質(zhì)量。

1 工程概況

本項(xiàng)目位于龍門縣龍珠廣場東南側(cè)，本次設(shè)計(jì)橋梁為龍門縣白沙河河堤龍珠廣場段改造工程，現(xiàn)狀為河道，北側(cè)為待施工西林路橋梁，南側(cè)為已施工環(huán)城東路橋梁。為了龍珠廣場的綠化工程需要，對本項(xiàng)目進(jìn)行新建處理。本橋橋梁所跨河道無通航要求，橋位與所跨河道所呈角度為90°；本橋上部結(jié)構(gòu)采用3m×16m 預(yù)應(yīng)力混凝土（先張法）簡支空心板+部分現(xiàn)澆空心板，橋面連續(xù)；下部結(jié)構(gòu)橋墩采用樁柱式橋墩，樁接蓋梁橋臺，鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。本橋平面位于直線上，橋面橫坡為單向0%，縱斷面縱坡0%，0#、3#橋臺處各設(shè)置一道D80 伸縮縫。橋梁寬度由48.82m 漸變至58.80m，其中預(yù)制空心板與現(xiàn)澆空心板橫向懸臂拼接，變寬部分由現(xiàn)澆段調(diào)節(jié)，施工需理清二者位置關(guān)系［2］。

2 溶洞發(fā)育地區(qū)沖孔灌注樁施工質(zhì)量控制方法

2.1 做好施工準(zhǔn)備工作

由于不同樁位的地質(zhì)情況有所差異，并且部分樁位和之前所勘測的情況有所不同。為了避免在施工中出現(xiàn)不良事件，需要先在施工前使用超前鉆，按照一樁一孔的原則來查清溶洞的實(shí)際分布情況，并結(jié)合超前鉆的資料整理出溶洞范圍的大小。通過超前鉆所得出的資料對樁身的長度進(jìn)行估量，根據(jù)所得數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)柱狀圖，并以書面的形式發(fā)放到施工現(xiàn)場內(nèi)的每個(gè)工作人員，進(jìn)行技術(shù)交底，使技術(shù)人員對溶洞發(fā)育情況有清晰的了解［3］。

2.2 成孔質(zhì)量控制

在沖孔灌注樁的施工過程前需要對樁孔周圍的雜物進(jìn)行清理，保證在其周圍只存在著粘土或者片石。粘土是灌注樁施工時(shí)主要應(yīng)用的材料，需要確保粘土的質(zhì)量，片石的粒徑需要保持在20cm×20cm。成孔時(shí)技術(shù)人員需要緊跟作業(yè)，如果施工時(shí)泥漿下降，則需要立即提起樁錘，在樁孔中填充泥漿、片石以及粘土，并組織其他人員及時(shí)搶險(xiǎn)。在成孔時(shí)務(wù)必要保證全斷面入巖，否則很有可能出現(xiàn)超前孔入巖，但是其他區(qū)域沒有入巖的情況。如果沖孔灌注樁沖到巖層時(shí)，需要利用線錘在沖孔樁的周圍進(jìn)行檢查，檢測是否屬于一樣的巖石。在判斷時(shí)主要根據(jù)線錘的手感以及所傳出的聲音進(jìn)行判斷。

2.3 注漿加固

注漿加固法可以提升工程地基的承載能力，在施工過程中有著廣泛的應(yīng)用，可以使用氣壓或者液壓的方式將漿液注入巖土層中。首先需要選擇合適的注漿方案，主要有滲入型、壓密灌漿、劈裂灌漿以及電動化學(xué)灌漿。然后選擇注漿參數(shù)，包括注漿的壓力、順序、漿液配比以及注漿量。每孔（段）漿液注入量可用下式計(jì)算：Q=πAH R2·β·n=A·S·H·n·β=q·H。在成孔后根據(jù)孔深來配置花管，并將其放置到孔底。結(jié)合此次工程進(jìn)行分析，可以使用普通硅酸鹽水泥，水灰比控制在1：1，注漿壓力定為0.4～1.0 MPa。注漿時(shí)要按照先邊緣帷幕孔再加固空的順序施工，注漿量達(dá)到設(shè)計(jì)要求后停止注漿［4］。

2.4 清孔質(zhì)量控制

為了保證后續(xù)混凝土的灌注質(zhì)量，需要在成孔之后進(jìn)行清孔。清空時(shí)需要將樁孔底部的沉渣清除除去，減少泥漿的使用比重，使其達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。由于安放鋼筋籠時(shí)會需要較長的時(shí)間，在泥漿中所懸浮的石渣會下沉，因此當(dāng)鋼筋籠在安裝結(jié)束后需要進(jìn)行二次清孔。清空時(shí)孔壁所需要承擔(dān)的壓力會減少，也會引起危險(xiǎn)因素的出現(xiàn)，因此周圍的工作人員需要保持警惕。

2.5 混凝土灌注質(zhì)量控制

首先需要確定混凝土的灌注方式，由于沖孔灌注樁是利用沖擊的方式達(dá)到成孔效果，因此在樁孔的四周都被泥漿所浸泡過，土質(zhì)中的含水量會提升。此時(shí)為了保證施工質(zhì)量需要利用混凝土泵車進(jìn)行混凝土灌注。混凝土的配比極其重要，需要結(jié)合施工需求進(jìn)行合理的配比，并在施工過程中需要保證混凝土可以得到及時(shí)的供應(yīng)。在首灌時(shí)需要根據(jù)樁截面的面積V/H 的方式進(jìn)行估算，可以抵消泥漿所產(chǎn)生反向壓力。

2.6 掌握溶洞地區(qū)沖孔灌注樁施工要點(diǎn)

第一，使用多種方法對溶洞分布情況進(jìn)行分析，如溶洞位置、溶洞大小以及填充物情況等，并且需要現(xiàn)場的所有人員對其都有詳細(xì)的了解，實(shí)施技術(shù)較低。第二，由于沖孔灌注樁在溶洞發(fā)育地區(qū)出現(xiàn)不良事件的幾率較低，因此應(yīng)當(dāng)提前設(shè)置應(yīng)急預(yù)案，并進(jìn)行事故演練，保證施工的安全性。第三，當(dāng)每節(jié)護(hù)筒進(jìn)行振打之后需要檢測護(hù)筒周圍的高度差別，需要控制在2cm 之內(nèi)，護(hù)筒中心的偏差也需要控制在5cm，否則會出現(xiàn)偏孔的問題。第四，在成孔時(shí)需要注意控制好沖程，避免出現(xiàn)卡錘的問題，發(fā)生漏漿，即立即采取情況拉錘措施，可以防止塌孔現(xiàn)象的出現(xiàn)。

3 結(jié)束語

在沖孔樁穿過溶洞時(shí)，可能遇見各種危險(xiǎn)情況，這就要求現(xiàn)場管理人員、操作人員提高責(zé)任心，密切檢測，努力避免事故發(fā)生。也要求現(xiàn)場相關(guān)人員對過溶洞采用的技術(shù)措施能熟練運(yùn)用，及時(shí)處理漏漿、塌孔。在樁基施工前，應(yīng)做好各種準(zhǔn)備工作，準(zhǔn)備好充足的片石、粘土，尤其是配備充足的機(jī)械設(shè)備，避免出現(xiàn)現(xiàn)場施工過程中無法處理和協(xié)調(diào)的情況。