巖溶復(fù)雜的鉆孔灌注樁成樁質(zhì)量控制探討

佟 帥 曾 越 賴文杰

中國五冶集團有限公司 四川 成都 610000

我國作為一個幅員遼闊的國家，在我國土地上分布著大量巖溶地貌，包括但不限于溶溝、石芽、溶洞等，有著較大的特殊性。因此，如何針對巖溶地區(qū)進行施工建設(shè)也受到了更多人的關(guān)注和重視。應(yīng)用鉆孔灌注樁技術(shù)，為保證成樁質(zhì)量，要求具體做好巖溶地區(qū)實際情況分析，結(jié)合區(qū)域情況、特點、建設(shè)需求，針對性制定技術(shù)應(yīng)用方案，達(dá)到更理想的工程施工效果。

1 成孔方法與設(shè)備

巖溶地區(qū)施工建設(shè)中，往往伴隨著十分復(fù)雜的地質(zhì)結(jié)構(gòu)條件，包括硬巖地質(zhì)結(jié)構(gòu)、軟土地基結(jié)構(gòu)等，且不同結(jié)構(gòu)之間也存在著彼此的交錯。因此，針對巖溶地區(qū)地質(zhì)情況特點，應(yīng)用鉆孔灌注樁技術(shù)對成孔方式進行選擇，需要以沖擊鉆成孔方式為主。之后，對沖擊鉆施工方式鉆頭進行選用，要求施工單位對施工各項參數(shù)進行分析，包括但不限于真實地質(zhì)條件、鉆孔類型、鉆孔直徑等[1]。在整理以上關(guān)鍵性參數(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合工程項目具體情況，保證選擇的合理性。實踐中，可對3.5-6t的實體鉆頭進行選用，然后材質(zhì)以鑄鋼為主，并觀察其底部位置，需要帶有球形弧面。在對鉆頭的直徑進行選擇時，需要先行確定孔面的直徑，然后把握好二者差距，設(shè)置差距數(shù)值為15mm。另外，為確保鉆頭打撈環(huán)節(jié)作業(yè)開展的便捷性，要求施工人員對鉆頭上方進行鋼筋環(huán)焊接，一般選擇4個鋼筋環(huán)，并設(shè)置鋼筋環(huán)的大小為32mm左右。之后，準(zhǔn)備好28mm的鋼絲，使用鋼絲進行2-5圈的纏繞。

巖溶地區(qū)進行鉆孔灌注樁施工，往往伴隨著較大的鉆具磨損。因此，一方面是要在施工前對后備鉆頭進行準(zhǔn)備；另一方面需要做好鉆頭的修理，完善修理設(shè)備和修理工具。之后，對牽引卷揚機進行選擇，在施工單位對牽引卷揚機進行選擇時，需要以三相異步電動機為主要考量。在應(yīng)用鉆機鋼絲時，需要做好鋼絲起吊繩準(zhǔn)備。其中，鋼絲起吊繩的準(zhǔn)備需要確保鋼絲繩的耐磨性、強度，并具備合格證書。再之后，組織專業(yè)人員開展鋼絲繩質(zhì)量檢測，確定鋼絲繩的檢測標(biāo)準(zhǔn)，一方面保證鋼絲繩具有良好的柔韌性；另一方面防止鋼絲繩在實際使用期間出現(xiàn)斷絲情況[2]。而后，針對所選用鋼絲繩的長度進行確定。一般情況下鋼絲繩長度確定，需要保證鋼絲繩應(yīng)用中能夠流出預(yù)定的余量。其中，余量大小以至少七圈纏繞為基礎(chǔ)。

2 巖溶樁基沖擊成孔

2.1 完善準(zhǔn)備環(huán)節(jié)資料

正式開展巖溶鉆孔灌注樁施工前，要求安排專業(yè)人員先行針對巖溶區(qū)域做好勘察調(diào)研，提煉區(qū)域內(nèi)關(guān)鍵性數(shù)據(jù)信息。之后，結(jié)合人員勘察調(diào)研結(jié)果對本次工程施工方案進行設(shè)計。在進行方案設(shè)計時，應(yīng)當(dāng)確定鉆孔灌注樁成樁質(zhì)量的核心目標(biāo)，并在開工前再次對資料進行核對，確保資料信息真實、合理。

