珠海資源綜合利用項目樁基工程施工難點及對策

何德源

摘要：本文結(jié)合珠海資源綜合利用項目粉煤灰分選及磨細工程區(qū)樁基工程沖孔灌注樁施工實例，分析沿海地區(qū)灌注樁施工難點及應(yīng)對對策，為以后施工提出可靠參考借鑒。

關(guān)鍵詞：沖孔灌注樁；施工難點；氣舉反循環(huán)工藝

1.工程概況

項目位于珠海市金灣區(qū)南水鎮(zhèn)南水半島西南端石門咀至十八螺咀地段，高欄港經(jīng)濟區(qū)裝備制造區(qū)電廠路西側(cè)靠南三角地塊，占地總面積約為85000m²。

本次樁基工程范圍包括：珠海資源綜合利用項目粉煤灰分選及磨細工程廠區(qū)范圍內(nèi)的所有需要打樁的單體的樁基工程（不包括試驗樁工程和樁基檢測），樁基形式為普通沖孔灌注樁，沖孔鋼筋混凝土灌注樁直徑為φ1000mm、φ1200mm，單根有效樁長約50m～64m。

2.工程地質(zhì)條件

擬建場地陸域原為一片灘涂，現(xiàn)為圍海人工堆填區(qū)，地表為人工填土層，陸域鉆孔孔口標(biāo)高介于2.40m～3.09m，陸域鉆孔孔口標(biāo)高介于-2.25m～-3.25m，地面起伏不大。場地地貌單元屬臺地及濱海的潮間帶。根據(jù)本場地周邊珠海金灣電廠地質(zhì)調(diào)查資料，本場地內(nèi)無區(qū)域性大斷裂通過，分布于區(qū)內(nèi)小斷層和節(jié)理是場地內(nèi)兩種構(gòu)造不連續(xù)面。根據(jù)資料顯示，這些斷裂規(guī)模不大，為地表淺層斷裂，未見明顯的第四紀(jì)活動跡象。場地內(nèi)發(fā)育的小斷層均被第四系所覆蓋，覆蓋層沒有受到錯動、擾動或滑塌，說明這些斷層自第四紀(jì)以來沒有活動，屬于非全新活動斷裂，可不考慮其對廠址穩(wěn)定性的影響。

據(jù)鉆探揭露，場地地層為第四系素填土層、第四系海相沉積層、泥盆系春灣組粉砂巖及燕山期花崗巖。

3.施工難點

（1）場區(qū)為圍海人工推填區(qū)，地表為人工堆土層，上部為一層厚度達2m～8m的填石，填石層中施工沖孔灌注樁容易產(chǎn)生漏漿、塌孔等情況，如何順利穿過填石層，并避免出現(xiàn)漏漿、塌孔等孔內(nèi)事故，是本工程施工的重點、難點。

（2）沖孔灌注樁施工需穿過人工填石層、淤泥及砂層等軟弱土層，成孔后容易發(fā)生孔壁坍塌、縮徑等孔內(nèi)事故，從而影響成樁的質(zhì)量及施工效率。如何采用合理可行的護壁工藝，確?？妆诜€(wěn)固，亦是本工程施工的重點、難點。

（3）沖孔灌注樁要求進入微/中風(fēng)化巖約大于0.5m，樁長約50m～64m，成樁時間長，樁孔內(nèi)沉渣多，如何能確保樁孔底干凈以保證樁端承載力，亦是本工程施工的重點、難點。

（4）本工程混凝土灌注量多達30000m²，根據(jù)灌注樁工程施工經(jīng)驗，如果不采取有效的泥漿處理措施，使泥漿能夠重復(fù)使用，灌注樁施工產(chǎn)生的廢棄漿量約為成孔方量的3倍，即本工程施工將產(chǎn)生的廢棄泥漿多達90000m²，在短期內(nèi)如何處理大量的廢棄泥漿，是本工程施工的重點、難點。

（5）沖孔灌注樁施工后大量空樁的存在，如果不及時進行處理，不僅會影響相鄰工程樁的施工，而且也是一個極大的安全隱患，如何處理施工后大量的空樁，也是本工程施工的重點、難點。

4.應(yīng)對對策

（1）施工場區(qū)廣泛分布厚2m～8m填石層，根據(jù)已施工完成的“中海油電廠鉆孔灌注樁（廣東省珠海市高欄港經(jīng)濟區(qū)）”及其他類似工程的施工經(jīng)驗，該填石層對沖孔樁施工影響較大，容易造成漏漿、塌孔等孔內(nèi)事故。施工前根據(jù)地質(zhì)資料，按填石層的厚度及埋深進行分區(qū)，再分區(qū)采取相應(yīng)處理措施。對于填石厚度小于3m的區(qū)域，每樁開工前，先用挖掘機清除塊石，然后埋設(shè)鋼護筒。對于填石層厚度大于3m的區(qū)域，直接采用沖樁機沖擊鉆進。

在場區(qū)內(nèi)準(zhǔn)備充足的黏土，當(dāng)樁孔漏漿或塌孔時，及時向樁孔內(nèi)回填黏土并進行復(fù)沖，回填的黏土在沖錘沖擊擠壓的作用下，能有效地加固孔壁，防止漏漿和塌孔。

