摘要:沖擊成孔施工作為一種傳統(tǒng)的樁基施工工藝,具有設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、不易塌孔和成樁質(zhì)量好等特點(diǎn),在高層房屋建筑及橋梁樁基施工中得到廣泛應(yīng)用,主要適用于地層情況復(fù)雜、砂礫石層、堅(jiān)硬巖層及巖溶裂隙地層。本文主要介紹了樁基工程遇人防空洞時(shí),采用沖擊成孔工藝是一種行之有效的策略,并詳細(xì)闡述了工程中的施工難點(diǎn)和處理策略。

關(guān)鍵詞:人防空洞;沖擊成孔;施工難點(diǎn)

1 工程概況

南昌悅達(dá)家樂(lè)福購(gòu)物廣場(chǎng)擬建于南昌市青云譜區(qū),位于井岡山大道與三店西路交叉口之西北角。樁基礎(chǔ)工程原采用反循環(huán)機(jī)械鉆孔灌注樁,總樁數(shù)為194根,樁直徑有700mm,800mm,900mm三種。因場(chǎng)地內(nèi)有地下人防,大致分布于南北走向,北面較寬,南面長(zhǎng)而窄,并且向南延伸至本場(chǎng)地以外。人防深度約為10~12m位置,防空洞高度約4.0—4.2m,頂板厚度約20cm。根據(jù)業(yè)主說(shuō)明,防空洞已經(jīng)做過(guò)回填處理,但根據(jù)勘察情況反映,充填情況不好,也不能明確。經(jīng)努力,在地下人防位置上及附近有73根樁無(wú)法采用回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)成孔,根據(jù)這種情況,經(jīng)施工方與業(yè)主商討決定采用沖擊成孔進(jìn)行鉆進(jìn)。且與設(shè)計(jì)單位進(jìn)行交流,設(shè)計(jì)將其中16根雙樁承臺(tái)樁變更為8根單樁承臺(tái)樁,共有65根樁采用了沖擊成孔工藝施工。

2 施工工藝的選擇

根據(jù)本工程的地質(zhì)條件和工程特點(diǎn),以及我公司在南昌地區(qū)以往的施工經(jīng)驗(yàn),為保證該工程順利完工,本工程地下人防位置的灌注樁采用沖擊鉆進(jìn)成孔和水下導(dǎo)管混凝土灌注成樁的施工工藝。

沖孔樁工藝流程如下:

測(cè)量放線——護(hù)筒埋設(shè)——鉆機(jī)就位——沖孔——第一次清孔——鋼筋籠安放——第二次清孔——砼澆筑——成樁——移機(jī)就位下孔開(kāi)鉆

3 主要施工難點(diǎn)及處理策略

3.1在采用沖擊成孔工藝施工時(shí),主要存在以下施工難點(diǎn):

(1)根據(jù)業(yè)主提供的《巖土工程勘察報(bào)告》和《地下人防補(bǔ)充勘察報(bào)告》,樁 基持力層為中風(fēng)化砂巖,施工場(chǎng)地有地下人防,范圍較廣,地下人防位于地面下10-12米處見(jiàn)條石頂板,防空洞高度約4.0-4.2米左右,底板厚度20cm左右,走向?yàn)槟媳毕颍厦妾M長(zhǎng)型,主要集中在北面。根據(jù)業(yè)主說(shuō)明,防空洞已經(jīng)做過(guò)回填處理,但根據(jù)勘察情況反映,充填情況不好,也不能明確。因此施工過(guò)程中遇防空洞時(shí)極易出現(xiàn)漏漿、護(hù)壁塌孔、孔斜、地面塌陷等諸多施工理由。

(2)由于場(chǎng)地地下防空洞呈條帶狀分布,處理防空洞時(shí),需多次反復(fù)進(jìn)行,沖孔孔徑、樁孔垂直度難以保證,特別是處理防空洞邊沿的樁時(shí),錘頭沿頂板邊沖孔易發(fā)生樁身傾斜事故。

(3)混凝土灌注過(guò)程由于巨大的壓差可能導(dǎo)致防空洞斷面處被壓垮而導(dǎo)致混凝土面迅速下降,從而造成在防空洞位置上斷樁。

(4)遇到漏漿和塌孔情況相當(dāng)嚴(yán)重的樁,可能需要采用鋼護(hù)筒下放到防空洞部位進(jìn)行隔離,鋼護(hù)筒埋設(shè)的垂直度如何制約。

