1、溶洞地區沖孔灌注樁質量控制要點摘要：通過在武廣客專新赤壁站樁基施工中遇見溶洞及串珠狀溶洞等復雜地質 介紹了在巖溶地區沖孔樁施工過程采取的技術措施和施工中應注意的事項，有效解決了沖孔樁施工中遇到的困難。關鍵詞：溶洞,漏漿,樁基礎,超前鉆1、工程概況武廣客專新赤壁站位于赤壁市北側，站房總建筑面積6230平方米。建筑層數為 一層（局部夾層，建筑高度為14.65米。站棚部分覆蓋面積為10578平方米，建筑高度 為8.77米,均采用樁基礎。其中站房站 房213根,站棚167根,設計樁徑為700mm。湖北省中南勘察基礎工程有限公司 2008年6月完成的武廣客專新赤壁站巖 土工程勘察報告（詳勘資料顯示，局部

2、建筑場區下伏基巖石灰巖中存在巖溶現象， 受巖溶現象的影響，巖面埋深變化較大，且巖體內無規律的發育有溶洞。基巖面上覆 蓋層以人工填土、粉質粘土、粘土為主。2、沖孔前的準備工作2.1超前鉆站房區間地質復雜，溶洞發育毫無規律，之前的地質勘察報告由于樁基形式未定， 地質勘探鉆孔數 量少,又不是在設計樁位勘探的，只能大致反映該區域的地質情況，為 設計提供一個參考。每個樁位的地 質情況都有所不同，有的樁位實際地質情況跟勘 探情況相差很大，沖樁過程中容易造成偏孔、漏漿、甚至 塌孔。因此中鐵十一局建 安公司在試樁及工程樁施工前進行超前鉆，采用一樁一孔查明樁端下石灰巖的溶 洞 發育及分布情況；掌握溶洞所在大概位

3、置，并根據相鄰超前鉆資料推斷其范圍大小。 所有鉆孔孔位及高 程均由項目部專業測量工程師按照設計圖紙測量定位。鉆孔深為樁端下5米,若有溶洞則穿過溶洞，達到溶洞底完整巖層6米。樁端進入溶洞底持 力層不小于1米。超前鉆資料顯示，本施工區間內溶洞發育，約有百分之三十的樁底存在溶洞，多數 樁底溶洞深度超過2米，最大達到19米,個別甚至出現串珠狀溶洞。2.2技術交底依據超前鉆資料，確定每根樁的樁身長度，入巖深度,繪制每個孔位的地質柱狀圖 以書面交底的方式將地質柱狀圖發放到現場管理人員、鉆機機長、具體操作人員 ， 并組織相關人員進行學習。在每根樁沖 孔之前由現場技術人員向具體操作人員口 頭再次強調，使現場施

4、工人員了解溶洞所在位置、范圍大小、充填情況，了解溶洞沖孔過程中可能出現的危險，制定搶險應急方案，優先確保人員安全。依據超前鉆資料推斷樁身溶洞大小，樁與樁之間可能存在溶洞貫通情況，施工前 編制樁基沖孔計劃，避免同一溶洞上同時沖擊兩根樁，避免相鄰樁成孔、灌注時的相 互干擾。2.3材料機械在沖孔之前，備足成孔用水、粘土、片石、泥漿、水泥等必備材料，確保溶洞擊穿時迅速補水、補漿,預防塌孔并及時拋填粘土、片石，以恢復正常沖孔作業。粘 土、片石等必備材料必須堆放在樁孔附近，沖孔遇到溶洞時能及時的回填。用于拋填填充物的機具在施工過程中應隨時待命，如挖掘機、鏟車、吊車等，以 免發生險情無法及時實行溶洞處理措施

5、，造成不必要的人員傷亡及財產損失。2.4現場場地施工現場已經由線下施工單位平整完畢，根據地形情況進行合理安排，包括:樁機 分布，泥漿池留 設，泥漿溝走向，便道，水、電、材料運輸堆放，鋼筋棚制作加工場地等 工作都要全面考慮，綜合布置安 排，必須滿足施工的需要。3、施工過程的質量控制與預防應急措施3.1、成孔3. 1.1成孔過程中的施工防護沖孔過程中，樁孔附近只能堆放用于填充溶洞的粘土及片石。粘土含砂率要低，保證粘土的質量才能 制造優質泥漿。片石粒徑大約是 20 cm忽0 cm方便填充。樁 孔設立安全防護范圍，避免車輛在防護范圍內通過，減少對正在施工的樁孔泥漿護壁 的側壓力和擾動。成孔過程中質量控

