邓家明
身份证号:440684198xxxx81511
摘要:工程施工中,桩基础施工经常遇到土洞、溶洞等不良地质,针对这些问题,必须采取的处理对策,确保桩基础施工的顺利开展和质量。
关键字:超前钻、冲孔桩、溶洞、袖阀管注浆。
一.工程概况
该中学工程位于佛山市高明区,该项目拟建建筑物包括一幢四层师生饭堂、一幢六层宿舍,结构体系为框架结构,建筑场地类别为Ⅱ类。宿舍及师生饭堂基础采用冲孔成孔灌注桩。在设计图纸中要求桩基础进行“一桩一钻”的超前钻探。
二.地质情况概述
根据勘察报告、超前钻显示,本次勘察88个钻孔,在勘察孔深范围内,有12个钻孔遇到溶洞,19个钻孔遇到土洞。其中师生饭堂相邻的49#、52#、53#、55#、57#这5支超前钻发现溶洞深度都在14.4m~20.1m的位置,且溶洞高度都在1.5m~2.6m之间,推断这5支桩附近应该有一个连着的、比较大的溶洞。对后期冲孔灌注桩施工存在较大安全隐患。
三.溶洞处理方案
为探明地下是否存在连通的较大溶洞或土洞,每隔相邻的2个钻孔中间或周边,增设1个钻孔,共计4个钻孔(详见下图),钻孔深度未21m,探明该区域是否存在相连通的溶洞或土洞。经勘察,其中3个钻孔存在溶洞,确认地下存在较大的溶洞。经研究,采用袖阀管注浆方式进行处理。
四.注浆施工
1、施工布置
1)主要材料水泥浆:采用强度等级为42.5R普通硅酸盐水泥与清水配制而成,水泥浆液水灰比为1~1.2,刚开始注浆水灰比选大值,即按着先稀后浓的原则配制浆液。如水泥初凝较快,可以掺入0.25%的木质素磺酸钙(简称“木钙”),以增大水泥浆的和易性和流动性。配制水泥浆时留下试件取样。
2)施工准备
根据施工现场情况,施工前准备工作有现场踏勘、测量放线、施工用水用电布置、施工机械设备组织等工作,施工机具包括:钻机(钻芯、旋喷两用)2台套、空气压缩机1台、配浆箱2个、注浆泵1台等。准备工作的实施将为施工的全面开展提供前提条件。
3)施工主要参数
2、施工工艺流程
定位钻孔→下注浆管→缺陷段高压注浆→水泥砂浆封孔。
安设注浆管
1)定位钻孔
在8个存在溶洞的钻孔中,选取中间的孔作为注浆孔。定位重新进行钻孔(在原钻孔中进行,防治由于时间间隔多长,塌孔造成无法注浆)。
2)下注浆管
根据详勘、超前钻及洞体边界探查取得的洞体数据,在溶、土洞顶板以上的部位用实管,在溶、土洞范围内使用花管,注浆底部加下闷盖。对于无填充的溶洞,注浆管下至溶洞顶板下0.5m,对于有填充的土洞,注浆管下至土洞底部。
3)高压注浆
切割清洗完成后,用高压水泥浆在缺陷段范围内,往复进行高压喷射,使各桩缺陷段的碎石、岩块、中粗砂与水泥浆液充分搅拌混合。桩端后注浆以注入水泥量为主控项目,以注浆压力为辅助控制。若遇注浆压力大于6Mpa、场地冒浆、注浆压力过小等情况,可以采取间歇注浆,间歇时间一般控制在40min—60min为宜。
为保证注浆效果,一般采用重复注浆方法。两次注浆时间间隔为6~10h,注浆3次,满足中控压力时停止注浆,并用水泥砂浆封孔。
3、异常情况及处理措施
1)喷头打不开
若压力达到10Mpa仍然打不开注浆喷头,说明喷头部位已经损坏或堵塞,不要强行增加压力,可在另一根管中补足注浆量。若两根管都无法开塞,可在其相邻周边桩均匀地增加注浆量,或重新引管注浆。
2)出现冒浆或(逆喷)
注浆时时常会发生水泥浆沿着桩侧或其它部位冒浆的现象,若水泥浆液是在其它钻孔或者地面上冒出,说明底部已经饱和,可以考虑停止注浆;若从本桩侧壁冒浆且注浆量也满足设计要求,也可以停止注浆;若从钻孔侧壁冒浆且注浆量较少,可将该注浆管用清水或压力水冲洗干净,等已经注入的水泥浆液固化、堵塞冒浆的毛细孔道后再重新注浆(间歇注浆)。也可视情况适当调低水灰比。控制注浆量,必须控制好浆液水灰比。
3)压力过小
注浆量达到设计要求但压力很小(一般在注浆初期遇到),应适当增加注浆量、或采取间歇注浆。