在樁基工程中，如何處理溶洞是一項(xiàng)非常復(fù)雜的工作，在今天的內(nèi)容里面我們將了解到樁基礎(chǔ)的組成和分類，以及水下砼灌注的施工方法與要點(diǎn)，熟悉常見質(zhì)量事故的預(yù)防和處理，了解灌注樁質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)以及熟悉溶洞的處理方案，希望今天的內(nèi)容能幫到大家！
一、樁基樁基礎(chǔ)組成及分類
1.樁基礎(chǔ)是深基礎(chǔ)應(yīng)用最多的一種基礎(chǔ)形式，它由若干個(gè)沉入土中的樁和連接樁頂?shù)某信_(tái)或蓋梁組成。
2.樁的作用是將上部建筑物的荷載傳遞到深處承載力較強(qiáng)的土（巖）層上，或?qū)④浫跬翆訑D密實(shí)以提高地基土的承載能力和密實(shí)度。
⑴樁按受力情況分為端承樁和摩擦樁兩種
①端承樁是穿過軟弱土層而達(dá)到堅(jiān)硬土層或巖層上的樁，結(jié)構(gòu)荷載主要由巖層阻力承受；施工時(shí)以控制嵌巖深度為主，對(duì)沉渣厚度的要求嚴(yán)格。
——橋梁工程中的端承樁多數(shù)要求嵌巖。
②摩擦樁完全設(shè)置在軟弱土層中，依靠樁端阻力和樁身側(cè)面與地基土之間的摩擦阻力共同承受荷載，施工時(shí)以控制樁端設(shè)計(jì)標(biāo)高（長(zhǎng)度）為主。
——對(duì)于樁端為硬土層者，又有摩擦端承樁，端承摩擦樁。
——橋梁工程中的摩擦樁，通常不計(jì)擠密作用。
⑵樁按施工方法分為預(yù)制樁和灌注樁
①預(yù)制樁根據(jù)沉入土中的方法，可分打入樁、水沖沉樁、振動(dòng)沉樁和靜力壓樁等；
v灌注樁是在樁位處成孔，然后放入鋼筋骨架，再澆筑混凝土而成的樁。灌注樁按成孔方法不同，有鉆（沖）孔灌注樁、挖孔灌注樁、套管成孔灌注樁及爆擴(kuò)成孔灌注樁等。
二、混疑土灌注樁施工
1.灌注樁：直接在樁位上用機(jī)械成孔或人工挖孔，在孔內(nèi)安放鋼筋、灌注混凝土而成型的樁。
2.與預(yù)制樁相比，灌注樁具有不受地層變化限制，不需要接樁和截樁，節(jié)約鋼材、振動(dòng)小、噪聲小等特點(diǎn)。
3.灌注樁按成孔方法分為干作業(yè)鉆孔灌注樁、泥漿護(hù)壁成孔灌注樁、沉管灌注樁、人工挖孔灌注樁等。
2.1干作業(yè)鉆孔灌注樁
1、干作業(yè)鉆孔灌注樁施工過程如1、干作業(yè)鉆孔灌注樁施工過程如圖2.11所示
2、干作業(yè)成孔一般采用螺旋鉆機(jī)鉆孔。螺旋鉆頭外徑分別為Φ400mm、Φ500mm、Φ600mm，鉆孔深度相應(yīng)為12m、10m、8m。適用于成孔深度內(nèi)沒有地下水的一般粘土層、砂土及人工填土地基，不適于有地下水的土層和淤泥質(zhì)土。
3、鉆機(jī)就位后，鉆桿垂直對(duì)準(zhǔn)樁位中心，開鉆時(shí)先慢后快，減少鉆桿的搖晃，及時(shí)糾正鉆孔的偏斜或位移。
4、鉆孔至規(guī)定要求深度后，進(jìn)行孔底清土。清孔的目的是將孔內(nèi)的浮土、虛土取出，減少樁的沉降。方法是鉆機(jī)在原深處空轉(zhuǎn)清土，然后停止旋轉(zhuǎn)，提鉆卸土。
5、鋼筋骨架的主筋、箍筋、直徑、根數(shù)、間距及主筋保護(hù)層均應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定，綁扎牢固，防止變形。用導(dǎo)向鋼筋送入孔內(nèi)，同時(shí)防止泥土雜物掉進(jìn)孔內(nèi)。鋼筋骨架就位后，應(yīng)立即灌注混凝土，以防塌孔。灌注時(shí)，應(yīng)分層澆筑、分層搗實(shí)，每層厚度50～60cm。
2.2泥漿護(hù)壁成孔灌注樁
