樁基持力層溶洞處理施工工藝

鄒春德

摘要： 樁基礎施工中，遇到溶洞的情況并不少見，作為地下隱蔽工程，給施工帶來很大困難，如處理方法不當，往往會造成掉鉆、卡錘、埋錘、梅花孔、漏漿、塌孔等事故發(fā)生，甚至威脅橋梁工程安全。因而充分了解施工區(qū)域及周邊勘探孔位和實際施工樁位所遇溶洞的發(fā)育規(guī)律、基本形態(tài)、規(guī)模大小、溶穴頂板巖層厚度、完整性、洞內(nèi)充填物形狀等，采取穩(wěn)妥的措施，保證施工的順利進行，十分重要。主要闡述了土溶洞灌注砂漿和注漿施工工藝及實施步驟、質(zhì)量控制措施和機械操作安全技術要點幾個方面的內(nèi)容，希望本文的分析可以給大家一些借鑒學習之處。

關鍵詞：樁基工程 溶洞

1 溶洞本身存在的問題解決

溶洞問題的存在本身就有三大難點期待解決：

1.1溶洞的孔壁情況以及大小、位置不清等會對沖擊鉆頭運行情況造成隱患，如掉鉆等；

1.2溶洞的連通情況無法準確了解，有可能造成孔壁坍塌事故的發(fā)生；

1.3溶洞的走向不明，從某種意義上來說，勘探資料無法提供準確的地質(zhì)分布狀況，造成施工中極大的盲目性。傳統(tǒng)的地質(zhì)鉆探方法在非灰?guī)r地區(qū)，作為判明地基承載力，地質(zhì)鉆孔取樣所提示的地質(zhì)條件并不能完全反映樁位處巖溶。因此，在初勘階段，物探的優(yōu)點是效率高、成本低、儀器和工具比較輕便。雖然物探較難得出肯定的結論，對指導地質(zhì)判斷，減少鉆探工作量等方面能起到良好的作用。由于巖溶發(fā)育規(guī)律性不強，加上鉆探本身也存在較大的局限性，而不要過多地考慮橋梁樁基的具體位置。巖層分布等情況選擇合適的物探方法進行補充勘探，以做到經(jīng)濟、可靠地探明樁位處的地質(zhì)。樁基施工前，對樁基穿過石灰?guī)r地層的溶洞分布情況，特別是每根樁基深度范圍內(nèi)溶洞分層高程、填充體、1孔或多孔鉆探；若對大直徑樁巖溶情況難以判斷，每樁須鉆2個或3個地質(zhì)孔，探明設計樁位與溶洞的關系，如溶洞分布面積大、層數(shù)多豎向溶溝，為減少施工難度和投資，可加大橋梁跨度，減少樁基工程。由該橋的勘探實踐證明，由于樁基直徑遠大于地質(zhì)勘探孔直徑，個別未進行物探，僅按逐樁鉆孔勘探橋梁的溶洞樁基，巖面露出后，在其四周布孔，準確查明樁基直徑范圍內(nèi)一定深度的巖溶發(fā)育情況。

2.土溶洞灌注砂漿和注漿施工工藝及實施步驟

2.1土溶洞砂漿灌注工藝流程

土溶洞砂漿灌注工藝流程如圖一。

2.2溶洞處理施工順序

溶洞處理順序為：鉆孔→套筒跟進（或下管）→清洗孔→注漿→注漿效果檢測（檢查孔施工）→封孔清場。

2.3灌注孔布置原則

對加固樁利用抽芯驗樁孔做灌漿孔，再在樁內(nèi)布置1個鉆孔作為排氣返漿孔（Φ91mm）。

2.4灌漿施工

灌漿處理的方法是在所需灌注漿處理的樁內(nèi)利用抽芯驗樁孔做灌漿孔，再鉆1個Φ91mm的排氣返漿孔孔，連成一線，灌注漿液孔下Φ50mm鋼管，可利用兩個灌注漿孔相互作為出氣孔。

2.4.1鉆孔

灌漿處理時在原樁孔內(nèi)再鉆1個Φ91mm孔，每個洞體最少不得少于2個孔。鉆孔Φ91mm（灌漿管Φ50mm）；下管深度：至洞體頂板下0.5m；灌漿設備：WB150泥漿泵1臺混合材料：水灰比o.6～0.8。

2.4.2洗孔

樁周孔應下套管再洗孔、樁內(nèi)孔直接采用活塞式洗孔，洗孔時用清水做循環(huán)液，鉆桿底部安裝橡皮膠制作的皮碗（直徑與鉆孔內(nèi)徑相同）下至孔內(nèi)并利用鉆機的卷揚機拉動鉆桿上下運動，讓橡皮膠皮碗刮動孔壁，帶動清洗液孔壁裂隙及溶洞殘渣，直到返清水為止。