(5)在處理防空洞時(shí)間長(zhǎng)短無(wú)法估算,施工工期難以把握。

(6)本次成孔為沖擊成孔,孔內(nèi)沉渣主要靠泥漿濃度懸浮排出,應(yīng)適時(shí)掌握泥漿濃度。

(7)沖錘的沖擊易使沖錘處已回填處理好的防空洞松動(dòng),造成防空洞處理不可預(yù)見(jiàn)性理由。

(8)二次清孔采用泵吸反循環(huán),雖然孔底沉渣干凈,但因反循環(huán)清孔導(dǎo)致泥漿比重過(guò)低,可能導(dǎo)致防空洞部位的護(hù)壁不穩(wěn)定而垮孔,導(dǎo)致成孔工作的二次反復(fù)。

3.2主要施工難點(diǎn)的處理策略

(1)施工前熟悉本施工場(chǎng)地巖土工程勘察報(bào)告,施工圖紙,把鉆孔中可能遇到的防空洞標(biāo)示在樁位平面上,統(tǒng)計(jì)分析各樁位可能遇到防空洞的深度、洞高等登記造冊(cè),分發(fā)各機(jī)長(zhǎng)、質(zhì)檢人員,以便在施工中心中有數(shù),有的放矢。

(2)各樁位施工前,應(yīng)備足該樁位防空洞處理所需的水泥、石料、黃土、編織袋等材料,并在附近開(kāi)挖足夠大的儲(chǔ)漿池儲(chǔ)備一定量的泥漿,在泥漿池上架設(shè)好泥漿泵和管線。

(3)施工過(guò)程中遇大量泥漿漏失,進(jìn)尺較快,有明顯的吊錘的現(xiàn)象,此時(shí),應(yīng)及時(shí)停止沖擊,及時(shí)將錘頭提離孔底,并補(bǔ)充大量的泥漿,保護(hù)孔壁,觀察泥漿漏失速度,記錄詳細(xì)情況。假如補(bǔ)漿不足,應(yīng)及時(shí)回填塊石和黃土水泥等材料,如發(fā)現(xiàn)孔壁塌坍嚴(yán)重,施工人員應(yīng)迅速離開(kāi)危險(xiǎn)地段,使用大型挖機(jī)回填整個(gè)鉆孔。

(4)防空洞的處理方案:

根據(jù)樁位溶洞大小,在出現(xiàn)漏漿時(shí)需引起高度重視,漏漿分為防空洞漏漿和裂隙漏漿兩種情況。

防空洞漏漿:

a.一旦出現(xiàn)大量漏漿,將塊石、整袋粘土拋入孔內(nèi),在填粘土包時(shí),分層加入一定量的整包水泥,回填高度超過(guò)漏漿位置高度。然后輕輕放下重錘擠壓塊石、粘土包及水泥包,使之充填防空洞和縫隙之中。再用重錘輕打,使水泥和粘土混合,形成水泥土漿。一但孔內(nèi)成漿之后,需停工12h,待水泥土凝固,且具有一定強(qiáng)度,在樁孔周圍形成了一水泥土護(hù)壁層,在保證能正常向下施工時(shí),再進(jìn)行沖擊成孔。但施工時(shí)也可能出現(xiàn)一次填料不能形成穩(wěn)定或充實(shí)的孔壁,需進(jìn)行二次或多次的充填直至形成穩(wěn)定的孔壁為止。

b.如上述策略仍不能解決,則需進(jìn)行全孔回填,錘頭加大20~30cm重新成孔,同時(shí)下同徑的鋼護(hù)筒直至防空洞底板,具體處理策略根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況與業(yè)主、監(jiān)理協(xié)商確定。

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,操作策略同上。

(5)樁孔的垂直度理由:首先要求設(shè)備必須安裝穩(wěn)固,調(diào)平、調(diào)直,在施工過(guò)程中每1-2m,質(zhì)檢技術(shù)員應(yīng)檢查鉆塔的垂直度。發(fā)現(xiàn)偏斜,及時(shí)糾偏,此時(shí),應(yīng)低錘(小沖程)沖擊,待通過(guò)該層后開(kāi)始大沖程沖擊。

(6)孔底沉渣的制約理由:施工過(guò)程中注意泥漿濃度,根據(jù)不同地層采用不同的泥漿濃度,在保證護(hù)壁條件下,適量稀釋。勤撈渣,勤排漿,終孔時(shí)排渣徹底。

