巖溶地質(zhì)條件下旋挖灌注樁基礎(chǔ)施工技術(shù)

巖溶地區(qū)的基巖面起伏不定，軟弱土普遍存在于較厚多孔土層的底部，導(dǎo)致其所覆蓋的土層與地基層與受力層的壓縮不均勻性明顯加劇，偏厚多孔土現(xiàn)象往往會頻繁出現(xiàn)在樁基礎(chǔ)進(jìn)入樁基持力層后。隨著溶洞施工過程中擾動作用不斷變化增大，承載力逐漸降低，施工時極易造成溶洞漏漿、卡鉆、掉洞漏鉆，更嚴(yán)重的甚至?xí)苯訉?dǎo)致大崩塌孔和塌陷等。1、工程概況華潤置地貴陽九悅項目位于貴州省貴陽市南明區(qū)，為超高層住宅項目，設(shè)三層地下室，地上32~45層，建筑高度為100~135?m，本項目一期建筑面積約23.5萬?m2。地庫部分均為三層無梁樓蓋框架結(jié)構(gòu)，主體結(jié)構(gòu)為框架+剪力墻結(jié)構(gòu)。根據(jù)地勘報告，施工范圍內(nèi)地質(zhì)組成如下。（1）雜填土，主要分布于已拆遷房屋區(qū)域內(nèi)，以雜色為主，為房屋建筑填土和棄土，由建筑垃圾、生活垃圾、碎塊石、碎磚、混凝土塊、粘土及廢基礎(chǔ)等組成。（2）硬塑紅粘土，呈透鏡狀或似層狀分布，位于回填層之下，上覆于基巖，呈褐黃色，土質(zhì)較均勻，塊狀結(jié)構(gòu)。（3）中風(fēng)化泥質(zhì)白灰?guī)r，巖體節(jié)理較發(fā)育，巖面地下水豐富，在滲流作用下溶洞發(fā)育，溶洞率為20%~40%，溶洞內(nèi)粘土以充填為主，處于部分充填或全部充填之間。因場地位于溶巖地區(qū)，地表以下含較厚的軟弱土層，下部溶洞發(fā)育較強(qiáng)烈，主體結(jié)構(gòu)高度均超過100?m。考慮技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等因素，在巖溶地區(qū)不宜采用淺基礎(chǔ)和預(yù)應(yīng)力管樁基礎(chǔ)。故本工程采用旋挖灌注樁（端承樁）基礎(chǔ)，樁端入巖深度不小于1?m（圖1）。圖1?旋挖灌注樁平面示意2、旋挖灌注樁施工工藝流程旋挖灌注樁施工工藝流程如圖2所示。（1）施工前，技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)真了解設(shè)計意圖、施工進(jìn)度節(jié)點(diǎn)要求及相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)工程特點(diǎn)制訂具有針對性的旋挖樁基施工方案。選擇旋挖鉆機(jī)設(shè)備和型號，配備適宜的注漿材料設(shè)備，明確混凝土配合比。（2）樁位放樣應(yīng)遵循從整體到局部的原則，采用全站儀進(jìn)行樁位終孔中心的直線放點(diǎn)，十字線放點(diǎn)定位。護(hù)筒埋設(shè)后對樁位進(jìn)行二次檢測，在樁位終孔及護(hù)筒埋設(shè)前進(jìn)行嚴(yán)格放樣檢測，以保證樁位準(zhǔn)確。鉆機(jī)回轉(zhuǎn)的地面應(yīng)堅實(shí)平整，鉆機(jī)在開至樁位附近一定位置時，回轉(zhuǎn)中心距樁孔處應(yīng)在3~4?m。圖2?旋挖灌注樁施工工藝流程（3）采用12?mm厚的鋼板制成的鋼護(hù)筒，護(hù)筒內(nèi)徑比樁徑大200?mm。護(hù)筒埋設(shè)前，其頂面位置偏差應(yīng)不大于50?mm，埋設(shè)過程中鋼護(hù)筒斜度不大于1％；鋼護(hù)筒埋設(shè)前用較大直徑的鉆頭鉆至護(hù)筒底標(biāo)高位置后提出鉆斗，用鉆斗將鋼護(hù)筒壓入預(yù)定位置，再用粗顆粒土回填護(hù)筒外側(cè)周圍，回填應(yīng)密實(shí)。