淺談喀斯特地貌干作業(yè)法旋挖成孔灌注樁施工技術(shù)

何宇

摘要：本文介紹了喀斯特地貌地區(qū)應(yīng)用較廣的干作業(yè)法旋挖成孔灌注樁施工技術(shù)。重點(diǎn)闡述了一些關(guān)于成孔工藝中相關(guān)的施工準(zhǔn)備、成孔工藝、安全保障、質(zhì)量控制要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：喀斯特地貌；干作業(yè)；旋挖樁；施工要點(diǎn)

針對地下溶洞較多的喀斯特地貌地區(qū)樁基礎(chǔ)一般采用干作業(yè)法旋挖成孔灌注樁。由于喀斯特地貌地區(qū)地下存在溶洞等復(fù)雜地質(zhì)，同時(shí)巖體結(jié)構(gòu)一般為強(qiáng)風(fēng)化或者中風(fēng)化巖，巖體松散，遇水易分解。因此，做好干作業(yè)法旋挖成孔灌注樁施工的部署和過程控制，對施工安全和樁基礎(chǔ)最終的成型質(zhì)量非常重要。

1 施工準(zhǔn)備

1.1 技術(shù)準(zhǔn)備。（1）喀斯特地貌地區(qū)的旋挖成孔灌注樁一般為一樁一勘探孔一墻柱，即每根樁位至少有一個(gè)勘探孔，樁的上部結(jié)構(gòu)為剪力墻或者結(jié)構(gòu)柱。因此，首先項(xiàng)目技術(shù)部需要做的工作是根據(jù)地勘報(bào)告和樁基設(shè)計(jì)圖紙（入巖深度）確定各樁的預(yù)挖深度，并編制預(yù)挖深度控制表。（2）根據(jù)基礎(chǔ)剛性角，對預(yù)挖深度表進(jìn)行調(diào)整。（3）編制樁基開挖順序圖，相鄰樁應(yīng)跳挖施工。（4）與建設(shè)單位進(jìn)行控制點(diǎn)的復(fù)核和交接。

1.2 場地準(zhǔn)備。（1）場地?fù)Q填、平整。對地基承載力低的場地，需要采用碎石進(jìn)行換填，保證旋挖機(jī)能正常行走，且在鉆進(jìn)過程中不發(fā)生不均勻下沉，以保證樁身的垂直度。（2）設(shè)置臨時(shí)堆土區(qū)域。臨時(shí)堆土區(qū)域不得影響車輛進(jìn)出。（3）設(shè)置臨時(shí)施工道路。施工道路的寬度和承載力必須混凝土泵車和運(yùn)輸車能正常進(jìn)出。（4）場地四周進(jìn)行有組織阻水、排水和降水，保證干作業(yè)條件。

1.3 機(jī)具準(zhǔn)備。（1）汽車泵、混凝土運(yùn)輸車：混凝土的運(yùn)輸和泵送。（2）導(dǎo)管、漏斗：用于混凝土的澆筑。（3）汽車吊或者塔吊：起吊鋼筋籠和導(dǎo)管。（4）反鏟挖掘機(jī)、翻斗車：倒運(yùn)土石方。（5）鋼筋籠加工、制作機(jī)具。

1.4 材料準(zhǔn)備。（1）商品水下混凝土、鋼筋。（2）溶洞換填材料：C15商品混凝土、片石等。

2 干作業(yè)法旋挖成孔灌注樁施工技術(shù)要點(diǎn)

2.1 測量定位：樁位的埋設(shè)采用小木樁配合2cm鋼釘定位，在樁位的四周設(shè)置四個(gè)引樁，對樁位進(jìn)行控制。

2.2 鉆機(jī)就位、引孔：將鉆進(jìn)移動(dòng)至樁位，調(diào)整水平、垂直之后，鉆頭中心與樁中心重合，并引孔1m～2m用于埋設(shè)護(hù)筒。

