范琦

摘要：介紹懷邵衡鐵路巖溶樁成孔，鋼筋籠加工及安裝，水下混凝土灌注的施工技術(shù)和施工工藝。原材料質(zhì)量控制和水下混凝土灌注是灌注樁施工關(guān)鍵，巖溶地區(qū)成孔方案選擇對樁基礎(chǔ)施工經(jīng)濟(jì)效益至關(guān)重要。

關(guān)鍵詞：懷邵衡鐵路；巖溶樁基礎(chǔ)；造壁成孔；水下混凝土灌注

一、工程概況

中鐵城建集團(tuán)第二工程有限公司懷邵衡項目部承擔(dān)新建懷邵衡鐵路HSHZQ-1標(biāo)施工里程為DK5+550～DK15+968.49范圍內(nèi)正線路基【3段，2895延米】、梁式橋【3座，857延米】、車站【懷化南站】、涵洞233.63延長米/8座及滬昆客專上行聯(lián)絡(luò)線（SLDK0+560.94～SLDK1+688.53）、下行聯(lián)絡(luò)線（XLDK0+880.52～XLDK2+091.17）范圍內(nèi)路基【4段，1856延米】、梁式橋【3座，482延米】、涵洞112.08延長米/6座等工程及其施工所需的臨時工程。

1.1、橋梁灌注樁技術(shù)指標(biāo)

懷邵衡項目部承擔(dān)新建懷邵衡鐵路HSHZQ-1標(biāo)范圍內(nèi)灌注樁橋梁為四座，分別為正線上的懷化南站特大橋、薛家壟大橋及聯(lián)絡(luò)線上的懷化南上行聯(lián)絡(luò)線上跨懷邵衡正線大橋、懷化南站下行聯(lián)絡(luò)線跨繞城高速大橋，四座橋梁合計1037根灌注樁，橋址區(qū)地層巖性表層為粉質(zhì)黏土、粗圓礫土；下部為白云質(zhì)灰?guī)r、板巖，部分地區(qū)巖溶強(qiáng)發(fā)育，巖溶形式以水平方向發(fā)育的單個溶洞或溶槽為主。橋梁灌注樁技術(shù)指標(biāo)見附表1：

1.2、橋梁灌注樁主要控制指標(biāo)

①樁基混凝土按100年使用要求設(shè)計與施工

②成孔質(zhì)量：孔深≥設(shè)計孔深、孔徑≥設(shè)計樁徑、傾斜度<1%

③鋼筋焊接：單面焊≥10d，雙面焊≥5d，焊縫厚度≥0.3d，并不得小于4mm，焊縫寬度≥0.7d，并不得小于8mm

④孔底沉渣厚度：柱樁≤5cm，磨擦樁≤15cm

二.沖孔樁施工

1、沖孔樁工藝流程：

2、沖孔灌注樁施工工藝

2.1、沖孔施工工藝

2.1.1、安裝鉆機(jī)

安裝鉆機(jī)時要求底部須墊平，保持穩(wěn)定，不得產(chǎn)生位移和沉陷，頂端用纜風(fēng)繩對稱拉緊，鉆頭中心與護(hù)筒中心偏差不得大于50mm。

2.1.2、鉆孔

①.開始鉆進(jìn)時采用小沖程開孔，待鉆進(jìn)深度超過鉆頭全高加正常沖程后方可進(jìn)行正常沖擊鉆孔。鉆進(jìn)過程中要勤松繩和適量松繩，不得打空錘；勤撿渣，使鉆頭經(jīng)常沖擊新鮮地層。

②.鉆孔時，孔內(nèi)水位宜高于護(hù)筒地腳0.5m以上或地下水位以上1.5～2.0m。泥漿補充與凈化：開始前調(diào)制足夠數(shù)量的泥漿，鉆進(jìn)過程中，如泥漿有損耗漏失，須予以補充。并按泥漿檢查規(guī)定，按時檢查泥漿指標(biāo)，遇土層變化須增加檢查次數(shù)，并適當(dāng)調(diào)整泥漿指標(biāo)。

③.鉆孔作業(yè)必須連續(xù)進(jìn)行，因故停鉆時，鉆機(jī)應(yīng)將鉆頭提離孔底5m以上，每鉆進(jìn)1m或地層變化處，在泥漿槽中撈取鉆渣樣品，查明土類并記錄，及時排除鉆渣并置換泥漿，使鉆錐經(jīng)常鉆進(jìn)新鮮地層。同時注意土層的變化，在巖、土層變化處撈取渣樣，判明土層并記入記錄表中以便與地質(zhì)剖面圖核對。鉆孔到達(dá)設(shè)計深度后，須對孔位、孔徑、孔深和孔形進(jìn)行檢驗，并填寫鉆孔紀(jì)錄表?？孜黄畈坏么笥?cm。

