高强度基岩地质冲孔桩基施工控制

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[摘 要]随着基岩地质冲孔桩基施工在我国的大力推广，而高强度基岩地质冲孔桩基施工控制，是直接关系到施工控制达到最佳效果的关键因素之一。因此，本文主要就高强度基岩地质冲孔桩基施工控制的控制进行分析。

[关键词]高强度 基岩 桩基

中图分类号：O213.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）02-0000-01

一、前言

如何做好新形势下高强度基岩地质冲孔桩基施工控制研究发展工作，为高强度基岩地质冲孔桩基施工控制研究，实现可持续发展提供坚实的安全保障，是现在高强度基岩地质冲孔桩基施工控制研究面临的迫在眉睫、亟需解决的头等课题。

二、 工程概况

1、概况

本工程为厦门轨道交通1号线1标段莲花路口站土建工程。

莲花路口站位于厦门市莲岳路与嘉禾路交叉口以北，沿嘉禾路北向铺设。车站起点里程为YDK7+050.250，终点里程为YDK7+232.962，有效站台中心里程为YDK7+159.162。

车站总长182.712m，标准段宽20.9m，深约16.5m。围护结构采用直径1000mm，中心间距1200mm的钻孔灌注桩，插入底板2300～8300mm，桩顶设1200×1000mm钢筋混凝土冠梁。钻孔灌注桩间为直径800mm的旋喷止水帷幕，并在中风化花岗岩范围进行袖阀管注浆止水。内支撑按三道设置，第一道支撑为700×1000mm钢筋混凝土支撑，第二、三道支撑为φ609mm，t=16的钢管支撑，均支撑在钢围檩上。

2、施工过程及要点

2013年11月22日开始围护结构桩基施工，2014年6月21日完成，共365根。原设计桩基深入基底2.3m-7m。因地质起伏不定，局部岩层较高（地面下5m），且强度较高（中微风化135-149MPa），于2014年1月15日将局部变更为吊脚桩+预应力锚索结构。围护桩施工采用冲孔桩机和德国宝俄旋挖机。

冲孔桩机施工过程中因岩层斜面较大，多次偏孔，块石回填处理。

2014年4月28日土方开挖，6月开始爆破开挖。

三、工程环境

莲花路口站位于厦门市嘉禾路（莲岳路～长青路段），站址环境以居住、商业用地为主，两侧房屋密集，车站东南侧为庐山大厦及绿地等；东北侧为阜康大厦、香江大花园、华商俱乐部大厦等；西南侧为磐基国际中心及中心前 下沉广场和绿地、东方明珠广场三期底商及高层住宅等；西北侧为华天购物中心等。

勘察期间发现沿线埋设有燃气、电力、通信、给排水等重要管线。根据勘察期间调查场地周边未发现重要古建筑遗址。

车站三倍基坑开挖深度范围建筑物统计如图1：

四、冲孔桩施工过程中的常见问题

1、漏浆

冲孔桩过程中若遇到冲孔钻的进入速度突然加快并产生漏浆现象，或者施工过程遇到了产生于溶洞、裂岩地区的沟壑、裂隙和空洞，极易架空。在溶洞地区，近地水平方向延伸的洞穴是由于岩溶水侵蚀、机械的坍塌造成的。由于不清楚溶洞范围，在这种多孔地区易发生漏浆现象，此时应减少冲孔桩的冲程，抑或通过悬距慢慢穿过处理此种情况；在情况严重时，可先往孔中回填碎石、粘土块至桩位以上2～3 米，再进行冲孔，使粘土或碎石进入溶洞或土洞、裂缝处充当填充物做骨架。在特殊岩层和环境地域中，在施工前要预先准备充足的泥浆，再根据冲孔桩基础中，做好泥浆的回填工作，同时，为加强泥浆的浓度，可在灌注的过程中向孔中投入粘土或碎石。

2、塌孔

在岩溶地区中须控制冲孔桩尺寸，为避免碎石挤入冲孔壁中，要选用比重较大、优质的泥浆，还要控制好冲孔的高度；应尽量经常选用浓度、粘度和比重较大的泥浆检查冲孔桩机的转向设备的灵活性能，适时除渣、冲洗孔桩；使用低冲程时，要有时间间断的改变冲程，冲孔机保持在最佳的工作状态，有充裕时间避免斜桩发生。