1.泥漿護(hù)壁成孔是利用泥漿保護(hù)穩(wěn)定孔壁的機(jī)械鉆孔方法。它通過循環(huán)泥漿將切削碎的泥石渣屑懸浮后排出孔外，適用于有地下水和無地下水的土層。
2.成孔機(jī)械有潛水鉆機(jī)、沖擊鉆機(jī)、沖抓錐等。
3.泥漿護(hù)壁成孔灌注樁的施工工藝流程：測(cè)定樁位、埋設(shè)護(hù)筒、樁機(jī)就位、制備泥漿、機(jī)械(潛水鉆機(jī)、沖擊鉆機(jī)等)成孔、泥漿循環(huán)出渣、清孔、安放鋼筋骨架、澆筑水下混凝土。
2.2.1 埋設(shè)護(hù)筒和制備泥漿
鉆孔前，在現(xiàn)場(chǎng)放線定位，按樁位挖去樁孔表層土，并埋設(shè)護(hù)筒。護(hù)筒上部設(shè)1～2個(gè)溢漿孔，是用厚4～8mm鋼板制成的圓筒，其內(nèi)徑應(yīng)大于鉆頭直徑200mm。護(hù)筒的作用是固定樁孔位置，保護(hù)孔口，防止地面水流入，增加孔內(nèi)水壓力，防止塌孔，成孔時(shí)引導(dǎo)鉆頭的方向。
◎護(hù)筒頂高出施工水位1.5m，并高出地面0.3m
◎保證護(hù)筒內(nèi)泥漿頂標(biāo)高始終高于外部水位至少1m。
在鉆孔過程中，向孔中注入相對(duì)密度為1.1～1.4的泥漿。
一般1.2～1.3；易坍地層可提高到1.4左右。
◎泥漿的作用：
穩(wěn)定水壓
使樁孔內(nèi)孔壁土層中的孔隙滲填密實(shí)，避免孔內(nèi)漏水，保持護(hù)筒內(nèi)水壓穩(wěn)定；
護(hù)壁
泥漿相對(duì)密度大，加大了孔內(nèi)的水壓力，可以穩(wěn)固孔壁，防止塌孔；
浮（攜）渣
通過循環(huán)泥漿可將切削的泥石渣懸浮后排出，起到攜砂、排土的作用。
2.2.2 成孔
(1) 回旋（潛水）鉆機(jī)成孔
①回旋鉆機(jī)成孔示意圖
②回旋鉆機(jī)是一種旋轉(zhuǎn)式鉆孔機(jī)，其防水電機(jī)變速機(jī)構(gòu)和鉆頭密封在一起，由樁架及鉆桿定位后可潛入水、泥漿中鉆孔。注入泥漿后通過正循環(huán)或反循環(huán)排渣法將孔內(nèi)切削土粒、石渣排至孔外。
§回旋鉆機(jī)成孔排渣有正循環(huán)排渣和反循環(huán)（泵舉）排渣兩種方式
正循環(huán)排渣法:在鉆孔過程中，旋轉(zhuǎn)的鉆頭將碎泥渣切削成漿狀后，利用泥漿泵壓送高壓泥漿，經(jīng)鉆機(jī)中心管、分叉管送入到鉆頭底部強(qiáng)力噴出，與切削成漿狀的碎泥渣混合，攜帶泥土沿孔壁向上運(yùn)動(dòng)，從護(hù)筒的溢流孔排出。
反循環(huán)排渣法:砂石泵隨主機(jī)一起潛入孔內(nèi)，直接將切削碎泥渣隨泥漿抽排出孔外。
(2)沖擊鉆成孔(2)沖擊鉆成孔(2)沖擊鉆成孔(2)沖擊鉆成孔
①?zèng)_擊鉆機(jī)通過機(jī)架、卷揚(yáng)機(jī)把帶刃的重鉆頭(沖擊錘)提高到一定高度，靠自由下落的沖擊力切削破碎巖層或沖擊土層成孔
②沖擊鉆頭形式有十字形、工字形、人字形等，一般常用十字形沖擊鉆頭
③沖孔前應(yīng)埋設(shè)鋼護(hù)筒，并準(zhǔn)備好護(hù)壁材料。
沖擊鉆機(jī)就位后，校正沖錘中心對(duì)準(zhǔn)護(hù)筒中心，在沖程0.4～0.8m范圍內(nèi)應(yīng)低提密沖，并及時(shí)加入石塊與泥漿護(hù)壁，直至護(hù)筒下沉3～4m以后，沖程可以提高到1.5～2.0m，轉(zhuǎn)入正常沖擊，隨時(shí)測(cè)定并控制泥漿相對(duì)密度。
施工中，應(yīng)經(jīng)常檢查鋼絲繩損壞情況，卡機(jī)松緊程度和轉(zhuǎn)向裝置是否靈活，以免掉鉆。
(3) 沖抓錐成孔