④.當(dāng)沖孔進(jìn)入設(shè)計巖層面時或距設(shè)計標(biāo)高1.5m時，注意控制鉆進(jìn)速度和深度，防止超鉆，并打撈巖樣請現(xiàn)場監(jiān)理、設(shè)計到現(xiàn)場核實地質(zhì)資料，判定樁是否進(jìn)入要求的持力層。

⑤.在砂類土或軟土層鉆進(jìn)時，易坍孔。宜選用平底鉆錐、控制進(jìn)尺、低沖程、稠泥漿鉆進(jìn)。若相鄰樁位距離較近，為防止沖擊振動導(dǎo)致鄰孔孔壁坍塌或影響鄰孔已澆灌混凝土強(qiáng)度，須待鄰孔混凝土抗壓強(qiáng)度達(dá)到2.5Mpa后方可開鉆。

⑥.樁基成孔過程中，遇到流砂層的處理方法和措施：（1）提高泥漿的性能指標(biāo)，泥漿比重控制在1.25～1.5，粘度控制在20～22s；（2）采用片石泥漿護(hù)壁沖孔工藝，即沖擊成孔過程中遇到流砂層時拋入1：3比例的片石（10～30cm）和粘土塊，形成片石泥壁加強(qiáng)圈，以有利于護(hù)壁，防止孔壁坍塌。

⑦.沖孔過程中如發(fā)現(xiàn)與設(shè)計提供的地質(zhì)情況不一致及發(fā)現(xiàn)樁底地基異常時，須及時通知建設(shè)單位、監(jiān)理公司、質(zhì)檢部門及設(shè)計院共同分析研究，以期妥善處理。必要時增加鉆探地質(zhì)孔和進(jìn)行超前鉆探。

2.1.3、檢孔

鉆孔完成后，用檢孔器進(jìn)行檢孔?？讖?、孔垂直度、孔位、孔深檢查合格后，通知監(jiān)理進(jìn)行復(fù)核，復(fù)核合格后再拆卸鉆機(jī)進(jìn)行清孔工作。

（a）清孔的目的是使孔底沉碴、泥漿相對密度、泥漿中含鉆渣量等指標(biāo)符合規(guī)范要求，鉆孔達(dá)到要求深度后采用灌注樁孔徑監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行檢查，各項指標(biāo)符合要求后立即進(jìn)行清孔。澆注水下混凝土前允許沉渣厚度必須滿足設(shè)計要求，設(shè)計無要求時：柱樁不大于5cm，摩擦樁不大于15cm。

（b）采用抽渣法和換漿法進(jìn)行清孔，在抽渣和吸泥時都須及時向孔內(nèi)加注清水或新鮮泥漿，保持孔內(nèi)水位。

（c）清孔必須達(dá)到以下標(biāo)準(zhǔn)：孔內(nèi)排出或抽出的泥漿手摸無2～3mm顆粒，泥漿比重不大于1.1，含砂率小于2%，黏度15～20s；澆注水下混凝土前孔底沉渣厚度，柱樁不大于5cm。嚴(yán)禁用加深孔底深度的方法代替清孔。

（d）沖孔樁孔允許偏差和檢驗方法見下表：

2.2.1、鋼筋下料

①鋼筋調(diào)直采用單控冷拉工藝，調(diào)直后的鋼筋滿足抗拉強(qiáng)度，彎曲性能設(shè)計要求。

②鋼筋切斷采用槽鋼加擋板卡具控制下料尺寸。

③鋼筋彎曲按操作平臺大樣圖控制成型質(zhì)量。

2.2.2、鋼筋制作

鋼筋籠在加工場進(jìn)行加工，并制作鋼筋籠。采用隨車吊拖炮車運至樁位現(xiàn)場，16T吊車配合下籠及節(jié)段焊接。

（a）鋼筋骨架的制作

對于較短的樁基，鋼筋籠制作成整體，一次吊裝就位。對于孔深較大的樁基，鋼筋籠需要現(xiàn)場焊接的，鋼筋籠分段長度不宜少于9米，以減少現(xiàn)場焊接工作量。

（b）主筋加工及保護(hù)層塊的設(shè)置方法：

鋼筋籠主筋接頭采用單面搭接焊，焊接接頭的抗拉強(qiáng)度不低于鋼筋本身的強(qiáng)度，同一截面內(nèi)鋼筋接頭數(shù)量不超過該截面樁身主筋根數(shù)50%，樁身與加強(qiáng)箍筋務(wù)必與主筋聯(lián)結(jié)采用點焊。鋼筋籠的材料、加工、接頭和安裝，符合要求。鋼筋骨架的保護(hù)層采用墊塊保證，墊塊設(shè)置密度按豎向每隔2m設(shè)一道，每一道沿圓周布置4個。

