浅议石灰岩地区冲孔桩基础施工质量控制要点

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1、浅议石灰岩地区冲孔桩基础施工质量控制要点［摘要］石灰岩地区进行冲孔桩基础施工，主要存在有溶洞的存在导致漏浆、塌孔、混凝土超灌、桩身强度不足、沉渣较厚等各种问题。文章结合作者多年来在岩溶地区施工冲孔桩的经验，分别从桩基础选型、施工准备、施工过程、后期检测等各环节对桩基础的质量控制进行了阐述。［关键词］石灰岩溶洞冲孔桩泥浆复冲沉渣质量［中图分类号］F407.1［文献码］B［文章编号］1000-405X(2013)-7-348-21概述石灰岩(Limestone)简称灰岩，以方解石为主要成分的碳酸盐岩。石灰岩的主要化学成分是CaC03易溶蚀，故在石灰岩地区多形成溶洞。广州金沙洲地区下伏基岩主要以

2、石灰岩为主，近年来广州市大力发展金沙洲地区，各种住宅楼、商业楼林立而起。作者从2007年开始在金沙洲地区参与桩基础施工至今，已完成数个楼盘、公用设施的桩基础施工项目。以冲孔桩施工为例，在岩溶地区进行冲孔桩施工主要会遇到以下问题:(1)漏浆、塌孔导致无法继续冲孔；(2)混凝土灌注量超过理论量平均约2.0倍以上;(1)因桩身不规则导致低应变检测信号异常；(2)易出现桩身混凝土蜂窝现象；(3)易出现孔底沉渣较厚现象；(4)易存在桩底持力层溶蚀现象。2基础类型选择目前在珠三角石灰岩地区，桩基础选型主要有预应力管桩、CFG桩、冲孔桩及专家学者新研究的其它桩基础类型。现就上述三种基础类型进行经济和质量

3、对比如表lo根据上表分析，三种基础类型各有优缺点，基础选型时须根据地下室开挖深度、溶(土)洞发育情况合理选择基础类型。以冲孔桩基础为例，在岩溶地区常用的溶洞处理方式主要有：预注浆处理、钢护筒护壁、抛填粘土片石等方式，其中较为经济易节省工期的方式为抛填粘土片石的方式。抛填粘土片石的方式，是属于过程处理方式，即在冲孔过程中，遇到溶洞时，即可向孔内抛填粘土片石，直至将溶洞口堵死,泥浆液面不再下降为止，然后继续冲孔，若出现漏浆，应继续抛填复冲，直至保证在不漏浆的情况下冲孔至设计桩底位置。下面，就以抛填粘土片石的方式，详解冲孔桩施工及检测全过程质量控制要点。3施工准备要点3.1超前钻孔为保证每条基础

4、桩有良好完整的持力，桩基础施工前应对每根桩进行超前钻孔勘察，确定桩底标高和桩身长度。超前钻孔勘察必须钻至桩底下不小于3倍的桩径，以满足持力层厚度要求。3.2储备泥浆由于冲孔桩施工过程中遇到溶洞时，泥浆流入洞内，孔内泥浆的流失，破坏了泥浆对孔壁的压力，极易造成孔壁坍塌。故在冲孔桩施工前，必须做好泥浆储备，且泥浆储备量不小于正常需求量的3倍。3.3备用材料采用抛填粘土片石的方式，须在现场配备足量的粘土、片石。粘土要选择塑性较高、含砂较少的粘性土。片石易选择粒径20-40cm的低强度片石。粘土片石的备用量按立方比例应以3：1为宜。4施工过程中质量控制要点4.1冲孔。桩位测定后，即开始冲孔，下护筒

5、、继续冲孔，直至遇到溶洞。冲孔前应对应桩的超前钻报告，在即将遇到溶洞时，应减小冲锤落距，采用轻锤慢冲的方式冲破溶洞顶板。此时应将备用的粘土和片石运输至孔边，一旦进入溶洞，泥浆流失严重，即刻向孔内抛填粘土和片石，直至泥浆不再流失，然后继续采用轻锤慢打的方式向下锤击，如此反复，直至冲孔至设计孔深。4.2泥浆。冲孔桩一般采用泥浆正循环的方式排渣，在岩溶地区。应根据地层情况特别配置泥浆，其经验泥浆参数如表2所示。选择合理的泥浆参数，才能保证护壁、排渣的效果。3.3桩位复核。岩溶地区冲孔桩施工，采用抛填粘土片石复冲孔的方式进行溶洞处理，多次的反复冲孔，极易造成施工管理人员的思想疲惫。作为施工管理人员

6、，应以质量为重，不烦不燥，每次复冲孔前都应进行桩位复测，并在冲孔过程中动态监测桩位偏差并及时纠偏。3.4混凝土灌注抛填粘土片石的方式，并不能完全填满溶洞，而是在桩孔与溶洞的部位形成一个临时的锥形的临时孔壁。而这层临时孔壁仅能保证在泥浆不流失的情况下顺利冲孔至设计孔底深度。随着水下混凝土灌注时的冲击力，临时孔壁被冲散,混凝土随之流入溶洞内，从而体现出较高的混凝土超灌系数。故在水下混凝土灌注时，应按经验预备足量的混凝土，以免因混凝土流失较多而后补混凝土无法及时供应导致断桩情况出现。同时，水下混凝土的坍落度应较正常水下混凝土取小值（正常水下混凝土坍落度约为180-220mm）o5施工后的质量控制

7、3.1桩基检测按照相关规范规定，基础检测主要有静载检测、超声波检测、低应变检测、抽芯检测等类型。因已施工完成的冲孔桩桩身异形(随溶洞形态而不同)，超声波和低应变检测较难断定桩身完整性。故应以静载检测作为承载力检测的主要检测方式，以抽芯检测作为桩身完整性、桩身强度及桩底持力层完整性的主要检测方式，低应变和超声波仅作为预判断的辅助方式。3.2质量问题处理措施(1)桩身强度不足桩身强度不足，主要可能是混凝土灌注时因溶洞内填充物