2.2 確定成孔施工順序

確定巖溶鉆孔灌注樁施工技術(shù)中，需要對成孔順序進行合理規(guī)劃。實踐中，施工人員先對長樁進行施工處理，然后進行短樁施工處理。先對低位樁進行施工處理，然后進行高位樁施工處理。先對周邊樁進行施工處理，然后進行中間樁施工處理。通過以上順序進行巖溶鉆孔灌注樁施工，更有利于為后續(xù)工程孔樁施工創(chuàng)建有利條件[3]。之后，在進行基礎(chǔ)施工期間，施工人員先行對長樁進行施工處理，通過采取此種方式，一方面有利于構(gòu)建階段溶洞通道；另一方面也能夠為后續(xù)開展短樁施工作業(yè)創(chuàng)造有利條件。在對基礎(chǔ)啊進行施工處理時，要求做好水流觀察，確保水流的流向始終是高處到地處。因此，這就需要在施工期間，先行組織施工人員對低位孔樁進行處理，方能夠?qū)σ徊糠值娜芏赐ǖ肋M行截斷，也能夠為后續(xù)開展高位基礎(chǔ)施工處理創(chuàng)造有利條件。

2.3 做好施工場地平整

巖溶鉆孔灌注樁施工中，需要安排施工人員對施工現(xiàn)場進行清理，以此來保證巖溶施工現(xiàn)場具有更好的平整度。同時，一并組織施工人員在施工現(xiàn)場進行夯實處理，保證壓平效果，為后續(xù)開展鉆機安裝作業(yè)創(chuàng)造有利條件。其中，還需要關(guān)注工程施工現(xiàn)場是否有軟土存在。如發(fā)現(xiàn)軟土存在，則需要具體考量實際情況，采取針對性處理方式，防止工程施工現(xiàn)場地面出現(xiàn)沉陷問題，也能夠為后續(xù)機械設(shè)備的運營使用創(chuàng)建穩(wěn)定環(huán)境。之后，對樁位的中心坐標(biāo)進行確定，可使用全站儀來完成工作任務(wù)，以此來在開展后續(xù)工程施工期間，針對護樁進行合理設(shè)置。施工人員在組織開展埋設(shè)鋼護筒作業(yè)期間，需要對其頂面高度進行合理控制，頂面高度對比施工地面高度需要在30cm以上。之后，針對其底部位置進行黏土填筑處理，方能夠達(dá)到理想的夯實作業(yè)效果。

2.4 優(yōu)化填充材料準(zhǔn)備

巖溶鉆孔灌注樁施工中，為達(dá)到理想的施工效果，要求施工單位針對其中的填充材料做好準(zhǔn)備。具體來看，巖溶鉆孔灌注樁施工往往會涉及到大量填充材料，包括但不限于泥漿護壁填充材料、袋裝黏土施工材料等。具體材料選用，需要以工程實際情況為參考，由施工人員先行對巖溶鉆孔灌注樁施工場地地質(zhì)環(huán)境進行考量，然后在對施工計劃進行設(shè)計時，同樣做好設(shè)計內(nèi)容分析，從而針對性進行填充材料的準(zhǔn)備，確保巖溶地區(qū)的溶洞能夠得到及時地封堵。

2.5 科學(xué)進行泥漿制備

泥漿池開挖是巖溶鉆孔灌注樁施工的關(guān)鍵所在。施工人員在組織開展泥漿池開挖作業(yè)期間，需要保證造漿黏土準(zhǔn)備的充足性，并同時準(zhǔn)備好一定量的碳酸納，對其進行摻入處理[4]。之后，準(zhǔn)備好專業(yè)機械設(shè)備，通過應(yīng)用專業(yè)機械設(shè)備進行旋轉(zhuǎn)造漿處理。其中，要求針對造漿的量做好控制，對比樁混凝土體積，需要控制在2-3倍之間。同時，把握好不同地層的鉆進差別，然后結(jié)合差別數(shù)據(jù)反饋，可適當(dāng)對泥漿的比重進行調(diào)整。

施工單位和施工人員需要做好泥漿選擇，把握泥漿的性能指標(biāo)。在對所選擇泥漿性能指標(biāo)進行確定時，需要以巖溶鉆孔灌注樁施工的真實地質(zhì)條件為參考。其中，可選擇在正式泥漿制備前，先行開展實驗工作，針對泥漿的不同比例進行實驗的，以此來確保最終完成制備后的泥漿，其性能指標(biāo)能夠真正契合工程施工要求。