2.2.3、鋼筋籠安裝

①鋼筋籠制作完成后，骨架安裝采用汽車吊，為了保證骨架起吊時不變形，起吊前在加強(qiáng)骨架內(nèi)焊接三角支撐，以加強(qiáng)其剛度。如需焊接接長的，將骨架臨時支撐于護(hù)筒口，再起吊第二節(jié)骨架，使上下兩節(jié)骨架位于同直線上進(jìn)行焊接，全部接頭焊好后就可以下沉入孔，直至所有骨架安裝完畢。并在孔口牢固定位，吊筋與護(hù)筒牢固焊接，以免在灌注混凝土過程中發(fā)生浮籠現(xiàn)象。

②骨架最上端定位，必須由測定的孔口標(biāo)高來計算定位筋（吊筋）的長度，并反復(fù)核對無誤后再焊接定位。

③鋼筋骨架的制作和吊裝的允許偏差為：主筋間距±10mm；箍筋間距±20mm；骨架外徑±10mm；骨架傾斜度±0.5%；骨架保護(hù)層厚度±20mm；骨架中心平面位置20mm；骨架頂端高程±20mm；骨架底面高程±50mm。

2.3、水下混凝土灌注

水下混凝土灌注前須通知監(jiān)理對樁孔進(jìn)行隱蔽驗收，合格后方可進(jìn)行水下混凝土灌注。

2.3.1、水下混凝土導(dǎo)管

灌注水下混凝土采用鋼導(dǎo)管灌注，采用導(dǎo)管內(nèi)徑為25cm。導(dǎo)管使用前應(yīng)進(jìn)行水密承壓和接頭抗拉試驗，嚴(yán)禁用壓氣試壓。進(jìn)行水密試驗的水壓不應(yīng)小于孔內(nèi)水深1.5倍的壓力，也不應(yīng)小于導(dǎo)管壁和焊縫可能承受灌注混凝土?xí)r最大內(nèi)壓力p的1.3倍。

p=rchc-rwHw

式中：p為導(dǎo)管可能受到的最大內(nèi)壓力（kPa）；

rc為混凝土拌和物的重度（24kN/m3）；

hc為導(dǎo)管內(nèi)混凝土柱最大高度（m），以導(dǎo)管全長或預(yù)計的最大高度計；

rw為井孔內(nèi)水或泥漿的重度（kN/m3）；

Hw為井孔內(nèi)水或泥漿的深度（m）。

2.3.2、安裝導(dǎo)管

導(dǎo)管采用φ25鋼管，每節(jié)2～4m，配1～2節(jié)1～1.5m的短管。鋼導(dǎo)管內(nèi)壁光滑、圓順，內(nèi)徑一致，接口嚴(yán)密。導(dǎo)管直徑與樁徑及混凝土澆筑速度相適應(yīng)。自下而上順序編號和標(biāo)示尺度。導(dǎo)管組裝后軸線偏差，不超過鉆孔深的0.5%并不大于10cm，試壓力為孔底靜水壓力的1.5倍。

導(dǎo)管長度按孔深和工作平臺高度決定。漏斗底距鉆孔上口，大于一節(jié)中間導(dǎo)管長度。導(dǎo)管接頭法蘭盤加錐形活套，底節(jié)導(dǎo)管下端不得有法蘭盤。采用螺旋絲扣型接頭，設(shè)防松裝置。

導(dǎo)管安裝后，其底部距孔底有250～400mm的空間。

2.3.3、二次清孔

澆筑水下混凝土前須檢查沉渣厚度，沉渣厚度必須滿足設(shè)計要求；當(dāng)設(shè)計無要求時：柱樁不大于5cm。如沉渣厚度超出規(guī)范要求，則利用導(dǎo)管進(jìn)行二次清孔。

2.3.4、首批封底混凝土

計算和控制首批封底混凝土數(shù)量，下落時有一定的沖擊能量，能把泥漿從導(dǎo)管中排出，并能把導(dǎo)管下口埋入混凝土不小于1m并不大于3m。足夠的沖擊能量能夠把樁底沉渣盡可能地沖開，是控制樁底沉渣，減少工后沉降的重要環(huán)節(jié)。

A、首批灌注混凝土的數(shù)量公式（例樁徑D=1.25）：

V≥（H1+H2）πD2/4+h1πd2/4；h1=Hwrw/rC

h1=Hwrw/rC=11*68/24=31.17m

Vr1.25=3.14*（1.25/2）2*（H1+1）+3.14*（0.25/2）2/4h1

=3.14*（1.25/2）2*（0.5+1）+3.14*（0.25/2）2/4*31.17

=2.23m3

導(dǎo)管底口與孔底的距離為20～40cm，H1表示混凝土樁底到導(dǎo)管底口的高度，H2表示首批灌注混凝土的最小深度（導(dǎo)管底口到混凝土面的高度）為1m，h1表示泥漿底部到混凝土面的高度，保證導(dǎo)管埋入混凝土中的深度不小于1m。

