關(guān)于超前鉆在建筑工程樁基礎(chǔ)施工中的應(yīng)用及分析

關(guān)于超前鉆在建筑工程樁基礎(chǔ)施工中的應(yīng)用及分析關(guān)于超前鉆在建筑項目樁根底施工中的應(yīng)用及分析

一、超前鉆在項目樁根底施工的概況

高層建筑或大型橋梁大都采用鉆〔沖〕孔或人工挖孔灌注樁根底，以中或微風(fēng)化巖作樁端持力層。在碳酸鹽巖、花崗巖、砂礫巖分布的地區(qū)，樁基施工過程中，常常會碰到溶洞、孤石、破碎帶、軟硬互層等不良地質(zhì)的情況，給成孔造成很大的困難。如果處理不當(dāng)，往往會留下質(zhì)量隱患，有時會造成工期延后、浪費資金等不良后果。局部業(yè)主對勘察方或設(shè)計方提出在樁基施工前做超前鉆不予重視，認為已經(jīng)做了詳細勘察，勘察就已經(jīng)結(jié)束了，沒必要再做超前鉆。其實，這是對巖土項目勘察階段的分級、對施工勘察階段做超前鉆的重要性認識缺乏而造成的。超前鉆是施工勘察階段的一局部，是詳細勘察階段的補充、延伸。在詳細勘察時，控制孔的數(shù)量偏少、深度偏淺，在場地沒有上述的不良地質(zhì)現(xiàn)象時可滿足使用要求。施工中可能遇到特殊或?qū)ｉT的巖土項目問題，應(yīng)進行施工勘察，有針對性地補充詳細勘察的缺乏。

二、超前鉆在樁基施工中的應(yīng)用

1、碳酸鹽巖分布地區(qū)，常發(fā)育有溶洞。其大小〔指高度〕懸殊，大可至一、二十米，小的僅二、三十厘米；垂直方向上一般發(fā)育1～3層溶洞，樂昌市某大橋工地，60米的鉆孔最多穿越23層溶洞；按充填狀態(tài)分，有的為空洞，有的完全充填，有的半充填。按填充物性質(zhì)分，有的為砂、礫〔渙散或稍密〕，有的為粘性土〔軟塑或可塑〕；按漏水情況分，有的鉆進時全漏水，有的不漏或少漏水?？拙?0厘米的兩個鉆孔，揭露的基巖面的標高有時相差一、二十米。由此可見其復(fù)雜和多變性。

一樁一孔或一樁二、三孔的超前鉆，能充沛揭露溶洞的容積大小、充填狀態(tài)及充填物性質(zhì)、漏水情況等特點。根據(jù)溶洞的不同情況，采用不同的樁型和不同的成孔措施〔填充砂、塊石或粘土、水泥或注漿，或下鋼護筒等堵漏〕，確保項目進度及成樁質(zhì)量。

2、在花崗巖地區(qū)，在殘積土和全風(fēng)化、強風(fēng)化帶常含孤石〔球狀風(fēng)化〕。埋藏淺的幾米或直接出露，深的三、四十米；揭露的層數(shù)一般1～2層，深圳地鐵某個工地達7～8層；厚度小的二、三十厘米，厚度大的三、四米甚至五米；孤石為微風(fēng)化或未風(fēng)化，強度高，單軸抗壓強度常大于100MPa。

孤石埋藏較深、厚度小、層數(shù)少的場地，一般可選用沖孔樁機成孔。對于多數(shù)樁位都含有厚度大、層數(shù)多的孤石的場地，假設(shè)采用沖孔樁機成孔，有時要十幾二十天才能成一孔，進度極其遲緩。假設(shè)工期緊迫時，可采用空氣潛孔錘成孔，其效率、效益均比前者顯著提高。為了避免把孤石誤判為穩(wěn)定的微風(fēng)化基巖，超前鉆應(yīng)鉆入連續(xù)、完整的微風(fēng)化巖6米以上。

三、建筑項目樁基施工中超前鉆的施工流程

某市中心廣場擬建一座24層的貿(mào)易大廈，該大廈地基項目地質(zhì)條件和水文地質(zhì)條件復(fù)雜，巖溶、土洞發(fā)育?；颖?m緊鄰七層高的圖書館及四層高的電影院，南面相距4m處為該市主干道。地基處理施工難度大，施工中引進一些新的施工措施進行嘗試，并取得了良好效果。

該樓為一層地下室，基坑開挖深度4～4.4m，采用一柱一樁獨立根底形式，單樁最大垂直荷載21000kN。原設(shè)計為先開挖基坑，四周用毛石砌擋土墻，坑內(nèi)采用人工挖孔樁。由于人工挖孔樁施工中抽取大量地下水，造成電影院、圖書館多處開裂，建筑物地基有向下滑移現(xiàn)象，同時挖孔樁沒方法穿過多層溶洞，施工難以進行，造成停工。在此情況下，對該項項目進行了根底設(shè)計修改，采用沖孔和挖孔灌注樁相結(jié)合，并制訂一套科學(xué)、合理、可行的施項目序，以保證相鄰建筑物的平安及施工的順利進行。其施工分為兩個局部，即沖孔灌注樁和人工挖孔灌注樁。