6、制與應急措施1制定樁基成孔事故應急預案，并組織現場管理人員與技術人員、機長、操作人 員集中學習，使每個相關人員都了解樁基成孔過程中可能出現的所有事故和危害，并清楚出現事故和危害時應采取何種措施，避免在事故危害發生時，造成人員傷亡和財 產損失。2成孔過程中,現場管理人員與技術人員應跟班作業，密切觀察泥漿液面變化.如 出現泥漿面驟然下降時，施工人員應馬上將樁錘提起，同時向樁孔補充泥漿，拋填片石 和粘土并及時通知現場管理人員和 項目負責人，組織應急小組進行搶險，直至泥漿面 穩定。然后根據實際情況重新制定防范和處理措施，恢復施工生產。3如果在成孔過程中突然出現塌孔，所有操作人員應立即撤離工作面，并及時

7、通 知現場主管，組織搶險小組撤離施工設備，然后按照應急預案進行處理，重新組織施 工。4如果在成孔過程中出現人員傷害，現場管理人員應立即組織救援，盡力控制事 故蔓延，疏散人群,并立即向項目負責人匯報，依據人員傷害應急預案，一邊向公司相 關部門匯報，協助救援，一邊向當地醫 院申報求援。事故得到控制之后，立刻成立事故 調查小組，調查事故發生原因和研究制定防范措施；成立搶修小組，研究制定搶修方 案并立即組織搶修，盡快恢復生產。5確定全斷面入巖。盡管已經有了超前鉆以及勘察設計人員根據超前鉆確定的樁底標高，但畢竟超 前鉆的鉆孔很小，反映的情況有限，可能超前鉆的鉆孔處入了巖， 而旁邊的地方卻沒有入巖。因此，

8、當沖孔樁施工沖至巖層面時，要用線錘沿樁孔的四 周吊吊看是否都是同樣的巖石，即全面入巖。這主要是根據 吊錘時的手感和聲音來 判斷。如果不是全斷面入巖，那么就要沖至全斷面入巖的位置，以此作為入巖的初 始 點，在這個位置再按設計要求的入巖深度沖下去，直到達到設計要求的入巖深度為 止。32清孔為滿足混凝土灌注的需要與滿足規范要求的沉渣厚度，成孔之后，需要將底部沉 渣清出，并降低泥漿 比重，達到規范要求的沉渣厚度和泥漿比重。因為安放鋼筋籠所 需時間較長，原來懸浮在泥漿中的石渣會 再次沉到樁底，所以在鋼筋籠安裝后，應再次 測定沉渣厚度與泥漿比重，如不符合規定要求，應進行二次 清孔。在清孔過程中，由于泥漿比

9、重降低，孔壁壓力減小，存在不安全因素，這時就應確保 泥漿質量，提高膠體率，保持粘性和密切注視泥漿面高度和樁孔周圍情況，一旦出現塌 孔事故，立刻撤出人員,按照應急預案進行搶險，恢復生產。3.3鋼筋籠安放本工程樁基直徑為700MM ,鋼筋籠主筋為HRB335,12熱軋帶肋鋼筋，在鋼筋 籠吊裝過程中，吊車司機 應與吊車指揮密切合作，避免在吊裝過程中鋼筋籠出現扭曲, 彎折等情況，分段吊裝時，應確保端頭焊接 質量，避免在吊裝過程中因焊接質量差出現 的斷裂，導致第一段鋼筋籠沉入泥漿中。鋼筋籠放下之后，做好固定措施，不但要配制吊筋防止鋼筋籠下墜，還要采取措施 防止鋼筋籠上浮。在鋼筋籠旁邊應焊接耳筋，保證鋼筋

10、籠不偏離樁中心。在鋼筋籠安裝的過程中，塌孔的風險依然存在，除安排人員檢測樁孔情況外，在吊 裝過程中，吊裝機械應盡量遠離樁孔，并加快吊裝速度。3.4混凝土灌注341確定混凝土灌注方式。由于在沖擊成孔過程中，樁孔周圍經過泥漿浸泡，侵 蝕,有些地方土質 較軟，這時應避免直接使用混凝土運輸車灌注，采用混凝土泵車在安 全地帶灌注混凝土。確定混凝土配合比。本工程樁基直徑較小,導管直徑為25cm,故在混凝土 配合比選擇時，需要控制骨料最大粒徑，避免因骨料太大所造成的堵管現象。混凝土 坍落度宜控制在180-220.確保混凝土供應及時。超前鉆資料只能推斷底部溶洞大小，填充物情況，在 沖孔過程中，可能溶洞內填充物