3 鋼護筒加工

第一，巖溶鉆孔灌注樁施工對鋼護筒進行選擇，要求采取鋼板卷制防止，并對鋼板厚度進行控制，一般設(shè)置厚度數(shù)值為10mm。之后，確定樁徑的大小，然后以樁徑的大小為參考對護筒的內(nèi)部直徑進行設(shè)置。具體來看，實際差距需要維持在10-30cm范圍內(nèi)。同時，一并把握好護筒的頂面，將護筒地面同施工水位與地下水位進行比對，一般需要高出2m左右。不過，如果巖溶鉆孔灌注樁施工中所面對的施工場地屬于旱地，在對高度進行設(shè)置時，需要與地面進行比對，一般要高出地面0.5m。在完成以上工作內(nèi)容后，需要組織施工人員把握好護筒的周圍位置，開展護筒周圍位置的夯實處理。通過開展高質(zhì)量夯實處理，能夠有效避免在孔口位置處出現(xiàn)坍塌的問題，或者是在孔內(nèi)出現(xiàn)了地表水流入的問題。

第二，巖溶鉆孔灌注樁施工中需要對護筒的埋設(shè)深度進行科學(xué)合理設(shè)計。具體來看，在設(shè)計期間如工程施工面對的時粘性土、粉土等土質(zhì)情況，設(shè)置護筒埋設(shè)深度一般要求控制深度數(shù)值在1m以上。如果是砂類土質(zhì)，設(shè)置護筒埋設(shè)深度需要控制在2m以上。在進行岸灘護筒埋設(shè)施工期間，施工人員需要使用黏土針對護筒的周邊位置進行回填處理，并在完成黏土回填后，科學(xué)有序地進行夯實處理。施工人員對護筒的定位中心位置對樁位進行設(shè)置時，要求控制好偏差情況和傾斜度情況。其中，實際偏差情況要求在5cm以下，實際傾斜度情況要求在1%以下。

第三，巖溶鉆孔灌注樁施工中，在完成了對護筒直徑設(shè)置，對護筒埋置深度設(shè)置后，需要施工人員在施工操作期間，能夠先行確定人工開挖的具體深度，并在確定深度后，準(zhǔn)備好吊車、鉆機等機械設(shè)備，對護筒進行吊起處理，確保護筒能夠正確在孔內(nèi)進行放置[5]。之后，在完成護筒的準(zhǔn)備工作后，可采取“十”字護樁的方式，針對中心偏差情況進行管控，并針對護樁、護筒邊緣距離在后續(xù)進行護筒下放施工作業(yè)期間做好精準(zhǔn)測量，然后獲取測量的真實結(jié)果，結(jié)合測量結(jié)果反饋對尺量進行調(diào)整，以及同時針對樁中心、護筒中心同步做好調(diào)整。在完成調(diào)整作業(yè)后，確保其中各項數(shù)值均能夠被控制在合理的范圍內(nèi)。另外，施工人員同樣需要做好護筒的豎直度把控，可選擇對水平尺工具進行應(yīng)用，以此來完成調(diào)整處理，并在完成以上各項調(diào)整后，可進行驗收。

第四，施工人員開展埋設(shè)護筒施工作業(yè)期間，需要確定十字護樁，然后在十字護樁的基礎(chǔ)上開展護筒掛線施工處理。通過采取該種處理方式，更有利于確定其同護筒相交的位置，然后對其進行設(shè)計，完成護筒標(biāo)記位置同十字交點之間的距離測量。

4 鉆進施工

巖溶鉆孔灌注樁施工中，在施工人員完成對鉆機的安裝施工處理后，可正式進行鉆進施工作業(yè)。不過，施工人員在進行鉆進施工作業(yè)時，同樣需要保證好其中要求和標(biāo)準(zhǔn)，需要在正式進行鉆進操作之前，先行針對施工所學(xué)的泥漿進行準(zhǔn)備。如此一來，正式進行鉆進操作過程中，如反映出了缺失的問題，便能夠通過所準(zhǔn)備的泥漿對其中缺失的問題進行補充操作。具體來看，以2m鉆進為考量，觀察鉆進過程中的地層變化情況，結(jié)合變化反饋可在準(zhǔn)備的泥漿中對一定的泥漿樣品進行選取，并對鉆進孔進行精準(zhǔn)記錄。最后，需要觀察鉆進操作期間的突發(fā)情況反饋，如出現(xiàn)了突發(fā)的情況，造成了鉆進中的各類問題，便需要重點觀察其中的變，重點防止其演變成為孔壁坍塌的問題[6]。