①?zèng)_抓錐，錐頭上有一重鐵塊和活動(dòng)抓片，通過機(jī)架和卷揚(yáng)機(jī)將沖抓錐提升到一定高度，下落時(shí)松開卷筒剎車，抓片張開，錐頭便自由下落沖入土中，然后開動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)提升錐頭，這時(shí)抓片閉合抓土。沖抓錐整體提升至地面上卸去土渣，依次循環(huán)成孔。
②沖抓錐成孔施工過程、護(hù)筒安裝要求、泥漿護(hù)壁循環(huán)等與沖擊成孔施工相同。
③適用于松軟土層(砂土、粘土)中沖孔，但遇到堅(jiān)硬土層時(shí)宜換用沖擊鉆施工。
2.2.3 清孔
1.驗(yàn)孔是用探測(cè)器檢查樁位、直徑、深度和孔道情況；清孔即清除孔底沉渣、淤泥浮土，以減少樁基的沉降量，提高承載能力。
2.泥漿護(hù)壁成孔清孔時(shí)，對(duì)于土質(zhì)較好不易坍塌的樁孔，可用空氣吸泥機(jī)清孔，氣壓為0.5MPa，使管內(nèi)形成強(qiáng)大高壓氣流向上涌，同時(shí)不斷地補(bǔ)足清水，被攪動(dòng)的泥渣隨氣流上涌從噴口排出，直至噴出清水為止。
3.對(duì)于穩(wěn)定性較差的孔壁應(yīng)采用泥漿循環(huán)法清孔或抽筒排渣，清孔后的泥漿相對(duì)密度應(yīng)控制在1.15～1.25。含砂率<=4%(大直徑樁2%)
清孔作業(yè)：
1.鉆孔達(dá)到要求深度后，采用泥漿泵及時(shí)進(jìn)行清孔，避免延時(shí)過長(zhǎng)，泥漿鉆渣沉淀而造成清孔困難或坍孔。
2.鉆孔達(dá)設(shè)計(jì)深度終孔后，將輸漿管下到孔底50～80cm，換用比重1.05～1.25的新鮮泥漿進(jìn)行清孔，直到鋼筋與導(dǎo)管下入孔內(nèi)，重新測(cè)孔底沉渣厚度。直到沉渣厚度滿足要求后，方可進(jìn)行下道工序施工。
3.注意保持孔內(nèi)水頭，防止坍孔；
4.清孔后，檢查孔口、孔中和孔底提取的泥漿比重的平均值，應(yīng)符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。
5.采取一切措施縮短清孔后至灌注水下砼的時(shí)間。
6.不得用加深孔深來代替清孔。
2.2.4 澆筑水下混疑土
1.泥漿護(hù)壁成孔灌注混凝土的澆筑是在水中或泥漿中進(jìn)行的，故稱為澆筑水下混凝土。
2.水下混凝土宜比設(shè)計(jì)強(qiáng)度提高一個(gè)強(qiáng)度等級(jí)，必須具備良好的和易性，配合比應(yīng)通過試驗(yàn)確定。
3.水下混凝土澆筑常用導(dǎo)管法
4.澆筑時(shí)，先將導(dǎo)管內(nèi)及漏斗灌滿混凝土，其量保證導(dǎo)管下端一次埋入混凝土面以下1.0m以上，然后剪斷（或迅速拔出）懸吊隔水栓的鋼絲，混凝土拌和物在自重作用下迅速排出球塞進(jìn)入水中。
2.5灌注樁施工質(zhì)量要求及完全技術(shù)
1.灌注樁施工質(zhì)量檢查包括成孔及清孔、鋼筋骨架制作及安放、混凝土攪拌及灌注等三個(gè)施工過程的質(zhì)量檢查。
2.施工前應(yīng)對(duì)水泥、砂、石子、鋼材等原材料進(jìn)行檢查，對(duì)施工組織設(shè)計(jì)中制定的施工順序、監(jiān)測(cè)手段也應(yīng)進(jìn)行檢查。
2.5.1 成孔質(zhì)量檢查及要求
(1)樁的樁位偏差必須符合規(guī)定，樁頂標(biāo)高至少要比設(shè)計(jì)標(biāo)高高出0.5m。
(2)灌注樁成孔深度的控制要求
泥漿護(hù)壁成孔、干作業(yè)成孔，應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定的深度。
灌注樁的沉渣厚度：當(dāng)以摩擦力為主時(shí)，不得大于150mm；當(dāng)以端承力為主時(shí)不得大于50mm。