11、未被破壞，但在灌注過程中，填充物受擠壓之后，可能 被破壞隨著泥漿一起排出，造成混凝土面下降。比如站房46號樁,在沖孔過程中，順 利的通過溶洞，并無異常，但在實際灌注過程中，卻出現了混凝土面越灌注越下降的情 況,這時混凝土的供應就要及時，項目部立即安排專人趕到混凝土拌合站，跟灌注現場 保持聯系，保證混凝土及時送到現場，計劃澆筑8m 3的46號樁，最終澆筑了 99m 3.若 是混凝土供應不及時,混凝土面下降到導管埋深以下，就只有將鋼筋籠拔出，回填之后 重新沖孔。另外，由于混凝土本身的坍落度損失，停滯時間過長,坍落度隨之減小，極 易造成堵管。確保首灌量。混凝土的首灌是保證樁質量的至關重要的環節，如果

12、首灌控 制不好，就會導致樁 身混凝土中夾泥的情況，以及沉渣厚度達不到要求，使得樁不合 格。要控制好首灌，首先是要計算首灌量。首灌量計算的原則是保證第一斗混凝土倒下去后能夠淹沒導管100 cm深，計算方法是：首灌量=樁的截面 積 和+V , H =導 管離孔底的高度（一般為25-40 cm+100 cm, V是導管中高出H部分的混凝土量，它是 用來抵消泥漿反壓力的。然后是首灌方法。首灌方法就是要使首灌量的混凝土一下子沖到孔底，利用其沖擊力將泥漿和孔底沉渣沖擠上來,而混凝土則整體性一下子占據孔底位置，類似彈 性碰撞。通常的首灌方法是用鐵絲綁住一個 管塞,塞在裝料斗的管口處，裝好料后，將 鐵絲剪斷，

13、混凝土和管塞一起沖到孔底。345導管拆除。倒了一定量的混凝土下去后，就需要拆導管了，否則導管埋入太 深容易堵管。拆導 管前一定要用線錘吊下去探一探看混凝土面的深度 ，由此判定是 否應拆導管以及拆導管的長度。346嚴格控制混凝土質量，每車混凝土都應測定其和易性，坍落度不符合要求，骨 料粒徑過大，離析嚴重的混凝土不得灌注，必須保證混凝土質量，避免堵管造成不合格 樁。347灌注完畢之后，不能立刻撤走人員機械，應靜置至少兩個小時，若無異常， 則可撤走人員設備。 站房174號樁灌注完畢時，已到凌晨5點,疲憊不堪的操作人員 隨即離開現場。半小時后，現場技術人員再次測量混凝土面，并無異常。7點左右，質 檢工

14、程師復核樁頂標高時，發現174號樁下降了 7米,只得安排重新沖孔。針對此情況，項目部制定相應措施，要求在混凝土灌注完畢二小時內， 所有人員機械不得離開 現場,隨時復核樁頂標高，一有異常立刻向項目總工程師匯報, 根據實際情況制定相應措施。不安全因素全過程存在，在混凝土灌注過程中，依然會出現塌孔、混凝土下 沉等事故,現場管理人員應密切泥漿面和樁孔周圍情況。在混凝土灌注過程中，如果 出現泥漿面快速下沉，應立刻將導管放至最低，并加快混凝土灌注速度，等到泥漿面穩 定后，立刻用線錘測定混凝土面高度，確定埋管深度，若無埋管深度，則應拔出鋼筋籠， 重新回填再次處理。如果出現坍塌，立即停止灌注混凝土，撤離人員至

15、安全地帶，拔出 鋼筋籠，重新回填再次處理。4、溶洞沖孔樁施工要點4.1采取各種技術手段，盡量詳細掌握樁底溶洞位置、大小、填充物情況。現場管理人員、技術人員、操作人員都應對樁體地質情況十分了解，對他們應進行盡 可能詳盡的技術交底。制定有效的技術手段，例如采用鋼護筒穿過溶洞或是采取拋 填片石、粘土回填溶洞。4.2制定完整的事故應急預案，組織現場管理人員與操作人員學習，使他們熟悉事 故出現后，應如何應對,事故出現之后，不能存在僥幸心理，必須嚴格按照應急預案執 行，避免出現人員傷亡與財產損失。4.3每節護筒振打完畢之后，測量工程師都應檢 測護筒的垂直度及護筒中心與樁位中心的偏差，護筒四周的高差應控制在2 cm以內, 護筒中心偏差不能大于5 cm。避免出現偏孔與偏位。4.4在成孔過程中，應經常檢查樁孔的垂直度，溶洞位置容易偏孔。穿過溶洞時應 控制沖程,避免卡錘。出現漏漿情況，應立即將錘拉起，防止塌孔造成埋錘。