沖孔灌注樁施工關鍵技術研究

楊煜勛

摘 要 隨著樁基工程施工技術的不斷發展，沖孔灌注樁施工工藝簡單、地基變形小等優點得到廣泛應用，本工程左干渠橋梁橋臺樁基為直徑D100cm單排沖孔灌注嵌巖樁，共48根。沖擊成孔灌注樁多為混凝土水下灌注樁，常因不良地質條件，易造成施工質量缺陷。本文介紹了樁基施工時遇溶洞不良地質的處理措施，為以后類似工程的施工提供經驗參考。

關鍵詞 樁基施工;沖孔灌注樁;溶洞處理

1工程概況

該項目起于廣龍路與G105線（廣從路）交匯處，沿東南方向前行，跨過流溪河灌區左干渠，在農保地前與機耕路相接，本標段范圍為K0+819.809～K1+668.736。左干渠橋梁起點里程K1+151.767m，終點里程K1+177.551m，跨越左干渠。橋梁上部構造采用1～20m 裝配式后張法預應力混凝土空心板，跨越現狀左干渠，左干渠橋梁工程有0號和1號橋臺，橋臺基礎采用沖孔灌注樁基礎，樁基礎的直徑為1.0m，0號和1號橋臺共有48根，樁長約30米。

2工程地質條件

擬建場地位于燕山期花崗巖區，根據有關區域地質調查資料，并結合本次勘察所取得的資料，影響本場地的主要斷裂構造有：北西向中新斷裂，一般不具有活動性。場地內鉆探未發現明顯構造痕跡，場地是穩定的。根據補勘的地質資料顯示，本工程個別孔位存在大小不一的溶洞現象。

3沖孔灌注樁施工

（1）施工準備：在樁基施工前要先調查鉆孔樁施工范圍內有無地上、地下管線和構筑物，及時與有關單位協商，經同意后方可進行管線改移或加固處理。施工時，先清除設計樁位范圍內場地的雜物、障礙物，平整施工場地和施工便道[1]。

（2）測量放線：依據設計圖紙計算各樁位的坐標，并確定每個樁孔與相鄰控制點的位置關系。經復核無誤后在場區內實地放出，同時以樁中心為交點，在縱向和橫向方向埋設好護樁，樁位經監理工程師復核并簽字同意后方可進行下步施工。

（3）護筒埋設：護筒長度為2.0至4m，在護筒的上口邊緣開設2個溢漿口。護筒坑采用人工開挖，挖孔直徑比護筒大0.4m左右，挖孔深度以挖盡上部雜填土，進入下部原狀0.2～0.3m 為宜，同時其深度不得小于1.5m 深，坑底應平整。

（4）開孔：開鉆時應先在孔內澆注泥漿，泥漿相對密度等指標根據土層情況而定。如孔中有水，可直接投入黏土，用沖擊錐以小沖程反復沖擊造漿。開孔及整個鉆進過程中，應始終保持孔內水位高出地下水位1.5m～2.0m，并低于護筒頂面0.3m 以防溢出，掏渣后應及時補水。護筒底腳以下2 m～4m 范圍比較松散，應認真施工。一般細黏土層可采用濃泥漿、小沖程、高頻率反復沖砸，使孔壁堅實不坍不漏。在砂及卵石夾土等松散層開孔或鉆進時，可按1：1 投入黏土和小片石（粒徑不大于15cm），用沖擊錐以小沖程反復沖擊，使泥膏、片石擠入孔壁。必要時須重復回填反復沖擊2～3 次。遇有流沙現象時，宜加大黏土減少片石的比例，按上述方法進行處理，力求孔壁堅實。

（5）掏渣：當沖孔孔達到設計要求的深度，停止沖擊，將沖錘提升出孔外，維持泥漿和正常循環清洗吸除孔底沉渣直到返出泥漿的樁渣含量小于2%為止。起錘時應小心操作，防止沖錘拖到孔壁，并向孔內補入泥漿，穩定孔內水頭高度。及時下放導管，安裝清孔器并與砂石泵連接。進一步將孔底沉渣吸出，同時逐步降低孔內泥漿密度。