對孔底沉淀層厚度應(yīng)再次測定。如厚度符合設(shè)計要求，立即灌注首批混凝土。

B、剪球、撥栓或開閥

打開漏斗閥門，放下封底混凝土，首批混凝土灌入孔底后，立即探測孔內(nèi)混凝土面高度，計算出導(dǎo)管內(nèi)埋置深度，如符合要求，即可正常灌注。如發(fā)現(xiàn)導(dǎo)管內(nèi)大量進(jìn)水，表明出現(xiàn)灌注事故。

2.3.5、水下混凝土澆灌

混凝土運抵施工現(xiàn)場后，需對混凝土進(jìn)行坍落度檢測，水下混凝土坍落度控制在18～22cm。

樁基混凝土采用罐車運輸配合導(dǎo)管灌注，灌注開始后，必須緊湊連續(xù)地進(jìn)行，嚴(yán)禁中途停工。在灌注過程中，須防止混凝土拌和物從漏斗頂溢出或從漏斗外掉入孔底，使泥漿內(nèi)含有水泥而變稠凝結(jié)，致使測探不準(zhǔn)確；注意觀察管內(nèi)混凝土下降和孔內(nèi)水位升降情況，及時測量孔內(nèi)混凝土面高度，正確指揮導(dǎo)管的提升和拆除；導(dǎo)管的埋置深度控制在1～3m，巖溶樁需控制在3m以上，以防混凝土擠潰護(hù)壁突然下沉。同時經(jīng)常測探孔內(nèi)混凝土面的位置，即時調(diào)整導(dǎo)管埋深。

導(dǎo)管提升時必須保持軸線豎直和位置居中，逐步提升。如導(dǎo)管卡掛鋼筋骨架，可轉(zhuǎn)動導(dǎo)管，使其脫開鋼筋骨架后，再移到鉆孔中心。

拆除導(dǎo)管動作要快，時間一般不宜超過15min。要防止螺栓、橡膠墊和工具等掉入孔中。要注意安全。已拆下的管節(jié)要立即清洗干凈，堆放整齊。循環(huán)使用導(dǎo)管4～8次后須重新進(jìn)行水密性試驗。

在灌注過程中，當(dāng)導(dǎo)管內(nèi)混凝土不滿，含有空氣時，后續(xù)混凝土要徐徐灌入，不可整斗地灌入漏斗和導(dǎo)管，以免在導(dǎo)管內(nèi)形成高壓氣囊，擠出管節(jié)間的橡皮墊，而使導(dǎo)管漏水。

混凝土灌注到接近設(shè)計標(biāo)高時，要計算還需要的混凝土數(shù)量（計算時應(yīng)將導(dǎo)管內(nèi)及混凝土輸送泵內(nèi)的混凝土數(shù)量估計在內(nèi)），通知拌和站按需要數(shù)拌制，以免造成浪費。

在灌注將近結(jié)束時，由于導(dǎo)管內(nèi)混凝土柱高減小，超壓力降低，而導(dǎo)管外的泥漿及所含渣土稠度增加，相對密度增大。如在這種情況下出現(xiàn)混凝土頂升困難時，可在孔內(nèi)加水稀釋泥漿，并掏出部分沉淀土，使灌注工作順利進(jìn)行。在拔出最后一段長導(dǎo)管時，拔管速度要慢，以防止樁頂沉淀的泥漿擠入導(dǎo)管下形成泥心。巖溶樁混凝土灌注結(jié)束后，應(yīng)觀察護(hù)筒內(nèi)液面不小于30min。待液面穩(wěn)定后方可開始導(dǎo)管拆除。

因為耐久性混凝土粉煤灰摻量較大，粉煤灰可能上浮堆積在樁頭，加灌高度要考慮此因素。為確保樁頂質(zhì)量，在樁頂設(shè)計標(biāo)高以上須加灌100cm，灌注結(jié)束后將此段混凝土清除。

有關(guān)混凝土灌注情況，在灌注前須進(jìn)行坍落度、含氣量、入模溫度等檢測；在各灌注時間、混凝土面的深度、導(dǎo)管埋深、導(dǎo)管拆除以及發(fā)生的異?，F(xiàn)象等，須指定專人進(jìn)行記錄。

2.3.6、灌注混凝土測深方法

灌注水下混凝土?xí)r，須經(jīng)常探測孔內(nèi)混凝土面至孔口的深度，以控制導(dǎo)管埋深。如探測不準(zhǔn)確，將造成埋深過淺，導(dǎo)管提漏，埋管過深拔不出或短樁事故。因此，在鉆孔灌注樁中是一項非常重要的工作，一定要由具有高度責(zé)任心的人來操作。

