淺談巖溶地區(qū)樁基工程的全過程質(zhì)量控制

■張?jiān)?■中交第三航務(wù)工程局有限公司廈門分公司，福建 廈門 361000

1 工程概況

武漢東風(fēng)大道快速化改造二期工程三工區(qū)主線橋全長(zhǎng)1.8km，樁基244根;另有E、F、G三條匝道，樁基106根;樁基共350根，樁基設(shè)計(jì)均為端承樁。根據(jù)超前鉆探提供的柱狀圖顯示，本工程區(qū)域?qū)賻r溶地帶，有溶洞的樁基占85%，其中有填充物的溶洞占60%，無填充物的溶洞占25%。

對(duì)于巖溶地區(qū)來說，其工程地質(zhì)條件復(fù)雜，巖面起伏的變化情況、巖溶的發(fā)育狀況均會(huì)對(duì)工程施工造成較多的不利影響，如何有效的提升巖溶地區(qū)樁基工程施工的質(zhì)量，成為了本工程建設(shè)著重思考的問題。本文主要對(duì)巖溶地區(qū)樁基的主要施工工藝分析的基礎(chǔ)上，從巖溶地區(qū)樁基全過程質(zhì)量控制入手，探討其施工質(zhì)量的技術(shù)控制措施。

2 巖溶地區(qū)樁基溶洞處理工藝

2.1 拋填片石、粘土處理

當(dāng)鉆孔至溶洞頂部1m左右時(shí)，采用小沖程逐漸將洞頂擊穿，一旦發(fā)現(xiàn)漏漿要迅速補(bǔ)漿，并拋填按1∶1比例拌制的片石粘土，溶洞較大時(shí)可適當(dāng)加入袋裝水泥，待到液面停止下降時(shí)用沖擊錘小沖程沖擊擠壓，反復(fù)拋填，反復(fù)沖擊，直至形成泥石護(hù)壁不再漏漿為止。

2.2 鋼護(hù)筒處理

對(duì)于高度大的無填充溶洞采用全鋼護(hù)筒工藝處理，對(duì)于多層無填充物溶洞采用內(nèi)外鋼護(hù)筒工藝處理。

2.3 超前注漿或灌注混凝土處理

當(dāng)巖層有較大空洞時(shí)，必須采用注漿或用混凝土填充空洞，注漿所需時(shí)間較長(zhǎng)，填充混凝土則成本較高，應(yīng)結(jié)合工程實(shí)際情況采用相應(yīng)的工藝。

3 巖溶地區(qū)樁基工程全過程質(zhì)量控制要點(diǎn)

3.1 前期勘察

巖溶地區(qū)樁基施工的前期地質(zhì)勘查是整個(gè)施工工作的重點(diǎn)和首要進(jìn)行的內(nèi)容，其主要是在采用多種探測(cè)手段的基礎(chǔ)上對(duì)區(qū)域范圍內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)造特征進(jìn)行查明，并對(duì)其水文形式以及水量變化和地下水抽取情況等進(jìn)行詳細(xì)勘察，能夠有效的避免施工過程中產(chǎn)生的不良沉降和開裂現(xiàn)象。另一方面，勘察工作還應(yīng)重點(diǎn)對(duì)施工場(chǎng)地內(nèi)的土層力學(xué)性質(zhì)以及巖溶發(fā)展基本形態(tài)和大體規(guī)律等情況進(jìn)行確定，特別是對(duì)于采用端承樁基礎(chǔ)的巖溶地區(qū)施工工程，需對(duì)每根樁進(jìn)行超前鉆探，從而更好的對(duì)樁底持力巖層以及溶洞的位置進(jìn)行實(shí)際情況查明。

3.2 工程設(shè)計(jì)

工程設(shè)計(jì)階段主要是對(duì)該地區(qū)的水文地質(zhì)條件進(jìn)行深入了解的基礎(chǔ)上，對(duì)其不同地層條件以及樁周土側(cè)摩擦力和樁端承載力進(jìn)行分析，從而通過樁基荷載傳遞機(jī)理的有效掌握而進(jìn)行嵌巖深度的確定。另一方面，在進(jìn)行工程設(shè)計(jì)的過程中應(yīng)在對(duì)巖面覆土的力學(xué)特性進(jìn)行綜合分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合巖土分布特性進(jìn)行樁型的選取。當(dāng)基巖土層較厚時(shí)，基樁的荷載會(huì)隨著深入的增加而逐漸衰減，該種情況下就可以采用樁端位于土層內(nèi)的摩擦性樁。

3.3 施工

對(duì)于施工過程中的質(zhì)量控制主要應(yīng)根據(jù)施工中所采用的樁基型式的不同進(jìn)行確定，樁基開孔前必須掌握好溶洞的具體位置，編制好溶洞處理的方案，當(dāng)鉆進(jìn)至溶洞位置，沖擊鉆必須使用低沖程進(jìn)尺，做好補(bǔ)漿以及回填材料的準(zhǔn)備，從而及時(shí)有效的進(jìn)行漏漿和塌陷的預(yù)防及控

制，當(dāng)回填材料無法達(dá)到溶洞處理的效果，須及時(shí)更換方案，采用長(zhǎng)護(hù)筒跟進(jìn)、鉆孔注漿、混凝土堵漏等措施，保證樁基的質(zhì)量。

3.4 質(zhì)量檢測(cè)

質(zhì)量檢測(cè)工作應(yīng)從成樁開始階段進(jìn)行，從而加強(qiáng)樁基工程的檢測(cè)力度。首先在積極采用新測(cè)試手段和新測(cè)試方法的基礎(chǔ)上，對(duì)所有樁基進(jìn)行超聲波檢測(cè)。其次應(yīng)重點(diǎn)加強(qiáng)對(duì)荷載較大的單樁基礎(chǔ)的檢測(cè)，并根據(jù)動(dòng)力檢測(cè)的結(jié)果抽選相應(yīng)的樁基進(jìn)行豎向抗壓靜載試驗(yàn)，以此來保證成孔質(zhì)量。