（4）開鉆前須檢查楔形出料口，嚴(yán)禁開口鉆進(jìn)。樁機(jī)高速鉆進(jìn)時轉(zhuǎn)動速度控制在1.0~1.5?m/min。鉆孔時應(yīng)隨時調(diào)整旋挖鉆機(jī)的垂直度，進(jìn)入軟硬層次交界處應(yīng)放慢鉆進(jìn)速度。鉆至雜填硬質(zhì)土層及土中含水量較大的其他土層時，為避免螺桿鉆孔的孔徑發(fā)生異常變化，應(yīng)盡量減少鉆桿晃動。（5）本工程清孔分為兩階段，第一次清孔在鋼筋籠即將吊裝前開始進(jìn)行，第一次清孔一般采用清水撈砂或漏斗方式。安裝導(dǎo)管螺栓清孔完成后再進(jìn)行第二次導(dǎo)管清孔，第二次導(dǎo)管清孔采用正循環(huán)法，清孔不少于3次。通過測繩方法檢測沉碴厚度，直到徹底清除沉碴，沉碴表層厚度應(yīng)不大于5?cm。（6）按樁身設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)要求，樁身主體螺旋箍筋及樁身加勁箍與樁身主體鋼筋均須采用接頭焊接直徑不大于22d（d為鋼筋直徑）的方形鋼筋接頭，可同時采用接頭搭接，搭接鋼筋長度為35?d，接頭也可采用單面接頭焊接，單面接頭焊接的長度不得小于10d。在每節(jié)主體鋼筋網(wǎng)吊籠最上一層已加固的勁箍處設(shè)置4個吊點(diǎn)，對稱橫向布置，吊耳全部采用黑色圓鋼制作，與每個主節(jié)鋼筋籠的焊接線相連接。現(xiàn)場下放鋼筋籠的支架起吊使用25?t吊機(jī)下放，吊筋與支架扁擔(dān)、扁擔(dān)與鋼筋護(hù)筒焊接固定。（7）采用預(yù)拌混凝土，坍落度控制在180~220?mm。為避免孔壁突然垮塌，應(yīng)在孔壁質(zhì)量檢驗(yàn)合格后及時澆筑混凝土，澆筑施工時間應(yīng)控制在30?min內(nèi)。采用直徑260?mm的優(yōu)質(zhì)鋼管，樁孔須連續(xù)澆筑到樁頂。澆筑時現(xiàn)場應(yīng)儲備足夠的混凝土，導(dǎo)管埋入混凝土1?m以下。3、巖溶地質(zhì)問題及技術(shù)措施（1）若溶洞較完整且溶洞中無填充物，地下水較少，工期較短，可采用回填法。旋挖樁機(jī)成孔后在溶洞內(nèi)填充混凝土，按設(shè)計要求回填夯實(shí)。根據(jù)孔深從上到下回填，應(yīng)根據(jù)溶洞實(shí)際情況選擇合適的回填材料（圖3）。圖3?回填法示意（a）回填上層溶洞；（b）回填下層溶洞（2）若溶洞中存在破碎巖體和流動塑性充填物，可考慮采用注漿方法。具體做法為：先插入排氣管，然后在溶洞底部插入注漿管，注漿壓力使?jié){液壓至孔口飽滿不再下沉。應(yīng)從下至上注漿，注漿完成后應(yīng)對填充效果進(jìn)行取芯檢測，確認(rèn)滿足設(shè)計強(qiáng)度后方可繼續(xù)施工（圖4）。圖4?注漿法示意（a）先注下層溶洞；（b）后注上層溶洞（3）護(hù)筒自動跟進(jìn)分為全方位跟進(jìn)、部分完全跟進(jìn)、單層跟進(jìn)護(hù)筒、多層跟進(jìn)護(hù)筒四種跟進(jìn)方式。施工過程中為避免同時發(fā)生多個鉆孔漏漿傾斜，應(yīng)考慮采用自動鋼管保護(hù)筒自動跟進(jìn)的方法，還應(yīng)考慮具體地質(zhì)條件、溶洞分布率等情況。此外，鋼筋保護(hù)筒注水跟進(jìn)灌漿法還需和填料注水灌漿跟進(jìn)法、回填注漿法緊密結(jié)合使用（圖5）。（a）

(b)

(c)

圖5?護(hù)筒跟進(jìn)法示意（a）埋設(shè)鋼護(hù)筒；（b）鉆進(jìn)后鋼護(hù)筒跟進(jìn)；（c）繼續(xù)下鉆4、結(jié)束語本文以華潤置地貴陽九悅項目旋挖灌注樁基礎(chǔ)施工為例，介紹巖溶地質(zhì)的分類及危害，