測深采用重錘法，重錘的形狀是錐形，底面直徑不小于10cm，重量不小于5kg。用繩系錘吊入孔內(nèi)，使之通過泥漿沉淀層而停留在混凝土表面（或表面下10～20厘米）根據(jù)測繩所示錘的沉入深度作為混凝土灌注深度。

2.3.7、泥漿清理

沖孔樁施工中，產(chǎn)生大量廢棄的泥漿，為保證文明施工，這些廢棄的泥漿，采用運漿車運往指定的廢棄泥漿的堆放場地，并做妥善處理。

2.3.8、混凝土澆筑過程可能遇到的問題及其處理

①如首批混凝土灌注失?。河脦Ц邏荷渌魔?00mm吸泥機(jī)將已灌混凝土吸出，重新按要求澆筑。

②導(dǎo)管進(jìn)水：如因?qū)Ч苈裆畈蛔愣M(jìn)水，則將導(dǎo)管插入混凝土中，用小型潛水泵抽干導(dǎo)管內(nèi)的積水，重新開始灌注；如因?qū)Ч茏陨砺┧蚪宇^不嚴(yán)而漏水，則須迅速更換已經(jīng)拼接檢查好的備用導(dǎo)管，然后按前面做法處理；如上述兩種方法處理不能奏效，則拆除灌注設(shè)備，用帶高壓射水的Ф300mm空氣吸泥機(jī)將已灌注混凝土吸出，清孔后再重新澆筑混凝土。

③卡管：初灌時隔水栓卡管，或因混凝土自身卡管，可用長桿沖搗導(dǎo)管內(nèi)混凝土，用吊繩抖動導(dǎo)管，或在導(dǎo)管上安裝附著式振搗器使隔水栓下落。如仍不能下落，則將導(dǎo)管連同其內(nèi)混凝土提出鉆孔，另下導(dǎo)管重新開灌。如因機(jī)械發(fā)生故障或因其它原因使混凝土在導(dǎo)管內(nèi)停留時間過大，孔內(nèi)首批混凝土已初凝，宜將導(dǎo)管撥出，用吸泥機(jī)將孔內(nèi)表層混凝土和泥渣吸出，重下新導(dǎo)管灌注。灌注結(jié)束后，此樁宜作斷樁予以補強(qiáng)。

④埋管：若埋管事故已發(fā)生，初時可用鏈滑車、千斤頂試撥。如仍撥不出，已灌表層混凝土尚未初凝時，可加下一根導(dǎo)管，按導(dǎo)管漏水事故處理后繼續(xù)開灌混凝土。當(dāng)灌注事故發(fā)生處距樁頂混凝土面小于3m時，可考慮終止灌注混凝土，待護(hù)筒內(nèi)抽水后按施工縫處理，接長樁柱。

⑤預(yù)防斷樁：混凝土塌落度嚴(yán)格按設(shè)計規(guī)范要求控制。邊灌混凝土邊拔導(dǎo)管，做到連續(xù)作業(yè)，一氣呵成。灌注時隨時測混凝土頂面上升高度，隨時掌握導(dǎo)管埋入深度，避免導(dǎo)管埋入過深或?qū)Ч苊撾x混凝土面。

三、巖溶處理

3.1、樁基溶洞處理常用方法

3.1.1、概述

樁基溶洞處理方法一般有以下幾種：1、片石、黏土人工造壁；2、鋼護(hù)筒跟進(jìn)；3、巖溶注漿。應(yīng)特別注意的是，鑒于在地質(zhì)鉆探過程中，每根樁只有一個鉆探孔，難以顯示樁基全斷面地質(zhì)情況，因此在施工過程中對于溶洞的處理方法要靈活掌握，在處理過程中更多的是多種處理方式的綜合運用，只有這樣才能確保成孔質(zhì)量和進(jìn)度。

下面對于每一種處理方法具體說明其處理過程及使用范圍。

3.1.2、片石、粘土填充復(fù)鉆

橋梁巖溶樁處理原則上采用人工造壁措施，片石：袋裝粘土：袋裝水泥=3：3：1，當(dāng)溶洞為空洞且空洞高度≥10m，空洞底距地面深度≥30m時，人工造壁采用片石：袋裝粘土：袋裝水泥：廢舊枕木=3：3：1：1的比例。樁基施工前需將材料提前準(zhǔn)備、并適當(dāng)混合，施工中注意孔深和巖溶位置和高度，打穿巖溶并漏漿后，立即補漿，防止塌孔，提出鉆頭，同時用挖掘機(jī)將材料將孔內(nèi)填充，鉆機(jī)在低沖程沖擊，將材料壓實，造壁。多次反復(fù)進(jìn)行。

