地下暗河中灌注桩成桩技术的分析

2018-02-15张磊

建材与装饰 2018年26期

张磊

（广东省建筑工程集团有限公司第一工程分公司 510000）

引言

地下暗河中灌注桩成桩技术是建造桥梁过程中的重要技术之一，本文主要以总湾特大桥的地下暗河成桩为例子，对灌注桩成桩过程中存在的问题进行分析与解决，例如凿孔困难问题，成桩病害问题以及桩底杂质过多等问题，只有充分解决这些问题，桥梁施工质量才能不断提高，我国交通行业才能不断发展。

1 工程简述

本论文所述项目位于广东省揭阳市，规划总用地面积为50630m2，总建筑面积为301278m2，由十六栋28～32层住宅楼和1～3层的配套公用建筑组成。项目所处地质为深厚的软弱土层，基础设计为钻孔灌注桩基础，桩长为30～43m不等。

2 地质探索

在对桩基进行挖掘的过程中，各个桩孔都有承压水涌出的现象，并且桩内的水达到一定量后逐渐趋于平稳。利用水泵进行排水时，水位没有发生变化，这说明地下岩层中具有大量的承压水。利用钢管等工具进行检测，每根桩的承压水的涌出位置有面积不一的溶洞口。钻探芯样较为完整，可以得出钻孔部位的岩层没有缺损，由于钻心的位置处在八根基桩的中心，因此可以得出墩位底部的岩层不存在面积比较大的空心溶洞。因此桩位底层不存在面积较大的溶洞，裂缝溶洞较多，承压水量较多，并且具有一定的流动性，简称为“地下暗河”。

3 初步设计灌注桩建设方案

依据挖掘桩孔的探测，在八根桩中有四根桩的溶洞口直径没有超过0.5m，有两根桩的溶洞口直径在0.6m左右，其余两根桩的溶洞口直径大于0.8m，对于这几种情况，可以采用注浆法与充填片石法进行处理。

3.1 注浆处理方式

这种方式适用于溶洞口直径没有超过0.5m的桩基。结合物探与钻探的结论可知，出现承压水上涌的桩孔若是不存在较大的溶洞口，在很大程度上就属于发育裂隙水，为了提高施工效率，施工人员可以采取注浆填堵的方式进行处理，以便于为后续对较大溶洞口的处理留得时间。

3.2 充填片石处理方式

这种处理方法主要适用于溶洞口直径超过0.5m的桩基。当桩孔内的溶洞口直径较大时，注浆无法填堵溶洞口，就需要采取冲孔钻机进行凿孔，在造孔时应该先在桩孔内填堵片石和黏土的混合物质。造孔时如果泥浆比较稀，应该在钻孔的同时不断加入泥土，若无其他原因填补黏土一小时大于一次时，应该继续回填片石进而黏土的混合物冲击，一直到造孔结束。

4 成桩过程中存在的问题及解决措施

4.1 造孔造浆困难的问题及处理措施

导致造孔造浆困难问题的出现主要地下暗流将稀释的泥浆冲刷走，不能有效护壁，导致容易塌孔。对此，主要采取以下两点措施：

（1）探测溶洞口，灌注混凝土。当用黏土和片石的混合物进行回填的方法依然不能解决造浆问题时，直径较大的溶洞口可能存在与暗河相连接的情况。此时，施工人员应该先用相关工具将钻孔提出，并用钢筋等工具探测溶洞的位置与面积，最后用地下混凝土进行灌注。

（2）在孔底部位造浆，以防止地下暗流冲走稀释泥浆。可以根据孔径的大小将大小适当的黏土块投入孔口，再用钻锤深入孔内进行造浆，当黏土不与钻锤粘连时，造浆工作结束。之后进行掏渣程序或者继续钻进。由于地下暗流的岩层底部大概在孔底的2m以上，孔底的水比较平稳，泥浆不容易被稀释，而且在孔底进行造浆还可以防止地下河水冲走稀释泥浆。

4.2 孔底杂质过多的问题及处理措施

由于地下暗流会冲走稀释的泥浆，导致沉渣很难浮到水面，从而沉渣得不到彻底的清理，因此会出现桩孔孔底杂质超标的问题，对于这种问题的处理要采用适当的方法。

当泥浆的浓度过低甚至属于清水的时候，孔底的沉渣才能被彻底的清除，因此，施工人员可以采用“气举反循环清孔方法”，设置空压机吹送清渣系统。这种系统主要是将钢管延伸到孔底，并将钢管的顶部设计成倒“L”形，钢管的底部切割开十厘米的高度，并在距离钢管底部45cm左右的位置设置两个空压机风管，将压风管连接到面积大于6m2的空压机上。主要的使用方法是在孔内将钢管分部分设置，设置完成之后把钢管放入孔底，同时运行空压机，对沉渣进行清除。需要注意的是，在清除沉渣的过程中需要不断的移动钢管位置，移动范围最高不超过2m，最低至钻孔底部。

4.3 地下暗河流水冲刷桩基病害分析及防治

在灌注混凝土的工作过程中十分顺利，但是在对桩基进行超声波检测时，发现桩基深度偏底部的两米处没有波形，这可能是因为在关注混凝土之后，地下暗河流水对桩基进行频繁的冲刷，进而促使桩基表面损坏形成蜂窝，导致声测管周围不密实，桩基深度偏底部两米处没有波形存在。

在溶洞空腔内设置钢护管，这是在预算中经常运用的一种方法，但是在实际运用中却很难实施，首先是位置的固定十分的困难，由于溶腔的位置在桩深度的中间，通常情况下吊放很难承重与稳固，而且钢护筒的中心部位与倾斜程度与很难掌握。除此之外，钢筋笼很难进行下放，因为钢筋笼与钢护笼经常会出现变形，很难精确的对中，钢筋笼经常会卡在钢护筒顶部。因此，在桩基暗河区设置钢护笼防护是一种十分有效的防护方式，这主要解决了钢护筒与钢护笼设置的问题。为了确保桩径，可以在钻孔时将孔径的范围扩大到5～10cm。为了确保钢护筒的安放位置正确，可以将钢筋笼套入钢护筒之中，并将钢筋笼与钢护筒一同放入筒内。哪些情况会出现冲刷桩基病害，这主要根据清渣的状况来判断，如果泥浆清渣能够达到验收标准，则不需要进行防治，如果通过利用空压机来进行清渣的，就需要采取冲刷病害防治措施。