2.5.2 鋼筋籠制作及安放要求
鋼筋籠制作時(shí)，要求主筋沿環(huán)向均勻布置，箍筋的直徑及間距、主筋的保護(hù)層、加勁箍的間距等均應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。主筋與箍筋之間宜采用焊接連接。加勁箍應(yīng)設(shè)在主筋外側(cè)，主筋一般不設(shè)彎鉤，根據(jù)施工工藝要求，所設(shè)彎鉤不得向內(nèi)圈伸露，以免妨礙施工。
鋼筋籠主筋的保護(hù)層允許偏差：水下灌注混凝土樁為±20mm；非水下灌注混凝土樁為±10mm。
鋼筋籠制作、運(yùn)輸、安裝過程中，應(yīng)采取措施防止變形，并應(yīng)有保護(hù)層墊塊(或墊管、墊板)。吊放入孔時(shí)，應(yīng)避免碰撞孔壁。灌注混凝土?xí)r，應(yīng)采取措施固定鋼筋籠的位置。
2.5.3 混凝土攪拌與灌注
(1)混凝土攪拌主要檢查材料質(zhì)量與配比計(jì)量、混凝土坍落度；灌注混凝土應(yīng)檢查防止混凝土離析的措施、澆筑厚度及振搗密實(shí)情況。
(2)灌注樁各工序應(yīng)連續(xù)施工。鋼筋籠放入泥漿后，4h內(nèi)必須灌注混凝土。
(3)灌注后，樁頂應(yīng)高出設(shè)計(jì)標(biāo)高0.50m。灌注樁的實(shí)際澆筑混凝土量不得小于計(jì)算體積。
(4)澆筑混凝土?xí)r，同一配比的試塊，每班不得少于1組；泥漿護(hù)壁成孔的灌注樁，每根不得少于1組。
(5) 混凝土灌注樁的質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合表的規(guī)定。
2.5.4 施工驗(yàn)收資料樁基施工驗(yàn)收應(yīng)包括下列資料：
(1) 工程地質(zhì)勘察報(bào)告、樁基施工圖、圖紙會(huì)審紀(jì)要、設(shè)計(jì)變更單及材料代用通知單等。
(2) 經(jīng)審定的施工組織設(shè)計(jì)、施工方案及執(zhí)行中的變更情況。
(3) 樁位測(cè)量放線圖，包括工程樁位線復(fù)核簽證單。
(4) 樁孔、鋼筋、混凝土工程施工隱蔽記錄及各分項(xiàng)工程質(zhì)量檢查驗(yàn)收單及施工記錄。
(5) 成樁質(zhì)量檢查報(bào)告。
(6) 單樁承載力檢測(cè)報(bào)告。
(7) 基坑挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高的樁位竣工平面圖及樁頂標(biāo)高圖。
2.5.5 樁基礎(chǔ)工程安全技術(shù)
(1) 樁基礎(chǔ)工程施工區(qū)域，應(yīng)實(shí)行封閉式管理，進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)的各類施工人員，必須接受安全教育，嚴(yán)格按操作規(guī)程施工，服從指揮，堅(jiān)守崗位，集中精力操作。
(2) 按不同類型樁的施工特點(diǎn)，針對(duì)不安全因素，制定可靠的安全措施，嚴(yán)格實(shí)施。
(3) 對(duì)施工危險(xiǎn)區(qū)域和機(jī)具(沖擊、錘擊樁機(jī)，人工挖掘成孔的周圍，樁架下)，要加強(qiáng)巡視檢查，對(duì)于有險(xiǎn)情或異常情況時(shí)，應(yīng)立即停止施工并及時(shí)報(bào)告，待有關(guān)人員查明原因，排除險(xiǎn)情或加固處理后，方能繼續(xù)施工。
(4) 打樁過程中可能引起停機(jī)面土體擠壓隆起或沉陷，打樁機(jī)械及樁架應(yīng)隨時(shí)調(diào)整，保持穩(wěn)定，防止意外事故發(fā)生。