3.1.3、鋼護(hù)筒跟進(jìn)

當(dāng)溶洞為無填充型溶洞，且空洞高度≥10m、空洞底距地面深度<30m或靠近公路路肩邊緣的橋墩、設(shè)計樁徑較大時、空洞底距地面深度小于20-25m時，且在設(shè)計圖中已明確的，均采用人工造壁或采用鋼護(hù)筒跟進(jìn)措施處理。對橋墩臺設(shè)計圖中已明確采用的鋼護(hù)筒跟進(jìn)及跟進(jìn)長度，按樁基展示圖中確定的要求采用。

若溶洞以下再無溶洞或下一個溶洞間隔較近時，同一直徑護(hù)筒跟進(jìn)至溶洞底板；若同一根樁遇溶洞間隔較遠(yuǎn)時，則改換小一級差的護(hù)筒隨鉆機(jī)的鉆進(jìn)而跟進(jìn)。視溶洞的垂直距離而確定級差和護(hù)筒的跟進(jìn)層數(shù)。“級差”和“跟進(jìn)層數(shù)”的確定原則是視底節(jié)的變形程度和插打護(hù)筒的震動能力而定。

如需采用級差法護(hù)筒跟進(jìn)時，開孔時宜選用較大號鉆頭，隨著護(hù)筒的埋入更換鉆頭。內(nèi)護(hù)筒直徑應(yīng)滿足鉆孔要求，最小一級鋼護(hù)筒直徑大于樁徑0.2m，每增加一級，鋼護(hù)筒內(nèi)徑增加0.25m，根據(jù)設(shè)計樁徑需采用的內(nèi)護(hù)筒的直徑來確定外護(hù)筒的直徑，以及在埋設(shè)外護(hù)筒時所用鉆頭的大小。

如溶洞底面為斜巖面，護(hù)筒底部可能只有一點或幾點接觸巖面，其余絕大部分懸空，張開面形成空洞。施工時必須先用小片石和黏土或者素砼采用擠石造壁的方法將空洞堵住，否則會造成護(hù)筒歪斜、鉆頭掉致洞外卡鉆等事故。鉆機(jī)鉆進(jìn)時用鉆頭反復(fù)低行程打密方法，在空洞處形成泥漿壁。打密過程中，一面擠石造壁，一面小行程切削高出的傾斜巖面，直至全斷面進(jìn)入巖層為止，鋼護(hù)筒隨之下沉，跳進(jìn)就位。更換鉆頭正常鉆進(jìn)。

3.1.4注漿處理施工

由于最上層溶洞的頂板較薄，且該溶洞上面的覆蓋層厚度較小，應(yīng)先對淺層空溶洞進(jìn)行灌砂注漿處理，待漿液漿體凝固后才能開展本橋墩樁基的施工。頂層溶洞的注漿處理方法為：在鉆孔樁位事先鉆注漿小孔、灌中粗砂、然后采取低壓注漿或無壓灌漿的方式進(jìn)行處理。注漿采用二次間歇性注漿方式。

3.2、巖溶樁沖孔時常見事故預(yù)防及處理措施

3.2.1、坍孔

①在松散粉砂土或流砂中鉆進(jìn)時，應(yīng)控制進(jìn)尺速度，選用較大相對密度、粘度、膠體率的泥漿或高質(zhì)量泥漿。沖擊鉆成孔時投入粘土，摻片、卵石，低沖程捶擊，使粘土膏、片、卵石擠入孔壁起護(hù)壁作用。

②汛期或潮汐地區(qū)水位變化過大時，應(yīng)采取升高護(hù)筒，增高水頭，或用虹吸管、連通管等措施保證水頭相對穩(wěn)定。

③如發(fā)生孔內(nèi)坍塌，判明坍塌位置，回填砂和粘質(zhì)土（或砂礫和黃土）混合物到坍孔處以上1m～2m，如坍孔嚴(yán)重時應(yīng)全部回填，待回填物沉積密實后再行鉆進(jìn)。

④嚴(yán)格控制沖程高度。

3.2.2、鉆孔偏斜

①鉆孔偏位主要原因是穿越溶洞時，洞頂和洞底巖層傾斜、巖層厚度不均、基巖面陡傾不平整。

②鉆頭穿越溶洞時要密切注意主繩的情況，以便判斷是否偏孔。

③當(dāng)出現(xiàn)沖擊鋼絲繩擺動較大、進(jìn)尺突然加大時，則預(yù)示發(fā)生偏孔，應(yīng)及時停鉆。

④處理偏孔采用回填片石，片石的強(qiáng)度要強(qiáng)于巖層的強(qiáng)度，處理時應(yīng)提起鉆頭，向孔內(nèi)拋填粒徑15～25cm大小的片石、碎石，回填到斜面頂或偏孔處0.5m以上后再重新沖擊鉆進(jìn)。