(7)灌注過(guò)程中防空洞穿孔的處理理由:在砼灌注過(guò)程中可能會(huì)產(chǎn)生混凝土側(cè)壓力過(guò)大,砼面會(huì)出現(xiàn)突然大幅下降,這種情況就屬于防空洞穿孔的現(xiàn)象,該種情況只能拔管重新成孔、灌注。

(8)泵吸反循環(huán)清孔盡可能不在防空洞部位的樁上使用,如果需要使用,泥漿比重不能太低,確保在1.2以上,另外清孔要保持水頭。

4 施工過(guò)程中應(yīng)注意的 

(1)鉆機(jī)就位對(duì)好樁位中心點(diǎn)、調(diào)整鉆機(jī)水平必須經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)檢員檢驗(yàn)同意后方可開(kāi)鉆;鉆進(jìn)過(guò)程中要經(jīng)常觀測(cè)鉆機(jī)水平,如鉆進(jìn)出現(xiàn)傾斜應(yīng)及時(shí)糾正。

(2)施工前弄清各個(gè)樁的具體情況,是否曾經(jīng)出現(xiàn)漏漿還是位于人防上。

(3)在場(chǎng)地中必須挖設(shè)較大的儲(chǔ)漿池,旁邊需架設(shè)好一臺(tái)泵,以便發(fā)生大量漏漿時(shí)能夠及時(shí)補(bǔ)漿。

(4)在鉆機(jī)旁備好足夠的水泥、石塊、黃土和編織袋等,并且是在挖機(jī)可以使用的范圍內(nèi),以便出現(xiàn)垮孔時(shí)能夠及時(shí)回填。

(5)現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)漏漿、嚴(yán)重跨孔或意外情況時(shí)應(yīng)首先保證人身安全;在確保人身安全的情況下進(jìn)行事故處理。

(6)施工過(guò)程中遇大量泥漿漏失,進(jìn)尺較快,有明顯的吊錘的現(xiàn)象時(shí)應(yīng)及時(shí)停止沖擊,及時(shí)將錘頭提離孔底,并補(bǔ)充大量的泥漿,保護(hù)孔壁,觀察泥漿漏失速度,記錄詳細(xì)情況。

(7)注意現(xiàn)場(chǎng)泥漿比重和孔深的測(cè)量,切實(shí)弄清塌孔及回填的具體位置。發(fā)生局部塌孔時(shí),回填3米左右。

(8)做好灌漿前的準(zhǔn)備工作,包括挖機(jī)鋪路、鋪設(shè)鋼板等。

(9)孔底沉渣的制約理由:施工過(guò)程中注意泥漿濃度,根據(jù)不同地層采用不同的泥漿濃度,在保證護(hù)壁條件下,適量稀釋。勤撈渣,勤排漿,終孔時(shí)排渣徹底。

(10)二次清孔采用泵吸反循環(huán),專門(mén)安排清孔班組。清孔時(shí)根據(jù)具體情況,如嚴(yán)重塌孔則盡量不采用泵吸反循環(huán),采用正循環(huán)清孔,泥漿不能太稀,比重應(yīng)在1.2-1.3之間,并確保沉渣滿足要求,保證沉渣厚度≤50mm。

(11)灌注過(guò)程中防空洞穿孔的處理理由:在砼灌注過(guò)程中可能會(huì)產(chǎn)生混凝土側(cè)壓力過(guò)大,砼面會(huì)出現(xiàn)突然大幅下降,這種情況就屬于防空洞穿孔的現(xiàn)象,該種情況只能拔管,重新成孔、灌注。所以灌注時(shí)應(yīng)經(jīng)常測(cè)量砼面高度,做到心中有數(shù)。

5 結(jié)束語(yǔ)

隨著城市建設(shè)的發(fā)展,人民生活水平 的提高,越來(lái)越多的舊城老區(qū)等無(wú)法滿足現(xiàn)代化的城市需要,在這些舊城改造當(dāng)中,會(huì)遇到各種各樣的理由,一旦遇到了人防空洞時(shí),可以考慮采用沖擊鉆孔施工工藝。沖孔灌注樁是一項(xiàng)質(zhì)量要求高、施工工序多,并須在一個(gè)短時(shí)間內(nèi)連續(xù)完成的地下隱蔽工程。只要在開(kāi)工前認(rèn)真做好各項(xiàng)施工準(zhǔn)備工作,建立好完善的施工管理制度,認(rèn)真考慮到各種可能出現(xiàn)的理由及復(fù)雜情況,就可以保證工程順利的完成。