承壓水地層段鉆孔灌注樁施工技術

潘智武

(長沙市公路橋梁建設有限責任公司，湖南 長沙 410000)

1 工程實例

本工程為省道S107富新綿遠河大橋危橋重建工程，位于四川省德陽地區綿竹市，跨越綿遠河。該項目公路等級為一級公路，橋梁重建為拆除原有因四川汶川地震受損的14 m×30 m簡支T梁橋，新建11 m×40 m簡支T梁橋。全橋共分4聯，橋面寬30.5 m，樁柱式墩臺。0#～3#及9#～11#墩臺位于河岸，4#～8#位于河床處；枯水期水深0.5 m，洪水期水深3 m。相關的工作人員依據地質勘測數據，在樁頂往下28～38 m間存在承壓水。橋臺樁徑1.5 m，單根樁長58～60 m；橋墩樁徑2.2 m，單根樁長60～64 m；每根樁基設計有40 m長的鋼護筒穿過承壓水區，采用鉆孔樁施工。

2 承壓水地層分類及對鉆孔灌注樁施工的威脅

2.1 承壓水水頭高度超出地面

倘若在作業前無法明晰實際狀況，并未針對性地防范舉措，那么一旦鉆孔鉆到承壓水層，其承壓水從鉆孔位置大量地涌到孔口，承壓水層中的泥、砂、石灌入孔中，從而導致孔內嚴重坍塌。如果涌水的規模擴散，那就很難成孔。部分鉆孔在逐漸掏出坍塌物之后，盡管可以鉆到設計孔深，但是在灌注混凝土的過程中，如果混凝土面超出承壓水層，那么伴隨混凝土面漸漸上升，承壓水逐漸沿著樁周將混凝土內水泥漿和一些沙子刷走，或者沿著上提的灌注導管往上轉移，把導管周邊水泥漿和一些沙子刷走就會構成一個過水通道，一直到灌注完成后，且在混凝土最終凝固之前，承壓水構成的過水通道均會漸漸把周邊的水泥和砂石刷走，接著就會導致樁身周邊或者樁心出現較為顯著的離析、冒水問題，同時承壓水層上部樁體會受到較為嚴重的損害，此時就會成為廢樁。

2.2 承壓水水頭上部地層存在強透水層

在對該地層進行成孔作業的過程中，常常會出現大面積漏水的問題，而如果鉆孔深入至承壓水層之后體現為涌水，那么在灌注混凝土完成之后，樁頂如果不冒水，卻出現顯著樁周離析的問題，沿著樁周或樁心上涌的承壓水，通過強透水層漸漸流出，承壓水層以上樁段明顯受損，樁體依然屬于廢樁。

2.3 承壓水水頭高度超出地下水位線

在對該地層作業的過程中，很容易出現漏水、坍塌的問題，尤其是在設計期間，將承壓水砂卵石層當作樁端持力層，在成孔之后盡管問題不顯著，但是在灌注混凝土的過程中，如果承壓水層到強透水層段，樁周混凝土或者樁心混凝土就會被刷出過水通道，產生較為嚴峻的威脅，而灌注完成之后卻很難察覺到異常，如果相關的工作人員無法盡早察覺到下部樁身問題，那么就可能會引發更大的危害。

3 承壓水地層引發鉆孔灌注樁施工威脅的原因分析

首先，相關的勘察部門并未重視承壓水對施工鉆孔灌注樁帶來的威脅，諸多的勘察文件對承壓水的解釋只是說明該層為承壓水層，但是缺乏諸如水頭高程、涌水量等參數，如此一來，就無法對工程提供相應的參照價值。其次，施工公司缺少大量關于承壓水地層施工鉆孔灌注樁的相關經驗，因而在作業之前并未采取針對性地防范舉措。第三，在作業過程中，一旦察覺到承壓水涌出孔口，但是卻無法在短時間內提出精準的分析評估，所以無法盡快采取措施進行處理，加深了威脅的程度。

4 承壓水地層段鉆孔灌注樁施工技術分析

4.1 鉆孔前的準備工作

首先，相關的工作人員要科學布局泥漿池方位，在設置泥漿池時，需將其設置在筑島填土坡腳2 m之外，這樣就可以防止泥漿池滲漏水浸泡填土。倘若實地缺少地形條件，那么泥漿池就務必要安置在填土頂面，且針對泥漿池，相關的工作人員務必要做好防滲的工作，防止填土遭到泥漿池滲漏水的浸泡威脅，從而影響到土體平穩以及鉆孔裝置的順利運作。其次，合理加工及埋設鋼護筒。在選取鋼護筒的過程中，要確保其結實耐用，不容易變形，且焊縫緊密不會漏水。如果鋼護筒的直徑相對很長，那么就要利用吊裝裝置配合埋設鋼護筒，針對超出原地面的筑島填土部分，相關的工作人員需要采取挖埋法，而針對原地面以下的部分，相關的工作人員要采取壓入法。在埋設護筒的過程中，務必要精準測定鋼護筒中心方位以及高度，護筒頂面中心以及設計樁位誤差不可以大于5 cm，斜度不可以超出1%，由此確保有效樁長以及成樁質量。第三，相關的工作人員還需要準備好處置承壓水流出的材料，盡可能地采用筑島填土來均衡承壓水的水頭壓力，一般情況下，在鉆孔的過程中不會出現承壓水流出的問題，不過考慮到地下地質及水文狀況較為繁瑣，所以會出現不可預見性，此時相關的工作人員要準備一定數量的磚渣、黏土以及純堿等等，只要出現承壓水流出的不良問題，那么就要在第一時間采取補救措施。

4.2 防控措施分析

在作業之前，相關的工作人員需要仔細地分析勘察報告，從而開展實地性的踏勘査訪，全面地熟知地層和周邊的作業環境，在了解承壓水實際情形的過程中，需要預先熟知它們的水頭高度、涌水量等參數，進一步分析對作業產生的影響，比如可能出現的危害等等，此時就要提供合理有效地防范舉措，同時完成好技術、物資上的充分準備。一旦察覺到承壓水地層會對工程帶來的威脅，那么在選取成孔鉆機的過程中，盡可能地不要采用循環鉆機，而是要采取無循環鉆孔的沖擊鉆機或者旋挖鉆機，同時要綜合勘察文件以及鉆機特征，制定較為嚴密的施工預案。

5 結束語

綜上所述，承壓水地層對于基樁施工的威脅是極為顯著的，而提前采取針對性的承壓水地層段鉆孔灌注樁施工技術以及措施可以減少危害程度，因而在后續的工作中，相關的施工人員務必要予以重視。