（6）檢孔：鉆進中須用檢孔器檢孔。檢孔器用鋼筋籠做成，其外徑等于設計孔徑，長度等于孔徑4～6倍。每鉆進4m～6m，接近及通過易縮孔（孔徑減少）土層（軟土、軟塑黏土、低液限黏土等）或更換鉆錐閃，都必須檢孔。

（7）終孔：嵌巖樁須滿足設計圖紙注明的入巖深度，要求要求樁底嵌入中風化巖不小于2.5D。

（8）鋼筋籠的制作與安裝：a.鋼筋籠制作。根據配筋圖制作鋼筋籠，按樁孔深度分段制作。安裝時要確保鋼筋的位置、間距及根數的準確。主筋的焊接應互相錯開，35倍鋼筋直徑區段范圍內的接頭數不得超過鋼筋總數的一半。b.鋼筋籠的吊裝。在鋼筋籠加工場地分段制作完成并驗收合格后的鋼筋籠，用吊機將鋼筋籠吊放入孔內。兩段鋼筋籠連接時采用單面焊，焊接長度為10d。

（9）水下混凝土澆注。用直升導管法澆注水下混凝土時，混凝土拌合物通過導管下口，進入到初期澆注的混凝土（作為隔水層）下面，頂托著初期澆注的混凝土及其上面的泥漿或水上升.為使澆注工作順利進行，應盡量縮短澆注時間，堅持連續作業，使澆注工作在首批混凝土初凝以前的時間內完成。

4不良地質（溶洞）處理技術

（1）第一種情況，溶洞較小，加長鋼護筒至5米，沖孔至洞頂位置時，減慢沖擊速度，將溶洞擊破，然后拋填片石，填至1m～1.5m高度，再用沖錘沖擠，將填料向周圍溶洞內擠壓，隨著洞身擴大，增加填料。

（2）第二種情況，樁位坐落在溶洞邊緣時，一側是洞，另一側是巖層傾斜，這種情況最易導致斜孔，沖孔至該位置時，發現沖錘落錘時明顯傾斜，難以進尺，并伴有漏水現象，處理方法：加長鋼護筒至5米，提錘后向孔內拋填大直徑塊石，在落錘沖擊，拋填分層厚度控制在50～100cm，邊填邊沖，一方面從側面塞填溶洞，另一方面達到擊碎巖層的目的，使傾斜的巖面慢慢平整。其漏漿處理同第一種溶洞。

（3）第三種情況，遇溶洞較大，漏漿嚴重，采用護筒跟進法，護筒安裝長度為8～10米，護筒直徑采用1.1m，邊沖邊振，兩節護筒焊接接長，護筒頂周圍用黏土填實，沖孔至洞頂位置時，減慢沖擊速度，將溶洞擊破，然后拋填片石填至1m～1.5m高度，再用沖錘沖擠，將填料向周圍溶洞內擠壓，隨著洞身擴大，增加填料，遇較大溶洞時也可澆筑水下混凝土，灌注水下混凝土的量由溶洞大小確定。為防止漏漿，除不斷補漿外，向孔內拋填水泥包和黏土，用沖錘將水泥包和黏土擠壓嵌入片石縫隙[2]。

5結束語

在橋梁建設過程中，樁基結構施工技術關系到整座橋梁的結構安全以及結構的穩定性。當遇到溶洞等不良地質條件時，應采取相應的處理辦法來保證樁基施工的質量。本工程針對不同情況所提出的溶洞處理技術，有效地促進了工程的順利進行，且樁基整體質量也滿足設計以及規范的要求。本樁基工程的順利完工，為類似不良地質的樁基施工工藝提供了一個成功范例。

參考文獻

[1] 王亮，路鵬.大直徑鉆孔灌注樁施工關鍵技術研究[J].中國水運（下半月），2019（10）：125-129.

[2] 熊輝.市政橋梁沖鉆孔灌注樁施工流程及關鍵技術探析[J].城市建筑，2019，16（8）：152-153.