2.3 護(hù)筒埋設(shè)。（1）護(hù)筒選用樁身直徑+0.1～0.2m的鋼護(hù)筒。同時(shí)，選用對應(yīng)直徑的鉆頭引孔，將護(hù)筒吊裝至孔內(nèi)。（2）護(hù)筒的埋設(shè)必須有效地保證護(hù)筒在整個(gè)鉆孔樁施工中的穩(wěn)定，護(hù)筒露出地面高度不小于0.5m，防止孔口土石掉入。護(hù)筒埋設(shè)必須豎直。（3）護(hù)筒埋設(shè)好后，護(hù)筒外側(cè)利用人工進(jìn)行對稱、分層回填密實(shí)，避免護(hù)筒偏斜。

2.4 鉆進(jìn)。旋挖機(jī)利用鉆桿旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)。當(dāng)鉆頭填滿土石方時(shí)，反向旋轉(zhuǎn)鉆桿將進(jìn)土口封閉，拔出鉆頭，卸土。臨時(shí)卸土點(diǎn)的土應(yīng)及時(shí)清理外運(yùn)。

2.5 成孔驗(yàn)收。（1）孔深以預(yù)挖深度統(tǒng)計(jì)表為參考進(jìn)行控制。如發(fā)現(xiàn)巖層與地勘報(bào)告不符時(shí)，立即通知監(jiān)理單位、建設(shè)單位、地勘單位人員進(jìn)行現(xiàn)場確認(rèn)。（2）孔深驗(yàn)收分兩次驗(yàn)收。第一次驗(yàn)收為開挖到持力層時(shí)，驗(yàn)收持力層深度。第二次驗(yàn)收為達(dá)到嵌巖深度并清孔后，驗(yàn)收全孔深度。兩次驗(yàn)收均應(yīng)會(huì)同監(jiān)理單位、建設(shè)單位、地勘單位辦理書面驗(yàn)收手續(xù)，避免后期發(fā)生糾紛。

2.6 第一次清孔。 鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)嵌巖深度之后，項(xiàng)目部質(zhì)檢人員自檢孔徑、定位、垂直度和孔深。自檢合格后，通知相關(guān)單位驗(yàn)收，驗(yàn)收通過之后，填寫終孔檢查驗(yàn)收表，并立即采用專用清底鉆頭進(jìn)行孔底清理。

2.7 樁身鋼筋籠制作和安裝。（1）樁身鋼筋籠在鋼筋加工場制作。（2）由于施工成孔深度和預(yù)挖深度可能存在誤差，鋼筋籠的加工長度應(yīng)根據(jù)最終成孔深度確定，并保有適當(dāng)?shù)挠嗔?。?）鋼筋籠采用汽車吊或者塔吊進(jìn)行吊裝，吊裝之前需要考慮鋼筋籠的重量，不得出現(xiàn)超載作業(yè)。

2.8 預(yù)埋件的安裝。（1）根據(jù)基樁檢測要求，在澆灌基樁砼前應(yīng)埋設(shè)聲測管。（2）聲測管數(shù)量根據(jù)樁直徑，按規(guī)范要求沿鋼筋籠四周支撐的均勻布置，隨鋼筋籠一同放入樁內(nèi)。聲測管綁扎必須牢固，接頭不得松動(dòng)，避免砼漿浸入，確保檢測時(shí)能暢通使用。（3）鋼筋籠和預(yù)埋件安裝完成后，須經(jīng)驗(yàn)筋合格后方可澆灌樁身混凝土。

2.9 第二次清孔。由于旋挖樁成孔完成之后，距離鋼筋籠安裝還存在一段時(shí)間，在此時(shí)間段內(nèi)孔樁內(nèi)可能存在塌方等風(fēng)險(xiǎn)。因此在鋼筋籠正式下孔之前，進(jìn)行第二次清空，減少沉渣厚度。

2.10 樁身砼澆灌。（1）樁基礎(chǔ)混凝土采用商品水下混凝土的澆筑方式進(jìn)行澆筑。（2）首先進(jìn)行導(dǎo)管和止水球的安裝，最后安裝料斗。（3）混凝土澆筑必須派專人負(fù)責(zé)，嚴(yán)格控制導(dǎo)管得拔管速度，必須保證導(dǎo)管始終沒在混凝土中。

