桩基础施工技术在岩溶地基处理中的应用

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1、桩基础施工技术在岩溶地基处理中的应用（华汇建设集团有限公司）　　　　【】单纯采用常规的机械冲孔施工方法难以成孔,本文针对岩溶地质的特点,在地基处理中采用单护筒跟进,回填冲孔,泥浆护壁等综合施工方法,并将施工时遇到的情况以及采取的相应措施加以总结,以供同行商讨.　　【关键词】岩溶地质；冲孔桩；灌注水下混凝土；单护筒　　　　某工程所处位置地质结构复杂，岩溶发育程度高，规模大，溶洞成串出现，地下暗河交错。冲孔桩基础要穿过多层溶洞，部分溶洞内充填物复杂，多为流塑状，部分溶洞为空溶洞。裂隙发育较突出，延伸

2、较远，施工时经常遇到溶洞、鹰嘴、半边岩。单纯采用常规的机械冲孔施工方法难以成孔。　　1工程概况　　某工程的基础采用人工挖孔桩(桩长4m以内)和机械冲孔桩(桩长4m以上)，持力层为白云质灰岩，桩嵌岩深度为500mm，3栋塔楼的地下室连为一体作停车库，共17层，建筑高度为49.95m，建筑面积为38481.09m2，结构形式为短肢钢筋砼结构，抗震设防烈度为六度。桩径为800、1000、1200、1300、1400、1500、1600、1700mm共7种规格，桩长从3.9m到41m不等。　　2施工工艺

3、　　2.1工艺原理　　用冲锤下沉钢护筒到岩面，可以维持孔内泥浆稳定，避免泥浆急剧下降造成孔口坍塌。当冲进充填物为软塑或粘性土的较小溶洞地层时，投入适量粘土和片石，利用冲锤冲击将粘土和片石挤入溶洞，还可掺入水泥和泥浆，增大孔壁自稳能力。当冲锤穿过顶板，进入充填物为流塑或空洞较大溶洞时，可向孔内投入整包水泥和大的片石和湿粘土，利用冲锤低冲程的冲击将粘土、片石和整包水泥挤密实，搁置一两天后再冲孔。　　2.2施工操作要点　　2.2.1施工准备　　(1)测量定位。按照设计桩位，布置基线控制X采用交会法准确

4、放出桩位。　　(2)加工钢护筒和桩锤。按照设计桩径，加工不同直径的钢护筒和桩锤，钢护筒厚度为10～12mm。　　2.2.2打桩机组装就位　　冲桩机组装好后，利用冲桩机自身的设备将冲桩机移到位，冲桩机的滚轴下面铺好枕木。　　2.2.3冲击成孔　　(1)施工程序。根据溶洞分布情况，按先短后长、先易后难、先外后内的原则确定各桩的施工顺序，尽量避免相邻孔同时施工。　　(2)单护筒泥浆护壁冲击成孔。钢护筒下沉至岩面后，用冲锤往复冲击，将冲孔中的土石破碎或挤入孔壁中，用高压泥浆泵悬浮出渣。　　冲孔通过溶岩时

5、应注意以下几个施工环节：①加强泥浆质量的控制，泥浆的体积密度控制在1.2～1.4，粘度不小于20s，含沙率小于4%，胶体率不小于95%。当缺少优质的粘土时，可在泥浆中掺入适量水泥和泥浆王，以提高泥浆的胶体率和悬浮能力；②当岩面倾斜较大时，冲锤易摆动，造成偏孔和塌孔。应回填坚硬片石，以低冲程反复冲砸，使孔底出现一个平台后再正常冲孔；③对溶洞较小，充填物多为松散不稳定的土层采用泥浆护壁方法，使用优质泥浆，保持孔内的　　水位高度，适时向孔内投入潮湿泥块或袋装粘土和粒径不大于150mm的片石，采用低冲程

6、将抛填物挤入溶洞孔壁或溶洞裂缝，以加固护壁，使之形成封闭环，防止漏浆和塌孔。　　3质量控制　　由于地质情况相当复杂，难以准确预测，因此在冲孔施工中漏浆、塌孔、偏孔、斜孔、梅花孔、椭圆孔、卡锤、掉锤事故时有发生。除采取和执行严格的质量标准外，还需制定相应的控制措施。　　3.1质量标准　　孔垂直度偏差不大于1%;孔顶水平偏差不大于10cm;底沉渣厚度不大于5cm。　　3.2质量控制措施　　3.2.1施工组织管理方面的措施　　(1)制定切实可行的施工方案，采取倒排工期，3班倒连续作业。　　(2)制定相

7、应的规章制度，使施工人员有章可循，强化组织指挥。　　3.2.2施工技术对策　　(1)漏浆、塌孔。冲孔过程中泥浆体积密度较大，孔底水压大于暗流水压造成漏浆;当冲锤击穿无充填或半充填溶洞顶板时孔壁失去孔内的压力，孔内水位急剧下降，外部地下水渗透压力过高而产生动压力，引起孔壁坍塌。如3-72#桩，冲锤击穿顶板时，3min内水位下降了16m，漏浆量达到27.98m3补水一下难以完成，造成打桩机倾覆，钢护筒被埋，再如3-24#桩，当冲到21.4m深时，32.6m3泥浆在2min内突然消失，孔内失水失压发生

8、孔塌地陷。　　为此，要求机械操作人员随时检查孔内水位高度、泥浆稠度，排渣时要及时补水并认真分析泥浆颜色，渣样是否与抛填物和提供的钻探资料相符，发现异常及时处理。将坚硬片石、粘土及水泥作成混合物，视漏浆程度反复抛填、冲击，一次1~3m直至不漏为止。当漏浆太快，散填难以达到目的时，应采取集中抛填，即将黄土装袋，水泥整包，片石集中，短时间内大方量投入。如3-59#、2-15#、2-64#桩平均漏浆量高达19m3之多，散填全部失效，采用集中抛填才取得成功。　　(2)偏孔。因溶沟、溶槽岩面凹凸不平，溶洞顶