⑤采取小沖程（50cm）、低頻率的方式?jīng)_孔，使鉆頭保持水平，鋼絲繩保持豎直，淺程緩進(jìn)。

⑥若一次糾偏效果不理想，則進(jìn)行多次回填。并反復(fù)進(jìn)行，直至進(jìn)入均勻、穩(wěn)定完整的基巖內(nèi)1.0m，然后按正常施工。

3.2.3、卡鉆

卡鉆的主要原因是對溶洞分布情況不明確，在鉆到離溶洞頂板很近時采用高落程沖擊，使鉆頭沖破溶洞頂板巖石，鉆頭傾斜，卡在溶洞頂板巖石不同部位。

①嚴(yán)格控制沖程，在施工過程中細(xì)心觀察，根據(jù)不同的地質(zhì)情況掌握好沖程。在基巖中采用3～5m的沖程，在靠近溶洞頂板1m處采用0.5～1.5m的小沖程變化沖進(jìn)，輕錘慢打使孔壁圓滑堅固，通過小沖程快頻率沖擊的方法逐漸將洞頂擊穿，防止因沖程過長導(dǎo)致卡鉆。

②經(jīng)常檢查鉆機(jī)運轉(zhuǎn)性能，對于故障隱患早發(fā)現(xiàn)早解決。

③遇到卡鉆時不可強(qiáng)行提拉，以防塌孔、埋鉆，甚至鉆機(jī)翻倒。

④若卡在頂板巖石中部，可緩緩上下活動鉆頭，待松動后慢慢提出。

⑤若斜卡在頂板巖石中，可自制簡易正繩器，將鉆頭拉正，緩緩提起。

⑥若卡在頂板巖石下部，則可利用鉆頭上下松動，由下向上頂撞的辦法，輕打卡點的石頭將頂板巖石破掉后提出，也可用鋼絲繩將小鉆頭放入把頂板巖石砸碎，再將大鉆頭提出。

3.2.4、埋鉆及掉鉆

①在施工過程中掉鉆要以預(yù)防為主，經(jīng)常檢查機(jī)具設(shè)備，及時檢修，遇到損壞的部分立即維修或更換，消除隱患。

②施工時嚴(yán)禁在溶洞內(nèi)打空錘，應(yīng)繃緊鋼絲繩，采用小沖程進(jìn)行抵打緊擊。

③一旦發(fā)現(xiàn)漏漿或異常情況，馬上提錘至洞口，然后采取其他補救措施。

④若不慎發(fā)生掉鉆，應(yīng)及時摸清情況，若溶洞底板平整堅硬，可在地面使用打撈工具慢慢摸索打撈，若泥漿太濃或泥渣太厚導(dǎo)致鉆錘被沉淀物或塌孔土石覆蓋，應(yīng)首先清孔吸泥，使打撈工具能接觸鉆錘。

⑤先用側(cè)錘探測鉆錘在孔底的情況，用打撈鉤放入孔底，鉤住鉆錘保險繩再提起。

⑥如果鉆錘傾倒，可派潛水員帶鋼絲繩潛到孔底，將鋼絲繩拴在鉆錘頂上，再將鉆錘提起。

⑦如果鉆錘頂朝下，將鋼絲繩捆綁在鉆錘的幾個爪山，再將鉆錘提起。

四、質(zhì)量控制措施及要點

4.1、原材料的質(zhì)量控制

所有原材料采購前必須按照ISO9000的要求進(jìn)行合格供方評價，供應(yīng)商必須在合格供方名錄中。所有原材料應(yīng)有供應(yīng)商提供的出廠檢驗合格證，并應(yīng)按有關(guān)檢驗項目、批次、頻次規(guī)定，嚴(yán)格實施進(jìn)場檢驗。經(jīng)檢驗合格后方可使用。

4.2、混凝土質(zhì)量控制

4.2.1、混凝土澆筑之前仔細(xì)檢查孔底沉碴厚度、泥漿比重等，指定專人作重復(fù)性的檢查。

4.2.2、攪拌站拌合料的計量誤差必須嚴(yán)格控制，水泥、粉煤灰、減水劑及水的計量誤差≤1%，砂、碎石計量誤差≤2%。

4.2.3、導(dǎo)管口到孔底的距離不宜太大或太小，一般20～40cm，首盤砼應(yīng)使導(dǎo)管埋深不少于1m。

4.2.4、導(dǎo)管埋深應(yīng)保持在2～6m之間，砼澆筑比樁頂設(shè)計標(biāo)高高0.8～1.0m。

4.3、成孔施工過程質(zhì)量控制

4.3.1、安裝鉆機(jī)前，對主要機(jī)具及配套設(shè)備進(jìn)行檢查，維修，底架應(yīng)平整，保持穩(wěn)定，不得產(chǎn)生位移和沉陷。鉆機(jī)頂端應(yīng)用纜風(fēng)繩對稱拉緊，鉆頭或鉆桿中心與護(hù)筒中心的偏差不得大于5cm。