5 混凝土澆筑過程控制

巖溶鉆孔灌注樁施工中，在完成了樁基的成孔操作處理后，施工人員應(yīng)用對其進行連續(xù)澆灌處理。通過及時進行的連續(xù)澆灌處理，更有利于避免因為較長成孔時間連帶出的諸多問題，如質(zhì)量事故問題，孔壁坍塌問題等。施工人員正式開展混凝土澆灌前，需要先行與混凝土攪拌站進行聯(lián)系，在二者溝通的基礎(chǔ)上，對混凝土澆灌中的各項數(shù)據(jù)信息進行確定，包括混凝土澆灌的時間，混凝土澆灌量等。同時，施工人員在開展混凝土澆灌的過程中同樣需要做好混凝土觀察，尤其是把握混凝土面的高度，然后結(jié)合觀察情況反饋，可針對混凝土面中的導(dǎo)管埋設(shè)進行控制，一般選擇4-6m位置進行埋設(shè)。通過采取以上方式，可有效針對混凝土壓力進行控制，防止因為在混凝土壓力的作用下，造成了填充物的失穩(wěn)問題，從而出現(xiàn)混凝土面的下降，甚至是連帶出斷樁問題[7]。其中，在進行混凝土澆筑的過程中，如果真實發(fā)生了混凝土的突然性下降問題，施工人員需要在新的混凝土面上進行導(dǎo)管下至，然后繼續(xù)開展混凝土的連續(xù)澆筑，保證混凝土澆筑的高度能夠達(dá)到樁頂?shù)脑O(shè)計標(biāo)高。之后，等待混凝土澆筑完成后的1-2個小時，確定混凝土初凝，可對混凝土的面高度進行測量。其中，結(jié)合測量結(jié)果，如發(fā)現(xiàn)混凝土面的高度出現(xiàn)了回落問題，則需要對回落的混凝土面高進行記錄，并等待完成樁基的開挖處理后，在新的混凝土面上對樁進行連接然后對樁頂?shù)臉?biāo)高進行設(shè)計。

6 技術(shù)保障措施

6.1 完善施工材料準(zhǔn)備

巖溶鉆孔灌注樁施工中，為保證施工質(zhì)量成效，要求施工單位和工作人員能夠完善施工中的材料準(zhǔn)備工作。具體來看，針對一些有著更大發(fā)育程度的巖溶地區(qū)，材料準(zhǔn)備工作中應(yīng)用保證黃土包、片石等方面的完善，為開展造漿作業(yè)提供有利條件。通過完善的材料準(zhǔn)備，更有利于避免巖溶鉆孔灌注樁施工期間因受到諸多因素影響，如漏漿影響，溶洞較大影響等，造成了最終樁垂直度方面問題。

6.2 完善施工技術(shù)準(zhǔn)備

巖溶鉆孔灌注樁施工中，為保證施工質(zhì)量成效，需要施工單位和工作人員能夠完善技術(shù)準(zhǔn)備工作，結(jié)合施工現(xiàn)場實際情況，制定施工技術(shù)方案，并對施工技術(shù)進行交底。同時，也需要把握好實際施工期間可能會受到的影響，可能會出現(xiàn)的突發(fā)問題，然后結(jié)合影響與問題反饋，一并制定應(yīng)急處理預(yù)案。

6.3 嚴(yán)格控制施工過程

巖溶鉆孔灌注樁施工中，需要針對施工的過程進行嚴(yán)格控制，需要做好鉆探記錄，需要對漿液的變化情況進行監(jiān)視反饋，對鉆探層位速度進行監(jiān)視反饋，確保問題的及時發(fā)現(xiàn)和處理。

7 結(jié)語

綜上所述，巖溶地區(qū)多伴隨著復(fù)雜的地下溶洞，雖能夠進行超前勘探，但相關(guān)數(shù)據(jù)信息僅能夠作為工程施工參考。同時，巖溶地區(qū)溶洞在受到鉆機沖孔的沖擊影響下，也很容易造成溶洞群等擊通問題。之后，小型溶洞、多層溶洞很容易發(fā)育成為大型溶洞。因此，開展鉆孔灌注樁施工，僅僅能夠緩慢鉆進，并在鉆進期間動態(tài)把握泥漿的真實變化情況，然后對處理方法進行同步調(diào)整，以此來保證鉆孔灌注樁成樁質(zhì)量。