水下灌注樁特殊情況處理的方法

夏建平

（江西建工第一建筑有限責(zé)任公司，江西 南昌 330001）

1 工程概況

新余市新建市政工程虎踞大道K8+670景觀規(guī)劃橋設(shè)計(jì)寬度為62M，長(zhǎng)度為36.5M，上部采用5M+10M+5M鋼筋砼圓弧形實(shí)腹式拱橋，矢跨比均為1/3~1/4。下部結(jié)構(gòu)采用鋼筋砼實(shí)體式墩臺(tái)?；A(chǔ)采用鉆孔灌注樁，樁基類型為嵌巖樁。該橋共有96根水下灌注樁，其中樁徑1.5m的有32根，樁徑1.2m的有64根。由于設(shè)計(jì)之初未進(jìn)行一樁一孔勘探，只是進(jìn)行了局部四個(gè)孔的地質(zhì)勘察，故地質(zhì)資料不夠明了，在水下灌注樁施工當(dāng)中出現(xiàn)斜巖、漏漿、裂隙和意外跑漿等情況，我項(xiàng)目部針對(duì)施工難點(diǎn)組織技術(shù)人員認(rèn)真分析，并采取如下處理措施，取得了良好效果。

2 斜巖處理方法

由于溶洞使得樁孔傾斜角度大或出現(xiàn)探頭石，致使鉆機(jī)鉆錘沿較軟巖面的低部位下滑造成斜孔。在這種情況下，鉆機(jī)鉆錘相當(dāng)于是打在兩種不同的巖石上，一邊硬一邊軟，兩邊鉆進(jìn)速度不一致，鉆錘就往較軟一側(cè)傾斜，無法成孔。在施工中處理方法是：

2.1 回填糾偏

鉆孔時(shí)應(yīng)對(duì)孔樁加強(qiáng)觀察與測(cè)量，如發(fā)現(xiàn)存有偏孔、斜巖現(xiàn)象要及時(shí)糾偏，以免產(chǎn)生偏孔，超出規(guī)范允許值?？稍诳變?nèi)回填高強(qiáng)度的大塊片石或塊石，如進(jìn)行以上方法三次都無法調(diào)正則必須上報(bào)監(jiān)理及業(yè)主單位，在取得同意后灌注水下混凝土，在混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后即可進(jìn)行鉆孔施工，直至調(diào)整過來為止。但過大的沖程會(huì)導(dǎo)致成孔不圓，造成斜孔，一般以0.5~0.8M小沖程為宜。

2.2 爆破糾偏

對(duì)于斜巖巖面過大和偏孔嚴(yán)重的鉆孔，如采用回填糾偏方法效果不明顯，或不能糾偏時(shí)，則可用小型地質(zhì)鉆機(jī)在斜巖處打炮眼，深度要深入斜巖3m左右，采用水下控制爆破，對(duì)巖面傾斜的巖層進(jìn)行爆破，使得巖層的巖石處于松散狀態(tài)，然后在采用鉆機(jī)鉆進(jìn)。深孔松動(dòng)控制爆破后的巖石只限于開裂、凸起、松動(dòng)。深孔松動(dòng)控制爆破能有效地控制爆破振動(dòng)效應(yīng)，確保環(huán)境的安全。這種爆破方法基于使用塑料導(dǎo)爆管非電起爆系統(tǒng)形成孔內(nèi)外時(shí)間微差，每組炮孔或每個(gè)炮孔起爆有足夠的時(shí)間間隔，爆破振動(dòng)由單獨(dú)藥包作用。炮眼的數(shù)量和位置要根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際地質(zhì)情況確定，同時(shí)裝藥量以炸碎或炸裂斜巖巖面為限，裝藥量不可過大，以免過大的沖擊力造成塌孔。采用這種方法最大優(yōu)點(diǎn)就是施工速度快，可達(dá)到一次糾正偏孔的目的，可不用反復(fù)回填和反復(fù)沖孔，質(zhì)量有保證。

3 漏漿處理方法

采用正常成孔方法施工，當(dāng)鉆穿溶洞漏漿時(shí)，反復(fù)投入粘土和片石，利用沖擊將粘土和片石擠入溶洞和巖溶裂隙中，還可摻入水泥、燒堿和鋸末，以增大孔壁的自穩(wěn)能力。