4 巖溶地區(qū)樁基施工質(zhì)量的技術(shù)控制措施

4.1 成孔

如果是在巖層起伏變化較小且存在著溶洞填充物和空洞的地下水較為豐富的巖溶地區(qū)進(jìn)行樁基施工，則可以相應(yīng)的采用沖擊鉆沖孔施工，具體施工措施如下:首先對(duì)于地下水的處理應(yīng)以疏導(dǎo)為主，并做好地表水的排除工作，在此過程中應(yīng)充分貫徹宜疏勿堵的原則，主要可以采用護(hù)筒埋設(shè)或者是壓漿擠密的方法進(jìn)行各項(xiàng)隔水措施的制定。其次，對(duì)于護(hù)筒深度的選擇主要應(yīng)按照勘察工作中現(xiàn)實(shí)的樁基地層情況而確定，并在確保工程施工費(fèi)用最優(yōu)的原則上，進(jìn)行孔位護(hù)筒的重復(fù)使用，從而減少工程費(fèi)用。對(duì)于巖溶地區(qū)樁基工程施工來說，護(hù)筒的有效應(yīng)用，能夠在很大程度上減少溶洞和破碎層的塌方和塌孔情況的出現(xiàn)，從而起到了減少混凝土擴(kuò)散量的作用。第三，鉆進(jìn)過程中如遇較小溶洞，或者溶洞有填充物的，鉆進(jìn)至溶洞位置處，如遇漏漿，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)漿，并回填已按1∶1比例拌制好的片石、粘土，沖擊鉆用低沖程進(jìn)尺，將回填的片石、粘土擠入溶洞處，從而達(dá)到有效的溶洞處理，同時(shí)也較好的防止卡鉆、斜孔等現(xiàn)象發(fā)生。第四，鉆進(jìn)過程中如遇較大空洞，片石、粘土無法達(dá)到良好效果，注漿又需要較長(zhǎng)時(shí)間，或其他因素長(zhǎng)護(hù)筒無法使用的情況下，為了避免出現(xiàn)塌孔現(xiàn)象，須考慮用混凝土填充空洞，待混凝土強(qiáng)度達(dá)80%后，方可繼續(xù)鉆進(jìn)，保證鉆進(jìn)的質(zhì)量及安全。

4.2 終孔

通常情況下由于對(duì)巖溶地區(qū)地層變化規(guī)律較難掌握，因此應(yīng)在設(shè)計(jì)和勘察資料的基礎(chǔ)上，通過與施工實(shí)際情況的相結(jié)合，最終進(jìn)行終孔位置的確定。首先如果工程施工的實(shí)際情況基本上與前期勘察所顯示的數(shù)據(jù)資料一致，那么可以直接進(jìn)行終孔作業(yè)。其次假如兩者之間存在著一定的差異，則應(yīng)按照樁孔漏漿與否以及巖樣硬度情況等進(jìn)行綜合判斷，在必要情況下還應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)鉆探，從而對(duì)終孔位置進(jìn)行有效的確定。

4.3 水下混凝土澆筑

該項(xiàng)施工過程中應(yīng)對(duì)混凝土的灌注質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的控制，首要質(zhì)量控制要點(diǎn)就是對(duì)選用的原材料的質(zhì)量控制。通常情況下巖溶地區(qū)樁基施工水下混凝土澆筑所采用的原材料主要是高強(qiáng)度的花崗巖，其具有著形狀圓潤(rùn)和級(jí)配良好的雙重優(yōu)勢(shì)。其次，嚴(yán)格控制混凝土的塌落度、和易性，避免因混凝土問題而產(chǎn)生質(zhì)量問題。再次，澆筑溶洞樁基混凝土，要控制好混凝土的下料速度，以免下料過快，將已經(jīng)填充好的溶洞護(hù)壁擠破，或者溶洞內(nèi)的泥漿擠出，導(dǎo)致泥漿進(jìn)入混凝土內(nèi)，形成夾層。第四，控制好導(dǎo)管的埋深，應(yīng)適當(dāng)增加導(dǎo)管的埋置深度，避免混凝土因溶洞處護(hù)壁被擠破流入溶洞，導(dǎo)致混凝土面低于導(dǎo)管底口，發(fā)生斷樁現(xiàn)象。第五，盡量避免導(dǎo)管底標(biāo)高與溶洞位置齊平，防止增加溶洞位置護(hù)壁的擠破現(xiàn)象，從而有效的保證樁基的澆筑質(zhì)量。

5 結(jié)束語

總的來說對(duì)于巖溶地區(qū)的樁基施工主要應(yīng)堅(jiān)持預(yù)防為主、保障到位和安全經(jīng)濟(jì)的原則，從而在對(duì)巖溶地區(qū)工程地質(zhì)特點(diǎn)進(jìn)行充分了解的基礎(chǔ)上，注重勘察工作的重要性，并通過對(duì)施工技術(shù)和施工工藝的合理開發(fā)利用，有效的克服巖溶地區(qū)樁基施工的難度大、問題多的困難。

［1］韓樹國(guó).巖溶地區(qū)橋梁樁技術(shù)施工技術(shù)常見故障處理［J］.內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì)，2006(05S):115－116.

［2］雷健.巖溶地區(qū)樁基礎(chǔ)施工主要事故通病及質(zhì)量隱患防治對(duì)策［J］.探礦工程，2010(1):53 －56.