3、卡钻

在施工中，如果没有控制好冲孔桩机下钻的速度，冲程偏大或偏小均容易出现卡钻现象；不仅如此，在施工时桩锤遇见块石、沉渣等情况下，也会出现卡钻现象。依据冲孔桩基础中，此种情况下：（1）为判断该施工地的地质情况，应使用仪器对出现的碎石检测核对，一般先采用低冲程施钻，逐渐升到高冲程，要随时观察冲孔桩机的工作状态。（2）再遇块石时，施工过程中震下的块石容易卡住桩锤。此时，必须在冲孔桩基础中用泥浆清孔，对钢丝绳反复提拉，保持桩锤松动，将桩锤提起。如遇桩锤无法提出，采用震动卡桩锤的地面使之松动易取出桩锤的水下爆破法解决。

4、地质条件对持力层的影响

在一些灰岩地区，土层会受到水分影响而丧失原有的强度，与此同时灰岩地区土洞、地下裂隙发育度高，对土层的稳定性会有很大程度的影响。在实际桩基础施工中，如果碰到岩溶发育的地层，桩基础落在地下溶洞的上部，且溶洞顶板厚度不够，对了整个桩基础而言将是一个极大的隐患。

五、施工质量保证措施

一旦出现漏浆应马上提锤，防止因塌方而埋锤，然后补浆及回填黄泥、片石，堵塞溶洞，待桩孔稳定后，用桩锤轻压所填黄泥及片石，使黄泥、片石起堵塞溶洞的作用。

当桩孔即将冲穿溶洞时，要低锤轻冲。一旦遇岩面不平而造成偏孔时，应回填片石修孔直至不偏为止。在溶洞区施工时，当溶洞较小，使用优质的膨润土泥浆进行护壁，保持孔内的水位高度，适时向孔内投入潮湿泥块或袋装粘土及小块片石，采用慢速冲进将抛填物挤入溶洞孔壁或溶洞裂缝，以加固护壁，防止漏浆和塌孔。当遇到溶洞比较大或是溶洞群时，如果溶洞太大，抛填黄泥及片石仍然无法堵塞，若溶洞深度不大，可采用振打长钢护筒（或预制钢筋混凝土护筒），采取边冲孔边振沉钢护筒的方法穿过溶洞，在穿越溶洞过程中不断抛填片石及粘土块，及时补充优质的膨润土泥浆至孔内，保持孔内的水位高度。若溶洞位置较深，则可通过抛填袋装混凝土（掺快凝剂或由快凝水泥拌成）堵塞溶洞后，再冲桩成孔。

成孔时采用自行造浆，冲孔过程应勤循环清孔，控制好泥浆质量，冲至岩层时，应低锤慢冲，防止斜孔、偏孔，及时采取岩样进行分析，经鉴定合格后便清孔灌注混凝土。

桩孔的钻进应分班连续作业，不得中途停止，经常注意土层及岩屑的变化，在土层、岩层中均采取渣样，判断土层、岩层，做好记录表中，并与地质剖面图核对。对遇溶洞的桩位，应穿越溶洞底部一定的深度，才可终孔灌注桩芯混凝土。

对于存在溶洞的桩孔，灌注水下混凝土时，可能需用较多的混凝土，个别扩散系数可达到5～6。因而灌注过程中，应专人勤测量混凝土面标高，并以此控制提升导管速度，避免不知情使导管脱离混凝土面而造成断桩事故。

对于减少复杂地质条件对人工挖孔桩的影响，可以采取以对策措施，比如对施工场地进行详细的地质勘探，全面地了解场地下的地下水的流量、水位等情况，明确岩溶分布规律及其位置；对于流砂、涌水情况比较严重的情况，可以使用钢套对孔壁进行保护；此外，可以采用有效的降水措施，对地下水进行处理，地下水水情较大时，可以采用水下灌注进行施工。

六、结束语

随着高强度基岩地质冲孔桩基施工控制的不断开展，对高强度基岩地质冲孔桩基施工控制的研究工作也将成为保障高强度基岩地质冲孔桩基施工控制的重要工作。

参考文献

[1] 喻华.岩溶地质条件下的桩基设计和施工[J].门窗.2012（05）：196-198.

[2] 唐祖宁.高强度基岩上桥梁嵌岩桩嵌岩深度的确定方法[J].中国市政工程.2012（04）：22-24+113.