3.1 摻加比例

為有效利用片石，片石與粘土的比例為3:7，摻加水泥時(shí)，摻加比例為2包/M；摻加鋸末時(shí)，摻加比例為粘土的10%。

3.2 對(duì)于空溶洞或半充填的溶洞

在擊穿洞頂之前，應(yīng)有專人密切注意觀察鉆機(jī)工作情況、周圍地表沉降和孔內(nèi)泥漿面的變化，一但泥漿面下降，應(yīng)迅速補(bǔ)水，然后根據(jù)溶洞的大小按l：1的比例回填粘土（摻加粘土是采用水泥袋包裝后投放效果更佳）和片石（片石采用強(qiáng)度≥30MPa石灰?guī)r，石塊粒徑以15~50㎝為宜）、整包水泥后沖擠壓密實(shí)（水泥投放方法以整袋投放為佳），保證泥漿不流失，只有當(dāng)泥漿漏失現(xiàn)象全部消失后才轉(zhuǎn)入正常鉆進(jìn)。摻加方法為：片石、粘土袋（可選擇添加水泥、鋸末，也可不添加）分層間隔進(jìn)行摻加，回填高度為溶洞頂板以上1m處。按以上方法反復(fù)施工，使鉆機(jī)能夠順利穿過溶洞。

3.3 對(duì)于溶洞的高度在1~3m，且洞內(nèi)填充或半充填的溶洞時(shí)

預(yù)先在孔洞口周邊準(zhǔn)備好足夠的片、卵石、粘土和32.5級(jí)水泥（水泥最好成包拋入，因?yàn)椴捎盟啻b后投放效果會(huì)更佳）。在擊穿洞頂時(shí)，一旦發(fā)現(xiàn)漏漿，需立即下投粘土和水泥進(jìn)行填堵，防止樁孔塌孔。一般在溶洞洞頂被擊穿后，樁孔中的泥漿水位會(huì)迅速下降，這時(shí)一定要及時(shí)采用小型挖掘機(jī)或小型裝載機(jī)將準(zhǔn)備好的片、碎石（或卵石）、粘土、水泥按照一定的比例拋入，直到樁孔內(nèi)的泥漿停止下降，并逐漸上升為止，此時(shí)可用小沖程沖擊片石擠壓到溶洞邊形成水泥漿碎石護(hù)壁，水泥漿將片石空隙初步堵塞后，停止沖擊，24h后，待水泥的強(qiáng)度達(dá)到2.5Mpa后再繼續(xù)沖擊。這樣反復(fù)拋擲片石、碎石（或卵石）、粘土、水泥，直至水泥漿將樁孔周邊的溶洞和裂隙都塞滿、堵死為止，最后補(bǔ)充滿泥漿再重新成孔，此時(shí)泥漿應(yīng)加稠，溶洞較大的需等l～2天以后方可進(jìn)行沖孔作業(yè)。

4 裂隙的處理方法

裂隙對(duì)水下鉆孔樁施工造成的最主要危害就是漏漿。由于護(hù)筒埋深較淺，漏漿極易引起孔壁坍塌。主要處理措施為：

4.1 入巖前，準(zhǔn)備充足的水源和一至二臺(tái)水泵

鉆至離溶洞頂部1米左右時(shí)，準(zhǔn)備足夠的片石、粘土，片石的直徑一般為10～2Ocm。對(duì)于半充填和無充填物的溶洞要組織足夠的水源，這時(shí)操作要平穩(wěn)，盡可能少碰撞孔壁。

4.2 鉆至離溶洞頂部lm左右時(shí)

在1～1.5米左右的范圍內(nèi)應(yīng)減小鉆機(jī)沖程，沖擊時(shí)宜重錘低擊，（一般沖程為1~2m，每分鐘6~8下，遇溶洞時(shí)沖程可改為1m以下，沖擊頻率適當(dāng)減小，懸距不宜過大，利用鉆頭沖擊將其擠入溶洞及裂隙中，完成護(hù)壁和成孔工作）慢慢穿過該層后，逐步增大沖程沖次，形成一定深度的樁孔后，恢復(fù)正常沖擊作業(yè)。另外用小沖程方法慢慢將洞頂擊穿，防止溶洞巖石將鉆卡住。

4.3 還應(yīng)密切注意護(hù)筒內(nèi)泥漿面的變化情況

當(dāng)泥漿面迅速下降時(shí)，仍按漏漿處理方法的第⑤條方法反復(fù)處理，直至鉆至設(shè)計(jì)的孔底標(biāo)高即可。

結(jié)語

經(jīng)鉆探資料表明，本工程共有12根樁穿裂隙和溶洞，經(jīng)采用以上方法施工，全部順利成孔，樁基經(jīng)超聲波對(duì)聲測(cè)管檢測(cè)Ⅰ類樁為97.9%，Ⅱ類樁為2.9%，未出現(xiàn)Ⅲ樁和Ⅳ樁。鉆孔灌注樁屬隱蔽工程，施工環(huán)節(jié)多，工藝較為復(fù)雜，任何施工差錯(cuò)都可能給工程帶來巨大的損失。因此，在鉆孔灌注樁施工過程中應(yīng)做到每個(gè)工序都嚴(yán)格遵守施工規(guī)范，操作規(guī)范，統(tǒng)一指揮、緊張有序，對(duì)可能出現(xiàn)的問題制定切實(shí)有效的防范措施，以預(yù)防為主，避免事故的發(fā)生，確保程樁質(zhì)量。