岩溶裂隙区冲孔桩漏浆处理小窍门
2011-08-15顾敏蔡纪锋吴靓
顾敏 蔡纪锋 吴靓
1 工程概况
广西某高速公路K252+216中桥位于溶蚀平原地貌,桥位处于沱江冲积一级阶地上,河面宽约30.0 m,河谷地形呈“U”字形。右岸地形平缓,左岸地形略有起伏,右岸基岩出露,河岸冲刷迹象明显。桥位钻孔揭露的地层主要有第四系冲积层(Qal)淤泥、亚粘土、圆砾、粘土、混砾石粘土;下伏基岩为石炭系上统(C3)石灰岩。岩性坚硬,裂隙很发育。本文就采用具有高液限(WL>50)、高塑性指数(IP>26)、高天然含水量(W超过最佳含水量的3%)的“三高土”造浆护壁,对处理岩溶裂隙的成功经验进行了总结。
2 桩基施工遇到的问题
桩基采用冲击钻孔、泥浆护壁、正循环清孔工艺施工。施工4-5号桩时,在孔深8 m处进岩,进岩1 m后发现岩溶裂隙泥浆少量漏失,随着冲孔进岩深度的加大漏浆越严重,在进岩10.3 m后孔内水头下降太快无法控制,桩孔粘土层局部出现坍塌。冲孔过程施工单位采用普通粘土造浆并抛填片石、锯木等处理多次未见成效,造成钻孔桩施工7 d无进度,必须进行技术处理。
根据现场施工记录,施工过程中泥浆从河底及周边岩缝冒出,经观察确定自孔深8.0 m~18.3 m处有裂隙上下贯通且横向通往河内。施工时因成形的泥浆护壁不够结实,在冲孔过程中,护壁泥皮受振极易开裂或脱落,造成桩孔内漏浆不断发生。
3 问题处理
“三高土”具有透水性差,毛细现象显著,亲水性强,浸水后能较长时间保持水分,孔隙率大,干密度小,有较大的可塑性和膨胀性等特征。为保证工程施工质量,确保经济、快速完成桩基施工,经分析远运膨润土造浆成本高,又不利于进度。经对普通粘土和“三高土”的物理力学性质试验对比分析后(见表1),认为采用K252+450处废弃的“三高土”造浆技术可行。施工时用袋装“三高土”沉入孔底并适当投入片石至孔深5 m处,在不掏渣的情况下,采用0.5 m~1.0 m小冲程反复冲挤,根据“三高土”浸水膨胀这一特性,利用钻头的冲击力将石块和粘土挤入孔壁缝隙中,形成了坚实的孔壁。钻孔中应经常检测泥浆各项指标,泥浆相对密度控制在1.40。在桩成孔后,用已检验合格的优质泥浆换出孔内大比重泥浆,使孔内泥浆性能稳定,减少沉渣,保证水下混凝土灌注顺利进行。该桩裂隙处理仅用6个多小时,桩基超声波检测合格。
4 结语
钻孔桩自20世纪60年代初研制后成功地应用于公路桥梁基础,已取得了较成功的经验,产生了极为显著的经济和社会效益,然而在施工等方面也并非完美无缺,在泥浆制作方面还没有对粘土等材料的特性有一个明确的规定,造成粘土选取的盲目性或远运膨润土造浆增加了施工成本。合理选用粘土关系到护壁泥皮的质量及桩周的摩阻力问题。从提高工程质量,降低成本考虑,通过有效办法确定不同粘土的使用性能,将是工程建设者共同面临的一个新问题。K252+216中桥桩基施工采用“三高土”处理岩溶裂隙,既能加快工程进度,又能保证桩基质量,变废为宝,创造可观的经济效益,取得了成功经验,值得以后工程建设者借鉴。
[1] 王贵松.冲孔灌注桩成孔常见问题及防治措施[J].山西建筑,2010,36(7):80-81.