溶洞地质条件下冲孔灌注桩施工技术应用研究.docxVIP

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溶洞地质条件下冲孔灌注桩施工技术应用研究

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摘要：冲孔灌注桩是目前技术要求较高、施工难度较大的桩基工程，但其对于复杂地层能够充分发挥优势且承载力强被广泛应用。现本文结合工程实例详细论述冲孔灌注桩在土溶洞地质施工技术应用实践，并提出相关注意事项，旨在保证冲孔桩的施工质量得到控制。

关键词：冲孔灌注桩；土溶洞地质；施工质量控制；注意事项

前言

冲孔灌注桩是地基基础施工中普遍使用的一种形式，虽然其施工难度大、危险性高，但桩径大且桩端能够嵌入微风化岩层，承载力又高，因而应用较多。不过，在施工过程中要谨慎对待，对于较易出现护筒内漏浆、垮孔等危险事故的土溶洞不良地质，就更应做好充足的准备工作和施工应急措施，能够及时应对不良现象，确保工程质量。

1工程实例

1.1工程概况

拟建时代云港项目位于新华镇华兴工业区镜湖大道南，总建筑面积29959.00m2，6栋13～21层住宅楼及若干商业楼，设地下室1～2层。本工程桩基础为钻孔灌注桩。桩径800～1800mm，桩端持力层为中风化岩或者微风化岩，要求桩端入微风化岩1m。

1.2施工难度及解决办法

（1）本工程总工期为136天，配备不少于50台冲孔桩机，3台长螺旋钻机，2台以上履带吊机。工期较紧，施工队伍较多，在协调方面具有一定的难度。对此本单位积极配合管桩施工队、土方、基坑施工队，做好各方协调工作，确保施工顺利进行。

（2）本工程适逢雨季，较多的雨水会对正常施工作业造成有较大的影响，为此，对工作面采用垫砖渣和钢板，并结合多年施工经验，在天气良好时采取加班加点施工，保证施工工期和质量。

（3）根据勘察报告，在钻孔122中有19个钻孔存在土洞，有57个钻孔存在溶洞，见洞率约62%。土洞及溶洞之间存在密切的关系，存在土洞的地段，其附近必有溶洞或溶隙存在。钻探揭露溶洞有三种类型：充填溶洞、半充填溶洞及空洞。充填溶洞及半充填溶洞，可以采取充填物以砾砂及粘性土为主，混灰岩碎块及砂粒，部分溶洞充填物钻探时钻具自沉或人工加压可压下，其承载力极低。本工程采用设计要求的溶洞处理方式，并结合多年的溶洞处理经验，保证成桩质量和工期。

2土溶洞预处理方案

2.1施工流程

为防止冲孔桩施工过程中受土溶洞影响，在基坑及支护桩范围内，对土溶洞进行预处理，以确保基础质量和施工安全。土溶洞处理施工流程为：土溶洞处理与否的判定→确定土溶洞类型→土溶洞的处理→土溶洞处理效果的检查。

2.2土、溶洞处理施工方法

（1）本工程选用高压灌注砂浆、袖阀管注浆、花管注浆相结合的方法对土、溶洞进行处理。对于全充填型土、溶洞采用袖阀管注浆处理方法；对于半充填或未充填型土、溶洞且洞高≤1.5m采花管注浆处理方法；反之，当洞高≥1.5m时采用泵注砂浆与花管注浆相结合的处理方法。

（2）利用高压混凝土泵通过导管直接将砂浆或低标号混凝土注入土、溶洞中，直至达到设计要求，再通过排气孔利用花管注入水泥浆，二次填充至洞的顶板、底板处的薄弱环节以及低标号混凝土灌注盲区，使洞内充填物与洞壁固结成为一个整体。泵送低标号混凝土施工工艺流程见图1。

图2冲孔桩施工工艺流程图

3.2技术交底

依据施工勘察报告及设计图纸，绘制基坑钻孔布置图，并做好标记。在施工前，以书面交底形式将基坑钻孔布置图和待处理土洞代表钻孔柱状图发放给现场所有参与的操作人员，并组织学习，使他们熟悉场地岩（土）层发育和土洞物探状况，以及土洞埋深大小、厚度和充填情况，了解溶洞冲孔过程中可能出现的危险，制定抢险应急方案，优先确保人员安全。依据施工勘察资料推断桩身溶洞大小，桩与桩之间可能存在溶洞贯通情况，施工前编制桩基冲孔计划，避免同一溶洞上同时冲击两根桩，避免相邻桩成孔、灌注时的相互干扰。

3.3成孔施工方法

3.3.1泥浆制备

本冲击成孔使用高比重、高粘度泥浆护壁和浮渣（见表1），也可直接向孔内投入粘土或泥球护壁。由于施工场地粘土层比较厚，可采用自然造浆法，必要时可从外拉进较粘性黄土进行造浆，同时对泥浆性能进行定期检测，并及时清理泥浆循环系统的沉渣和废浆，调整好泥浆的性能。

表1泥浆性能主要参数表

3.3.2冲击成孔

（1）冲孔作业是整个施工中最重要的环节，冲孔前需备足成孔材料，确保土溶洞击穿时能迅速补水、补浆，防止塌孔；并备好挖掘机、铲车、吊车等填充机具，必要时能及时抛填粘土、片石，以恢复正常冲孔作业；如果突然发生塌孔险情时，也能够及时实行溶洞处理措施，必要时所有操作人员应立即撤离工作面，以免导致人员伤亡及财产损失。

（2）冲孔时应保持钻机平稳，开始时采用低锤密击，并密切观察泥浆液面变化，需时加入片石，用砂砾石和粘土泥浆护壁；冲进时经常检测桩孔位，预防位移、倾斜和沉陷。注意，孔深不足3～4m时不可捞渣，尽量使钻渣挤入孔壁；孔深