(5) 加強(qiáng)機(jī)械設(shè)備的維護(hù)管理，機(jī)電設(shè)備應(yīng)有防漏電裝置。
三、溶洞處理方案
巖溶地區(qū)鉆孔灌注樁施工的關(guān)鍵是如何保證成孔過程中不漏漿，或雖漏漿但不發(fā)生坍孔，保證樁孔順利成孔、成樁并滿足承載力要求。施工中應(yīng)對(duì)照設(shè)計(jì)提供的地質(zhì)鉆孔柱狀圖來判識(shí)巖溶地層情況，做到心中有數(shù)，提前預(yù)防。因此根據(jù)溶蝕發(fā)育狀況、空洞大小、溶洞填充物情況，樁基施工采用常規(guī)的泥漿護(hù)壁方式，向孔內(nèi)拋填片石，回填貧混凝土，壓力注漿以及采用鋼護(hù)筒跟進(jìn)等不同的施工工藝。
注漿加固：
注漿方法處理鉆孔樁溶洞，是通過設(shè)計(jì)院提供的地質(zhì)勘察資料，對(duì)鉆孔樁穿過的溶洞進(jìn)行填充和加固的方法，該方法對(duì)于處理大溶洞是十分有效的措施。
1、注漿孔布設(shè) 根據(jù)設(shè)計(jì)院提供的設(shè)計(jì)資料，先找出最大的溶洞，如果溶洞為連通溶洞，只需要對(duì)其中最大的溶洞進(jìn)行注漿加固，另外，鉆注漿孔也是對(duì)地質(zhì)情況的進(jìn)一步勘探，通過取芯探明溶洞的高度及填充物的詳細(xì)情況。
2、注漿壓力控制 用注漿泵注漿，注漿壓力不宜太大，控制在0.5—1.0MPa范圍，具體壓力值由現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定。注漿速度為15—20L/min，其目的是使?jié){液滲透到填充物內(nèi)（包含灌入的砂或碎石），然后固結(jié)，滲透最小直徑定為3.0m，以保證沖鉆成孔時(shí)有足夠的固結(jié)體。注漿時(shí)注漿管必須插入填充物的底部，然后邊注漿邊緩慢上提，提管速度不宜太快，根據(jù)注漿速度確定，應(yīng)使?jié)B透半徑控制在允許范圍內(nèi)。漿液選用水泥漿，用32.5級(jí)水泥，水泥配合比為水：水泥=0.8：1.0。若需用水泥砂漿，則配合比采用水：水泥：砂=1：1：0.8，需要采用雙液漿時(shí)，水玻璃的用量根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定。
3、注漿施工注意事項(xiàng) 為防止?jié){液流失太遠(yuǎn)造成浪費(fèi)，采用間歇注漿方式，使得先注入的漿液與砂子（或碎石）初步達(dá)到膠結(jié)后再注漿，循環(huán)注漿多次，直至達(dá)到規(guī)定最小注漿量和注漿壓力控制值為止。注完一個(gè)孔后，繼續(xù)對(duì)其余孔進(jìn)行注漿，后注漿的壓力必須調(diào)高，最后封孔。注漿順序由現(xiàn)場(chǎng)自行掌握。
四、小 結(jié)
(1)樁基礎(chǔ)是一種常用的深基礎(chǔ)形式，當(dāng)天然地基上的淺基礎(chǔ)沉降量過大或地基承載力不能滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，宜采用樁基礎(chǔ)。明確工程地質(zhì)勘察是樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)與施工的重要依據(jù)。
(2)灌注樁施工中包括有成孔、鋼筋籠制作安裝、清孔和灌注混凝土等施工過程，成樁工藝較復(fù)雜，濕作業(yè)成孔時(shí)成樁速度慢，其成樁質(zhì)量與施工好壞密切相關(guān)，成樁質(zhì)量難以直觀的進(jìn)行檢查。在灌注樁施工方案中要對(duì)質(zhì)量事故認(rèn)真分析，并采取相應(yīng)的預(yù)防措施。
