浅谈岩溶地区桩基工程的全过程质量控制

2015-08-15张元春中交第三航务工程局有限公司厦门分公司福建厦门361000

江西建材 2015年10期

■张元春 ■中交第三航务工程局有限公司厦门分公司，福建厦门 361000

1 工程概况

武汉东风大道快速化改造二期工程三工区主线桥全长1.8km，桩基244根;另有E、F、G三条匝道，桩基106根;桩基共350根，桩基设计均为端承桩。根据超前钻探提供的柱状图显示，本工程区域属岩溶地带，有溶洞的桩基占85%，其中有填充物的溶洞占60%，无填充物的溶洞占25%。

对于岩溶地区来说，其工程地质条件复杂，岩面起伏的变化情况、岩溶的发育状况均会对工程施工造成较多的不利影响，如何有效的提升岩溶地区桩基工程施工的质量，成为了本工程建设着重思考的问题。本文主要对岩溶地区桩基的主要施工工艺分析的基础上，从岩溶地区桩基全过程质量控制入手，探讨其施工质量的技术控制措施。

2 岩溶地区桩基溶洞处理工艺

2.1 抛填片石、粘土处理

当钻孔至溶洞顶部1m左右时，采用小冲程逐渐将洞顶击穿，一旦发现漏浆要迅速补浆，并抛填按1∶1比例拌制的片石粘土，溶洞较大时可适当加入袋装水泥，待到液面停止下降时用冲击锤小冲程冲击挤压，反复抛填，反复冲击，直至形成泥石护壁不再漏浆为止。

2.2 钢护筒处理

对于高度大的无填充溶洞采用全钢护筒工艺处理，对于多层无填充物溶洞采用内外钢护筒工艺处理。

2.3 超前注浆或灌注混凝土处理

当岩层有较大空洞时，必须采用注浆或用混凝土填充空洞，注浆所需时间较长，填充混凝土则成本较高，应结合工程实际情况采用相应的工艺。

3 岩溶地区桩基工程全过程质量控制要点

3.1 前期勘察

岩溶地区桩基施工的前期地质勘查是整个施工工作的重点和首要进行的内容，其主要是在采用多种探测手段的基础上对区域范围内的地质构造特征进行查明，并对其水文形式以及水量变化和地下水抽取情况等进行详细勘察，能够有效的避免施工过程中产生的不良沉降和开裂现象。另一方面，勘察工作还应重点对施工场地内的土层力学性质以及岩溶发展基本形态和大体规律等情况进行确定，特别是对于采用端承桩基础的岩溶地区施工工程，需对每根桩进行超前钻探，从而更好的对桩底持力岩层以及溶洞的位置进行实际情况查明。

3.2 工程设计

工程设计阶段主要是对该地区的水文地质条件进行深入了解的基础上，对其不同地层条件以及桩周土侧摩擦力和桩端承载力进行分析，从而通过桩基荷载传递机理的有效掌握而进行嵌岩深度的确定。另一方面，在进行工程设计的过程中应在对岩面覆土的力学特性进行综合分析的基础上，结合岩土分布特性进行桩型的选取。当基岩土层较厚时，基桩的荷载会随着深入的增加而逐渐衰减，该种情况下就可以采用桩端位于土层内的摩擦性桩。

3.3 施工

对于施工过程中的质量控制主要应根据施工中所采用的桩基型式的不同进行确定，桩基开孔前必须掌握好溶洞的具体位置，编制好溶洞处理的方案，当钻进至溶洞位置，冲击钻必须使用低冲程进尺，做好补浆以及回填材料的准备，从而及时有效的进行漏浆和塌陷的预防及控

制，当回填材料无法达到溶洞处理的效果，须及时更换方案，采用长护筒跟进、钻孔注浆、混凝土堵漏等措施，保证桩基的质量。

3.4 质量检测

质量检测工作应从成桩开始阶段进行，从而加强桩基工程的检测力度。首先在积极采用新测试手段和新测试方法的基础上，对所有桩基进行超声波检测。其次应重点加强对荷载较大的单桩基础的检测，并根据动力检测的结果抽选相应的桩基进行竖向抗压静载试验，以此来保证成孔质量。

4 岩溶地区桩基施工质量的技术控制措施

4.1 成孔

如果是在岩层起伏变化较小且存在着溶洞填充物和空洞的地下水较为丰富的岩溶地区进行桩基施工，则可以相应的采用冲击钻冲孔施工，具体施工措施如下:首先对于地下水的处理应以疏导为主，并做好地表水的排除工作，在此过程中应充分贯彻宜疏勿堵的原则，主要可以采用护筒埋设或者是压浆挤密的方法进行各项隔水措施的制定。其次，对于护筒深度的选择主要应按照勘察工作中现实的桩基地层情况而确定，并在确保工程施工费用最优的原则上，进行孔位护筒的重复使用，从而减少工程费用。对于岩溶地区桩基工程施工来说，护筒的有效应用，能够在很大程度上减少溶洞和破碎层的塌方和塌孔情况的出现，从而起到了减少混凝土扩散量的作用。第三，钻进过程中如遇较小溶洞，或者溶洞有填充物的，钻进至溶洞位置处，如遇漏浆，应及时补浆，并回填已按1∶1比例拌制好的片石、粘土，冲击钻用低冲程进尺，将回填的片石、粘土挤入溶洞处，从而达到有效的溶洞处理，同时也较好的防止卡钻、斜孔等现象发生。第四，钻进过程中如遇较大空洞，片石、粘土无法达到良好效果，注浆又需要较长时间，或其他因素长护筒无法使用的情况下，为了避免出现塌孔现象，须考虑用混凝土填充空洞，待混凝土强度达80%后，方可继续钻进，保证钻进的质量及安全。

4.2 终孔

通常情况下由于对岩溶地区地层变化规律较难掌握，因此应在设计和勘察资料的基础上，通过与施工实际情况的相结合，最终进行终孔位置的确定。首先如果工程施工的实际情况基本上与前期勘察所显示的数据资料一致，那么可以直接进行终孔作业。其次假如两者之间存在着一定的差异，则应按照桩孔漏浆与否以及岩样硬度情况等进行综合判断，在必要情况下还应进行补钻探，从而对终孔位置进行有效的确定。

4.3 水下混凝土浇筑

该项施工过程中应对混凝土的灌注质量进行严格的控制，首要质量控制要点就是对选用的原材料的质量控制。通常情况下岩溶地区桩基施工水下混凝土浇筑所采用的原材料主要是高强度的花岗岩，其具有着形状圆润和级配良好的双重优势。其次，严格控制混凝土的塌落度、和易性，避免因混凝土问题而产生质量问题。再次，浇筑溶洞桩基混凝土，要控制好混凝土的下料速度，以免下料过快，将已经填充好的溶洞护壁挤破，或者溶洞内的泥浆挤出，导致泥浆进入混凝土内，形成夹层。第四，控制好导管的埋深，应适当增加导管的埋置深度，避免混凝土因溶洞处护壁被挤破流入溶洞，导致混凝土面低于导管底口，发生断桩现象。第五，尽量避免导管底标高与溶洞位置齐平，防止增加溶洞位置护壁的挤破现象，从而有效的保证桩基的浇筑质量。