2.4.3灌漿

下Φ50mm鋼管（注料管），嘗試至溶洞底板上0.5m，在地面與輸送泵連接，鋼管口外用夾具固定，防止鋼管掉入孔內(nèi)。直接利用高壓將漿液灌注進入洞體。灌漿工藝的特點：①輸送泵注漿流量大，速度快，注漿壓力大，注漿時泵可以達到6～8Mpa。100～300L/min。②漿液主要以充填、劈劽、擠壓形式進入土（溶）洞，可以起到充填、置換、擠密作用，擴散范圍大。③注漿成本低，功效高，加固效果好。④鉆孔和注漿作業(yè)可以分開作業(yè)，鉆孔設備利用率高。⑤缺點：一是一個孔的注漿工作必須連續(xù)進行，中途不可停止，否則輸送管就會堵塞；二是注漿壓力較大，地面容易抬升、冒漿、產(chǎn)生裂縫，原有地層結構容易產(chǎn)生剪切破壞。

2.2.4施工質(zhì)量控制措施

連續(xù)向孔內(nèi)灌漿，不得間斷。灌漿時應緩慢連續(xù)的，防止過快堵塞；如果堵塞，則采用沖水進行透孔。灌漿充填滿后，應沖水透孔。

.2.5施工注意事項

由于溶（土）洞的分布及形態(tài)十分復雜，灌漿時必須根據(jù)已探明的土溶洞洞高及充填情況，如果是空洞應布置注填砂漿孔。當溶洞內(nèi)有地下水流動時，先填入砂石骨料再進行注漿。每次注漿完畢后都要對注漿管進行清洗，保證注漿管能夠重復使用。

3.質(zhì)量控制措施

3.1材料

灌漿所用的主要材料包括水泥、粘土、砂、石、和外加劑。工程質(zhì)量的控制在規(guī)范操作的基礎上，最主要的是材料是否合格。本工程對施工所用材料嚴格，具體措施如下：（1）水泥：采用普通硅酸鹽水泥，現(xiàn)場設置水泥棚，儲存滿足現(xiàn)場施工的水泥用量。（2）外加劑：外加劑同正規(guī)廠家購買，摻入量嚴格按照室內(nèi)漿材試驗和現(xiàn)場灌漿試驗確定的數(shù)據(jù)操作。（3）水：攪拌水泥漿使用的水為市政自來供水，嚴禁使用污水或天然降水攪拌水泥、粘土等。

3.2技術

（1）施工作業(yè)隊伍具有豐富的類似工程施工經(jīng)驗。（2）對進場隊伍進行施工前的技術交底，吃透設計圖紙和技術規(guī)范的要求，用于指導現(xiàn)場施工。（3）施工過程中相關技術人員全程跟蹤，監(jiān)察、確定工程質(zhì)量。（4）出現(xiàn)緊急情況時，及時解決施工中遇到的問題。

4.安全、環(huán)境保證措施

4.1安全保證措施

根據(jù)注漿作業(yè)的施工特點，按照國家《勞動保護法》發(fā)放相應的勞保用品：如安全帽、工作服防塵口罩等。施工現(xiàn)場要做如下處理：⑴加強對安全生產(chǎn)的管理，及時發(fā)現(xiàn)、處理安全隱患。⑵制定各工種安全生產(chǎn)規(guī)章制度，施工機械由專人持證上崗，嚴禁串崗作業(yè)。⑶嚴禁違規(guī)操作，不得違章指揮。⑷定期或不定期組織安全檢查，對違章作業(yè)人員進行一定的處罰。⑸施工材料堆放有序，不侵入運輸通道道施工界限。⑹施工機械的轉動部分有安全罩。⑺所有吊裝裝置必須有安全檢驗證書，并定期維修管理。⑻配電箱開關有操作指示和安全警示。⑼機械定期維修，確保作業(yè)安全。⑽危險品必須嚴格管理，其存放、運輸、使用均要符合國家和地方的有關規(guī)定。（11）調(diào)制水泥漿時，應戴好防塵口罩。

4..2機械操作安全技術要點

4.2.1高壓泥漿泵

操作高壓泥漿泵的技術要點為：①泵體內(nèi)不得留有殘渣和鐵屑，各類密封圈套必須完整良好，無泄漏現(xiàn)象。②安全閥中的安全銷要進行試壓檢驗，必須確保在規(guī)定達到最高壓力時，能斷銷卸壓，決不可安裝未經(jīng)試壓檢驗的或自制的安全銷。③指定專人司泵，壓力表應定期檢修，保證正常使用。④高壓泵、鉆機、漿液攪拌機等要密切聯(lián)系配合協(xié)作，一旦某部發(fā)生故障，應及時停泵停機，及時排除故障。

4.2.2鉆機

操作鉆機的技術要點為：①司鉆人員應具有熟練的操作技能并了解注漿的全過程和鉆機在注漿的作用。②鉆孔的位置需經(jīng)現(xiàn)場技術負責人確認，確認無誤后方可開鉆。③人與噴嘴距離應不小于600mm，防止噴出漿液傷人。

5結束語

綜上所述，為了確保樁基工程的質(zhì)量優(yōu)質(zhì)，我們要做好樁基持力層溶洞處理施工的每一個細節(jié)。

【參考文獻】

[1]陳婷.淺談巖溶地區(qū)樁基設計與施工[J].城鎮(zhèn)建設，2011（5）：3-5.

[2]張華.巖溶區(qū)橋梁樁基樁長確定方法研究[J].樁基工程，2012（4）：2-5.