水下灌注桩特殊情况处理的方法

水下灌注桩特殊情况处理的方法

摘要：本文是对新余市新建市政工程虎踞大道水下灌注桩特殊情况处理的方法所提出的一些方法和数据。并针对斜岩处理、漏浆处理、回填纠偏、爆破、纠偏等一些具体的操作。

关键词：水下灌装；钻孔；特殊情况

中图分类号：tu473.1 文献标识码：b 文章编号：1671-3362（2013）03-0056-01

1 工程概况

新余市新建市政工程虎踞大道k8+670景观规划桥设计宽度为

62m，长度为36.5m，上部采用5m+10m+5m钢筋砼圆弧形实腹式拱桥，矢跨比均为1/3～1/4。下部结构采用钢筋砼实体式墩台。基础采用钻孔灌注桩，桩基类型为嵌岩桩。该桥共有96根水下灌注桩，其中桩径1.5m的有32根，桩径1.2m的有64根。由于设计之初未进行一桩一孔勘探，只是进行了局部四个孔的地质勘察，故地质资料不够明了，在水下灌注桩施工当中出现斜岩、漏浆、裂隙和意外跑浆等情况，我项目部针对施工难点组织技术人员认真分析，并采取如下处理措施，取得了良好效果。

2 斜岩处理方法

由于溶洞使得桩孔倾斜角度大或出现探头石，致使钻机钻锤沿较软岩面的低部位下滑造成斜孔。在这种情况下，钻机钻锤相当于是打在两种不同的岩石上，一边硬一边软，两边钻进速度不一致，钻锤就往较软一侧倾斜，无法成孔。在施工中处理方法是：

2.1 回填纠偏

钻孔时应对孔桩加强观察与测量，如发现存有偏孔、斜岩现象要及时纠偏，以免产生偏孔，超出规范允许值。可在孔内回填高强度的大块片石或块石，如进行以上方法三次都无法调正则必须上报监理及业主单位，在取得同意后灌注水下混凝土，在混凝土达到一定强度后即可进行钻孔施工，直至调整过来为止。但过大的冲程会导致成孔不圆，造成斜孔，一般以0.5～0.8m小冲程为宜。

2.2 爆破纠偏

对于斜岩岩面过大和偏孔严重的钻孔，如采用回填纠偏方法效果不明显，或不能纠偏时，则可用小型地质钻机在斜岩处打炮眼，深度要深入斜岩3m左右，采用水下控制爆破，对岩面倾斜的岩层进行爆破，使得岩层的岩石处于松散状态，然后在采用钻机钻进。深孔松动控制爆破后的岩石只限于开裂、凸起、松动。深孔松动控制爆破能有效地控制爆破振动效应，确保环境的安全。这种爆破方法基于使用塑料导爆管非电起爆系统形成孔内外时间微差，每组炮孔或每个炮孔起爆有足够的时间间隔，爆破振动由单独药包作用。炮眼的数量和位置要根据施工现场的实际地质情况确定，同时装药量以炸碎或炸裂斜岩岩面为限，装药量不可过大，以免过大的冲击力造成塌孔。采用这种方法最大优点就是施工速度快，可达到一次纠正偏孔的目的，可不用反复回填和反复冲孔，质量有保证。

3 漏浆处理方法

采用正常成孔方法施工，当钻穿溶洞漏浆时，反复投入粘土和片

石，利用冲击将粘土和片石挤入溶洞和岩溶裂隙中，还可掺入水泥、烧碱和锯末，以增大孔壁的自稳能力。

3.1 掺加比例

为有效利用片石，片石与粘土的比例为3：7，掺加水泥时，掺加比例为2包/m；掺加锯末时，掺加比例为粘土的10%。

3.2 对于空溶洞或半充填的溶洞

在击穿洞顶之前，应有专人密切注意观察钻机工作情况、周围地表沉降和孔内泥浆面的变化，一但泥浆面下降，应迅速补水，然后根据溶洞的大小按l：1的比例回填粘土（掺加粘土是采用水泥袋包装后投放效果更佳）和片石（片石采用强度≥30mpa石灰岩，石块粒径以15～50㎝为宜）、整包水泥后冲挤压密实（水泥投放方法以整袋投放为佳），保证泥浆不流失，只有当泥浆漏失现象全部消失后才转入正常钻进。掺加方法为：片石、粘土袋（可选择添加水泥、锯末，也可不添加）分层间隔进行掺加，回填高度为溶洞顶板以上1m处。按以上方法反复施工，使钻机能够顺利穿过溶洞。

3.3 对于溶洞的高度在1～3m，且洞内填充或半充填的溶洞时

预先在孔洞口周边准备好足够的片、卵石、粘土和32.5级水泥（水泥最好成包抛入，因为采用水泥袋包装后投放效果会更佳）。在击穿洞顶时，一旦发现漏浆，需立即下投粘土和水泥进行填堵，防止桩孔塌孔。一般在溶洞洞顶被击穿后，桩孔中的泥浆水位会迅速下降，这时一定要及时采用小型挖掘机或小型装载机将准备好的片、碎石（或卵石）、粘土、水泥按照一定的比例抛入，直到桩孔

内的泥浆停止下降，并逐渐上升为止，此时可用小冲程冲击片石挤压到溶洞边形成水泥浆碎石护壁，水泥浆将片石空隙初步堵塞后，停止冲击，24h后，待水泥的强度达到2.5mpa后再继续冲击。这样反复抛掷片石、碎石（或卵石）、粘土、水泥，直至水泥浆将桩孔周边的溶洞和裂隙都塞满、堵死为止，最后补充满泥浆再重新成孔，此时泥浆应加稠，溶洞较大的需等l～2天以后方可进行冲孔作业。

4 裂隙的处理方法

裂隙对水下钻孔桩施工造成的最主要危害就是漏浆。由于护筒埋深较浅，漏浆极易引起孔壁坍塌。主要处理措施为：

4.1 入岩前，准备充足的水源和一至二台水泵

钻至离溶洞顶部1米左右时，准备足够的片石、粘土，片石的直径一般为10～2ocm。对于半充填和无充填物的溶洞要组织足够的水源，这时操作要平稳，尽可能少碰撞孔壁。

4.2 钻至离溶洞顶部lm左右时

在1～1.5米左右的范围内应减小钻机冲程，冲击时宜重锤低击，（一般冲程为1～2m，每分钟6～8下，遇溶洞时冲程可改为1m以下，冲击频率适当减小，悬距不宜过大，利用钻头冲击将其挤入溶洞及裂隙中，完成护壁和成孔工作）慢慢穿过该层后，逐步增大冲程冲次，形成一定深度的桩孔后，恢复正常冲击作业。另外用小冲程方法慢慢将洞顶击穿，防止溶洞岩石将钻卡住。

4.3 还应密切注意护筒内泥浆面的变化情况

当泥浆面迅速下降时，仍按漏浆处理方法的第⑤条方法反复处

理，直至钻至设计的孔底标高即可。

结语

经钻探资料表明，本工程共有12根桩穿裂隙和溶洞，经采用以上方法施工，全部顺利成孔，桩基经超声波对声测管检测ⅰ类桩为97.9%，ⅱ类桩为2.9%，未出现ⅲ桩和ⅳ桩。钻孔灌注桩属隐蔽工程，施工环节多，工艺较为复杂，任何施工差错都可能给工程带来巨大的损失。因此，在钻孔灌注桩施工过程中应做到每个工序都严格遵守施工规范，操作规范，统一指挥、紧张有序，对可能出现的问题制定切实有效的防范措施，以预防为主，避免事故的发生，确保程桩质量。