4.3.2、護(hù)筒堅實不漏水，護(hù)筒內(nèi)徑應(yīng)比鉆頭大約40cm（沖擊鉆），護(hù)筒頂面宜高出地下水位2m，并高出地面0.5m。埋設(shè)時應(yīng)在護(hù)筒四周回填黏土并分層夯襯，頂面位置偏差不大于5cm，傾斜度偏差不大于1%。

4.3.3、鉆孔前按設(shè)計所提供的地質(zhì)、水文資料繪制地質(zhì)剖面圖，掛在鉆機(jī)上。針對不同地質(zhì)層選用不同的鉆頭、鉆進(jìn)壓力、鉆進(jìn)速度及適當(dāng)?shù)哪酀{比重。

4.3.4、泥漿原料宜選用優(yōu)質(zhì)黏土，有條件時應(yīng)優(yōu)先采用膨潤土地造漿?？稍谀酀{中摻人燒堿或碳酸鈉等添加可在泥漿中摻人燒堿或碳酸鈉等添加劑，其摻量應(yīng)經(jīng)過試驗確定。正循環(huán)旋挖鉆機(jī)、沖擊鉆使用權(quán)管形鉆頭孔時，入孔泥漿比重可為1.1～1.3；沖擊鉆機(jī)使用實心鉆頭時，孔底泥漿比重不宜大于：黏土1.3、大漂石英鐘及卵石層1.4、巖石1.2。黏度：一般地層為16～22s，松散易坍地層為19～28s。含砂率不大于4%，膠體率不小于95%。pH值應(yīng)不大于6.5。在沖擊鉆取渣時和停鉆后，應(yīng)及時向孔向補水或泥漿，保持水頭高度和泥漿比重及黏度。

4.3.5、鉆進(jìn)時應(yīng)隨時檢查泥漿比重和含砂率，鉆孔過程中做好鉆孔記錄，經(jīng)常檢查并記錄土地層變化情況，并與地質(zhì)剖面圖核對。鉆孔應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，因故停鉆時，有鉆桿的鉆機(jī)應(yīng)將鉆頭提離孔底5m以上，其他鉆機(jī)應(yīng)將鉆頭提出孔外，孔口應(yīng)回蓋。鉆孔時，孔內(nèi)水位宜高于護(hù)筒底腳0.5m以上或地下水位以上1.5～2.0m。

4.3.6、鉆孔達(dá)到設(shè)計深度后慶對孔位、孔徑、孔深、孔型和傾斜度進(jìn)行檢查。

4.4、質(zhì)量控制要點

4.4.1、按設(shè)計要求進(jìn)行試樁，確定施工工藝參數(shù)和檢驗樁的承載力。

4.4.2、施工時鉆機(jī)應(yīng)安放平穩(wěn)，護(hù)筒埋設(shè)深度高出地面0.5m，泥漿池設(shè)置與泥漿排放符合要求，泥漿池指標(biāo)滿足工藝要求，及時留取渣樣核對地質(zhì)狀況。

4.4.3、鉆孔柱達(dá)到設(shè)計深度時，必須核對地質(zhì)情況；孔徑、孔深和孔型必須符合設(shè)計要求。

4.4.4、灌注水下混凝土前應(yīng)清底，沉渣厚度必須滿足要求。

4.4.5、鋼筋籠應(yīng)定為準(zhǔn)確、固定牢固，避免沉、浮籠、偏位；水下混凝土應(yīng)連續(xù)灌注，避免斷樁。

4.4.6、樁頭處理、樁頂標(biāo)高和主筋伸入承臺的長度應(yīng)符合設(shè)計要求。

4.4.7、改變孔樁施工方法應(yīng)有變更手續(xù)。

4.4.8、施工過程中禁止將鉆頭擱置在鋼護(hù)筒上，造成鋼護(hù)筒高程和中心變化，影響成樁的標(biāo)高和中心位置。

五、結(jié)束語

懷邵衡鐵路到目前為止已完成巖溶樁基145根，通過第三方檢測單位檢測的65根灌注樁中100%合格，其中Ⅱ類樁2根，其余全部為Ⅰ類樁。各項經(jīng)濟(jì)指標(biāo)全部滿足公司對項目部的責(zé)任成本要求，當(dāng)然，巖溶樁基礎(chǔ)在許多施工工藝方面有待進(jìn)一步加強(qiáng)提高，尚需我們不斷努力進(jìn)行研究、探索、總結(jié)。

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