3 安全保障措施

3.1 技術(shù)措施。（1）合理布置臨時(shí)道路，排水溝和積水井，并將不穩(wěn)定邊坡進(jìn)行相應(yīng)處理，并落實(shí)消防和衛(wèi)生急救設(shè)施，在施工現(xiàn)場設(shè)置不同類型的安全防護(hù)棚。（2）嚴(yán)格按安全技術(shù)操作規(guī)程和機(jī)械操作規(guī)程進(jìn)行施工。（3）施工機(jī)具使用前，應(yīng)進(jìn)行檢查。施工機(jī)具施工過程中，嚴(yán)格按照操作規(guī)程作業(yè)，并定期檢測保養(yǎng)。

3.2 安全用電措施。（1）安裝、維修或拆除電器設(shè)備，必須由電工完成。（2）施工現(xiàn)場電力線路必須采用TN-S接零保護(hù)系統(tǒng)。（3）用電設(shè)備必須實(shí)行“一機(jī)、一閘、一箱、一保護(hù)”制。（4）設(shè)備機(jī)械應(yīng)放置在防雨和通風(fēng)良好的地方。

3.3 防雨、防雷措施。施工現(xiàn)場設(shè)置排水措施，原材和機(jī)具設(shè)置防雨措施。用電設(shè)備必須接地等防雷措施。

3.4 安全標(biāo)志和安全防護(hù)。（1）安全標(biāo)志：施工區(qū)域按國家、企業(yè)要求設(shè)置相應(yīng)得安全標(biāo)語和標(biāo)志牌。（2）安全防護(hù)：當(dāng)旋挖樁成孔后無法及時(shí)澆筑時(shí)，必須在孔口位置設(shè)置安全防護(hù)措施。水平防護(hù)采用Φ14@150鋼筋焊制而成的鐵柵蓋覆蓋；垂直防護(hù)采用鋼管搭設(shè)1.2m高防護(hù)欄桿。

3.5 夜間施工。夜間作業(yè)必須設(shè)置足夠的照明設(shè)備，不得有盲區(qū)，照明燈采用防爆工作燈。

4 質(zhì)量控制措施

（1）鉆進(jìn)過程中隨時(shí)注意垂直度校正，偏差不得超過規(guī)范要求。（2）根據(jù)鉆孔進(jìn)尺及巖渣判定嵌巖情況，并與地勘資料和預(yù)控深度進(jìn)行對比，必須三方共同簽字確認(rèn)。（3）放置鋼筋籠后，必須重新測量成孔深度，與收方深度進(jìn)行對比。因?yàn)殇摻罨\下吊過程中可能碰到樁身護(hù)壁，導(dǎo)致出現(xiàn)塌孔。若對比發(fā)現(xiàn)深度偏差較大時(shí)，應(yīng)進(jìn)行再次清孔。（4）旋挖樁成孔之后，必須立即下放鋼筋籠和導(dǎo)管，澆筑混凝土。原則上不允許長時(shí)間放置。（5）旋挖樁成孔，沉渣厚度過厚，是最常見的質(zhì)量問題。采用水下混凝土的澆筑方式是能很好的減少旋挖樁沉渣過厚的情況。每根樁的灌注記錄要求記錄完整，并妥善保存。（6）成樁檢測：常用的檢測方法為聲波檢測法。剔鑿樁頭的特別需要注意：不要堵塞聲測管。根據(jù)樁基設(shè)計(jì)等級，輔以其他另外一種檢測方法。檢測過程中，若發(fā)現(xiàn)存在Ⅲ、Ⅳ類樁，必須進(jìn)行加固或者作廢處理。

5 結(jié)語

干作業(yè)法旋挖灌注樁施工技術(shù)，目前在我國運(yùn)用得十分廣泛。針對特殊地質(zhì)，結(jié)合旋挖施工技術(shù)，一些新的工藝工法也得到開發(fā)和運(yùn)用。如在地下水較多、地質(zhì)土壤或者巖層松散的地區(qū)，旋挖灌注樁通過采用旋挖機(jī)配合全跟進(jìn)護(hù)筒進(jìn)行旋挖樁施工。

（作者單位：中國建筑第二工程局有限公司）