浅谈冲击钻孔桩基漏浆处理

2011-08-15解忠明

山西建筑 2011年11期

解忠明

1 工程状况简述

国家重点工程——新建兰新铁路第二双线，自兰州西站出发经西宁站至乌鲁木齐站。途经甘肃省，青海省，新疆维吾尔自治区。第二合同段大阳山沟特大桥行进于湟水河右岸高阶地，地质状况自上而下分别为砂质黄土，粗圆砾土，泥岩夹砂岩。线路在DK103+375～DK103+410处跨越湟水河一级支流大阳山沟。大阳山沟两侧高阶地陡坎处，局部分布有掏砂洞，掏砂洞沿卵石面向里开采，横纵交错分布。大阳山沟特大桥34号墩(群桩，8根)，设计桩径1.5 m，设计桩底标高1 809.562 m，设计桩顶标高1 865.562 m，设计桩长56 m，原地面标高1 873.4 m，设计要求为钻孔桩基。34号墩下有一空洞自大阳山沟兰州侧坡面纵向深入兰州方向，空洞顶标高1 840.3 m，空洞底标高1 838.7 m，横向宽度及分支洞穴无显示。经中铁第一勘察设计院地质勘测发现，该处存在横纵向空洞。

2 先期钻孔处理

采用筒型冲击钻钻孔，钻深约16 m(标高为1 857 m)时，严重漏浆，无法钻进。

回填红粘土20 m3，用于造浆及护壁，泥浆比重控制在1.3 g/cm3左右，严重漏浆，无法钻进。回填红粘土夹碎石20 m3，以造浆并提高护壁强度，泥浆比重控制在1.3 g/cm3左右，严重漏浆，无法钻进。回填红粘土夹片石20 m3，以造浆并提高护壁强度，泥浆比重控制在1.3 g/cm3左右，严重漏浆，无法钻进。回填碎石20 m3，以提高护壁强度，泥浆比重控制在1.3 g/cm3左右，严重漏浆，无法钻进。回填片石20 m3，以提高护壁强度，泥浆比重控制在1.3 g/cm3左右，严重漏浆，无法钻进。回填C25混凝土15 m3，以提高护壁强度，混凝土灌注过程中，钻机轻轻钻进，缓慢提升，经12 h混凝土凝固后，泥浆比重控制在1.3 g/cm3左右，重新钻进，严重漏浆，无法钻进。

3 人工挖孔过渡

因多次采用冲击钻钻孔无法钻进，采用人工挖孔过渡至空洞底以下约2 m位置处。

1)挖机开挖承台基坑基底标高至设计桩顶以上1 m位置(标高1 866.5 m)，人工修整基坑坡面上松散土，并将基底松散土夯实。2)精确测量放样，确定桩基中心位置，将桩径扩大15 cm，防止筒型冲击钻无法接力冲击。单孔开挖，防止冲击接力钻孔时他孔塌落。3)采用C50钢筋混凝土浇筑锁口，锁口高出地面30 cm，锁口混凝土内设置横向双层钢筋网片，Φ8钢筋，10 cm间距，护壁钢筋网片与此两网片设置8 cm闭合弯钩连接成整体。护壁采用楔形，C50混凝土，护壁厚度顶部30 cm，底部25 cm，护壁厚度中间位置设置单层φ8钢筋网片，网片间距10 cm，上下均设置8 cm闭合弯钩，使得上下两节护壁连接成整体。4)采用φ22砂浆锚杆(环向间距50 cm，长度1.5 m，竖向间距1 m，交错布置)加固护壁，防止冲击接力过程中护壁塌落。人工挖孔至地面下30 m(标高1 836.5 m)位置后停止人工挖孔。

4 冲击接力成孔

单孔开挖完成后，筒型冲击钻接力冲击钻孔，采用红粘土夹碎石做泥浆护壁，以提高泥浆护壁强度。冲击钻钻头重落轻提，钻深5 m范围内务必严格盯控，防止钻头磕碰混凝土护壁导致塌落，直至成孔。经成孔验收合格后，吊车配合安装钢筋笼，导管与漏斗辅助灌注水下混凝土成桩。