（2）對于填石層部分采用先清障再埋設(shè)鋼護筒或回填黏土復(fù)沖的方法進行處理，可解決其護壁問題。對于下部淤泥、砂等軟弱松散土層，采用正循環(huán)泥漿護壁，施工過程中，控制好泥漿的參數(shù)，對泥漿比重、含砂率等各項參數(shù)應(yīng)經(jīng)常隨機抽檢監(jiān)控。另外，鉆進過程中，保持泥漿正循環(huán)，泥漿的液面控制在孔口以下50cm左右，當(dāng)出現(xiàn)漏漿時及加大泥漿泵入量，并采取回填黏土復(fù)沖等方法加以解決。

場區(qū)地層造漿能力較差，因此，前期采用優(yōu)質(zhì)泥粉造漿，施工過程中，采用泥漿分離處理器進行泥漿處理，使泥漿能重復(fù)使用，并保證泥漿的各項參數(shù)綜合要求。

（3）由于場區(qū)地層中含較多砂層，且沖擊破碎花崗巖會產(chǎn)生很多巖屑，樁孔成孔后，如果清孔不好孔底沉渣多，將直接影響工程樁的承載力。為解決這一問題，采用以下清孔工藝：

①本工程所有樁徑為φ1000mm、φ1200mm，樁徑較大，沖孔鉆進過程中采用正循環(huán)泥漿護壁，終孔后采用正循環(huán)泥漿清孔工藝進行清孔，基本可保證樁底沉渣厚度滿足設(shè)計及相關(guān)規(guī)范要求。

②如果局部樁孔因砂層較厚或由于花崗巖層沖擊破碎后殘留的巖屑顆粒較大，導(dǎo)致樁孔內(nèi)殘留大量的鉆渣甚至?xí)袔r石碎塊，采用正循環(huán)泥漿清孔工藝難以保證清渣效果，采用氣舉反循環(huán)清孔工藝。

氣舉反循環(huán)工藝由于排渣能力強，特別適用于樁底沉渣多、鉆渣粒徑較大的大直徑工程樁的清孔，但常規(guī)氣舉反循環(huán)清孔工藝也存在以下的不足：首先由于孔內(nèi)泥漿快速排出，會使樁孔內(nèi)泥漿液面瞬間下降，泥漿液面高度不穩(wěn)定，容易使孔壁發(fā)生坍塌，其次，由于氣水混合物快速上升，會對孔壁造成沖刷，從而影響孔壁的穩(wěn)定性，因此，一直以來在軟弱松散地層條件下，一般不采用氣舉反循環(huán)清孔工藝。經(jīng)過多年的摸索，我們對常規(guī)的氣舉反循環(huán)清孔工藝進行改進，現(xiàn)已用注漿導(dǎo)管加工成氣舉反循環(huán)清渣系統(tǒng)，下人注漿導(dǎo)管后即可用導(dǎo)管進行氣舉反循環(huán)洗孔，通過該系統(tǒng)，氣水混合物全部由導(dǎo)管內(nèi)排出，不影響孔口泥漿補給，既可保持樁孔泥漿液壓高度的穩(wěn)定又成功地避免了氣水混合物對孔壁的沖刷。清孔過程中，經(jīng)過沉淀處理的優(yōu)質(zhì)泥漿不斷地由孔口補給，孔底沉渣及巖屑等在排渣導(dǎo)管負壓的作用下不斷地被吸入排渣導(dǎo)管內(nèi)，并在氣水混合物的推動下由排渣導(dǎo)管排出孔外，從而形成反循環(huán)的過程。

③采用泥漿分離處理器對泥漿進行分離處理，預(yù)先清除懸浮在泥漿中的砂粒，采取此種方法，可將泥漿中的砂粒絕大部分清除，確保用于清孔的泥漿含砂量符合規(guī)范要求。

（4）為了妥善處理好灌注樁施工的廢棄泥漿，減少泥漿排放，現(xiàn)場需進行泥漿處理，場區(qū)內(nèi)共設(shè)置2個大型泥漿池，樁孔中的泥漿進行處理后，再抽回到樁孔中循環(huán)使用，減少了泥漿的排放量，既有利于現(xiàn)場文明施工管理和環(huán)境保護，同時也解決了短期內(nèi)大量泥漿難以排放的問題。

（5）空樁處理。本工程沖孔灌注樁均由現(xiàn)地面開始施工，灌注樁樁頂標(biāo)高約為-2.00m～-3.00m，各樁成樁后均有一定的空樁。本工程共有377根灌注樁，局部區(qū)域基礎(chǔ)樁分布較為密集。

為確保工程樁成樁質(zhì)量及施工安全，每根工程樁在樁芯混凝土灌注完成后，立即用鋼筋網(wǎng)片或蓋板封閉孔口，并在孔口周邊設(shè)置鋼管圍欄。樁芯混凝土終凝后，立即采用磚渣、碎石及砂土等對樁孔進行回填處理，直至填平至現(xiàn)地面。

5.結(jié)語

珠海資源綜合利用項目粉煤灰分選及磨細工程廠區(qū)樁基工程沖孔灌注樁施工過程中遇到了很多施工難點，但經(jīng)過不斷嘗試、經(jīng)驗總結(jié)，保質(zhì)保量完成了任務(wù)，該工程的順利施工，對今后類似地區(qū)的生產(chǎn)施工具有指導(dǎo)意義。