1、沖孔灌注樁施工

該施工主要難點為如何在具有多層溶洞的巖溶區(qū)成孔，如何堵住泥漿滲漏及砼流失，如何保證沖孔進尺及去除孔底沉渣。

每當(dāng)打穿一層溶洞時，經(jīng)常出現(xiàn)如下情況：a.孔內(nèi)泥漿迅速流失，因巖溶水系與義昌江聯(lián)通，兩臺3PN泵供水也無法使孔內(nèi)滿上來，出現(xiàn)地面孔口塌陷，產(chǎn)生一大漏斗，不僅不能施工，而且經(jīng)常危及鉆孔及人身平安，有時連鉆機撤出的時間都沒有；b.溶洞或裂隙水流入孔內(nèi)，破壞泥漿，泥漿比重減少或變成清水，孔底出現(xiàn)厚層沉渣，無法反漿，更不能進尺，使項目無法進行。

針對上述情況，采取了相應(yīng)的解決辦法：向孔內(nèi)回填大量粘土，目的是堵漏，同時也堵住小裂隙的漏漿，粘土可不必裝袋，可直接倒入孔內(nèi)，水泥需整袋拋入，使其沉底，操作辦法同上。當(dāng)再次打穿下一層溶洞發(fā)生漏漿時，重復(fù)上述工作，直到完成一個樁孔為止。

這樣施工的結(jié)果是堵住了漏漿，堵住了溶洞，保證泥漿質(zhì)量且能正常返漿，正常進尺，同時在灌注砼時，不會出現(xiàn)大量超灌。如63#樁具有一定的代表性，樁徑1.6m，樁長21m，上覆土層厚5.5m，其下為多層分布的溶洞，遇大小溶洞4個，發(fā)生強漏漿6次，為堵漏造漿共用318包水泥，直接用于堵漏費8600元。

經(jīng)比擬，上述辦法是最經(jīng)濟、最有效的施工辦法。與之相比，在此場地也曾采用鉆孔灌注樁，鉆孔直徑500mm，結(jié)果是1〕因泥漿流失過大，無法補足泥漿；2〕長期鉆進，出現(xiàn)大面積地面塌陷；3〕孔底難去除沉渣；4〕砼灌入量無法控制。在僅鉆成的兩個孔中，孔底幾米厚度沉渣無法去除，其中一孔12h灌入幾十立方砼，不知流向何處。

2、挖孔樁施工

對于人工挖孔樁，按常理是最簡單的施工辦法。由于該地層含有大量地下水，抽取地下水已危及周圍建筑物的平安。如何到達最經(jīng)濟最平安的施工成為第一難點。經(jīng)認真分析，充沛了解該地基的項目地質(zhì)條件及水文地質(zhì)條件與周圍建筑的聯(lián)系，并對建筑物已開裂的原因進行了細致的分析。抽取大量地下水是導(dǎo)致周圍房屋開裂、地基下沉的最主要原因，如要對基坑周圍進行全面的帷幕防滲，耗資巨大，同時巖石裂隙水未必能堵住。最后采用了不增加投資的計劃，只對施項目序進行了調(diào)整。

通過施項目序調(diào)整，設(shè)法改變水的滲透路徑；分散施工，不能成片連續(xù)開挖，每隔3～5個樁孔開挖一個；先施工水量較小的樁孔，如果發(fā)現(xiàn)水量較大的樁孔，停止抽水，不再向下施工，嚴格控制抽取地下水量；每挖成一個樁孔，驗收后立即灌注砼，堵住水的局部滲透路徑；嚴格監(jiān)控周圍建筑物的裂縫。

事實證明，按上述原那么要求進行施工，順利、平安地完成了施工任務(wù)，保證了周圍建筑物的平安，如果不按此程序施工，會產(chǎn)生嚴重的后果。示例，當(dāng)時現(xiàn)場為了進度，同時開挖4孔，同時抽水，結(jié)果4h后觀測發(fā)現(xiàn)周圍建筑物裂縫加大，石膏斷裂。緊急停工后再按程序施工沒有出現(xiàn)這種情況，施工平安順利。再次證明經(jīng)過施項目序的控制，平安施工可以得到保證。

四、結(jié)束語

總之，在實際項目中，我們經(jīng)常會遇到地質(zhì)條件復(fù)雜的情況，尤其在巖溶地區(qū)，溶洞、溶溝、溶隙、石芽等不良地質(zhì)作用十分發(fā)育，基巖面埋深不一，起伏較大，無規(guī)律性。而僅僅