5 质量控制要点

5.1 人工挖孔

1)严格控制实际孔径，使其比设计孔径扩大15 cm，严格控制护壁混凝土质量及护壁内钢筋绑扎和锚杆尺寸，以确保冲击成孔时冲击钻头不破坏混凝土护壁，进而保证冲击过程中不漏浆，以致最终冲击钻成孔。2)采用垂球控制垂直度，人工挖孔至设计标高后采用钢筋笼探孔器确保桩径、垂直度和孔深。

5.2 冲击接力钻孔

1)冲击钻冲击成孔后，采用钢筋笼探笼确保整个桩的垂直度、孔径和孔深，采用换浆法清孔，确保孔底沉渣厚度和泥浆比重等达到设计及规范要求。2)验孔合格后，采用吊车配合安装钢筋笼，用圆柱形垫块确保钢筋笼保护层厚度，采用漏斗和导管辅助灌注水下混凝土，直至成桩。

6 安全保证措施

6.1 人工挖孔

1)承台基坑开挖结束后，人工修整坡面并夯实基础。周围采用钢管及防护网联合防护到位，周围设置集水池，防止雨水倒灌入孔。

2)设安全监控组长，实行组长安全责任制，指定专人24 h监控周围地质变化情况和卷扬机工作情况，确保安全无事故。

3)孔桩开挖应单孔开挖，以防桩孔在钻孔冲击时土体失去稳定而坍塌。桩孔必须每挖深0.5 m～1 m进行护壁，严禁只挖不护壁;大雨天气，不得进入孔下作业。

4)认真研究钻探资料，分析地质情况，对可能出现流砂、管涌、涌水以及有害气体等情况制定针对性的安全措施。

5)挖出的土方必须及时运走，孔口周边1 m范围内禁止堆放土石方，未浇筑的桩3 m范围内严禁过重车。

6)非工作人员禁止入内，挖孔作业人员、监护人员，必须戴安全帽，严禁穿拖鞋、赤脚、酒后上岗作业。

7)孔内人员必须乘专用吊笼上下，不得乘坐吊桶或脚踩护壁上下井孔。孔内必须设置应急时使用的安全绳和软爬梯。当孔深大于10 m以上时，应向孔下通风，加强空气对流，必要时输送氧气，防止有毒气体危害。

8)若地下渗水量较大，吊桶满足不了排水，先在桩孔底挖集水坑，用高扬程水泵抽水。

9)施工现场电源线路，必须按“三相五线”制，并按“三级配电”“二级漏电分级”分段保护，孔底照明须用低压电源。

10)施工现场所有设备和机具必须做好保护接零。所有机械设备的传动部位，必须装设防护罩。垂直起重设备必须经常性检修维护，保证机件能够运转正常，操作灵活，按钮开关、减速器、钢丝绳、绳卡、吊钩、吊桶、吊笼等，不得带病作业。垂直起重设备支架应牢固，应能承受一定的冲击力不致翻倒，垂直起重设备必须经检验合格后，方可投入使用。

6.2 冲击钻孔

1)严格控制钻机就位，防止偏钻将护壁冲击塌落。

2)仔细检查钻机基础，防止钻机倾覆及偏位。

3)安排专人检查钢丝绳和机械性能，防止机械伤人。

4)施工现场电源线路，必须按“三相五线”制，并按“三级配电”“二级漏电分级”分段保护，防止用电伤人。电箱一律采用铁质电箱，电箱应有严密的防雨措施，安装位置合适，安装牢固，进出线整齐，拉线牢固，熔丝不得用金属代替，箱内不得放其他物品。现场电源线路及电气设备，由持证电工负责安装维护，经验收合格后，方准投入使用。

5)施工现场所有设备和机具必须做好保护接零。所有机械设备的传动部位，必须装设防护罩。设备必须经常性检修维护，保证机件能够运转正常，操作灵活。