冲孔桩基础溶洞处理方案的几点研究

摘要:本文基于冲孔桩基础施工工作，系统研究了桩基础溶洞处理的各种施工技术措施；综合分析常见事故处理及预防措施；提出冲孔灌注桩施工质量保证措施，对冲孔桩基础溶洞处理进行了系统研究。

关键字:冲孔桩基础 溶洞

Abstract: This paper is based on the construction work of punching pile, construction technology of the various methods of pile foundation cavity treatment system to analysis and prevention measures and puts forward the construction quality of bored pile foundation pile assurance measures, cave hedge hole processing are researched system.

Keywords: punching pile foundation; karst cave;

中图分类号：TU47文献标识码：A文章编号：

1 工程概况

本冲孔桩工程位于花都区，为四栋高层共有184根冲孔灌注桩，每栋楼各46根桩，其中有溶洞和土洞等不良地质现象的桩110根，占总桩数的60%。施工总进尺约4410延米，入岩总进尺约1015延米，溶洞累计深度约423米，土洞累计深度20米，单桩穿过最大土洞深度10.4米；单桩穿过最大溶洞23.4米，穿过溶洞最多层数9层，最大入岩深度30.24米。整个施工在基坑内进行，施工难度很大。

2 施工难点及应对措施和建议

2.1施工难点

(1)施工在基坑内进行，增加了施工难度，因场区地势低洼，湿法作业，至使场地含水量增大，道路、场地被软化，给设备移动和混凝土灌注增加了难度。

(2)超前钻资料显示岩土溶蚀严重，60%以上的桩遇到溶洞、土洞。

(3)场区存在大溶洞和土洞、中等溶洞和土洞顶覆盖较厚的砂层，是高危地区，冲桩作业时可能会有大面积地陷的风险，给安全施工带来影响。

(4)在多层溶洞地层冲桩，入岩很深，一般有十多米，最深达三十米。

2.2 本工程常见事故及预防处理措施

(1)常见事故：漏浆、偏孔 、缩孔 、坍孔 、弯孔 、卡锤 。

(2)应对措施：针对在基坑内冲桩作业采取以下措施：砌好排水沟，冲桩作业时及时抽排积水；场地随时备有一定数量的石渣或砖渣，及时修补场区和施工道路；购买一定数量的钢板和枕木。

(3)施工过程控制：每栋楼桩按设计好的顺序施工，先施工中央储浆池位置的桩，然后沿储浆池按次序施工；每完成一条桩，泥浆及时抽至储浆池备用，多余泥浆及时外运；尽量利用旋挖机钻孔，减少泥浆产生。

3 施工技术措施

3.1桩位测放及标高控制

根据设计图纸，由专业测量人员制作施工平面控制网，校测场地基准线和基准点、测量轴线、桩的位置及桩的地面标高。为保证放样准确无误，对每根桩必须进行三次定位。

3.2埋设护筒

埋设护筒应准确稳定。护筒周围用粘土回填在夯实。

3.3泥浆使用与管理

泥浆有保护孔壁和排渣的作用，泥浆质量控制应以不塌孔并达到排渣目的为原则。

3.4清孔

清孔的目的是抽、换孔内泥浆，清除孔内钻渣，尽量减少孔底沉淀厚度，防止桩底存留过厚沉淀砂土而降低桩的承载力，确保灌注混凝土的质量。终孔检查后，应立即清孔。清孔时应不断置换泥浆，直至灌注水下混凝土。

3.5钢筋笼制作与安装

钢筋的种类、钢号、直径应符合设计要求。钢筋的材质应进行物理力学性能或化学成分的分析试验。

3.6水下混凝土灌注

混凝土灌注是钻孔灌注桩的重要工序，应予特别注意。钻孔应经过质量检验合格后，才能进行灌注工作。本工程桩有空灌段，施工时要严格控制桩长和桩顶标高，既不多灌浪费混凝土，增加成本，又不少灌影响质量。

4 常见事故处理及预防措施

本工程地质条件对钻（冲）孔灌注桩施工有诸多不利因素，施工过程中，常见以下几种事故。

4.1成孔中漏浆的处理

在成孔时遇到桩孔下有溶洞、土洞时，一旦溶洞顶板被击穿，会发生漏浆现象。处理办法可先投放泥球，及时补浆，在孔内搅拌泥浆，使稠泥浆迅速充填在孔壁块石的间隙中，阻挡渗漏而保护孔壁稳定。漏失停止后，恢复正常成孔。

4.2孔斜

成孔垂直度偏差必须控制在1%以内。成孔出现孔斜的主要原因有：A、地层软硬不均匀，钻头受力不均匀造成的；B、在岩土换层处、岩层面倾斜处、软弱岩层交界处钻进，钻头受力不均：C、桩机底盘安置不水平或产生不均匀深陷。

预防及处理措施：场地要平整，桩架就位后要调整，使桩机底座水平，并经常检查、校正。若发现桩孔已发现偏斜，应先查偏斜情况，如偏斜严重，要先回填石块或灌注砂浆至偏斜处0.50米以上，重新成孔。

4.3水下砼灌注事故

在水下砼灌注过程中，如出现事故时，应分析原因，采取合理的技术措施，及时设法补救，不宜轻易废弃或中止灌注。

4.3.1断桩

在灌注时，由于导管埋深过大，致使导管无法拔出而中断灌注。

4.3.2桩身夹泥的处理

灌注时由于导管密封不良，泥浆渗入导管内，或导管栓塞破裂、脱落，都会产生夹泥现象。这时应全部导管进行处理，然后重新灌注混凝土。

4.3.3卡管

预防方法：灌注前检查灌注机械，并备有备用机械，首批混凝土中可掺入缓凝剂。

处理方法：采用振动吕（可与灌注导管连在一起），将导管内的砼振出，同时也能提高砼的密实度，提高桩身的质量。

4.4 坍孔

在灌注过程中如发现钻孔护筒内水位忽然上升又随即骤降并冒出气泡，应怀疑坍孔现象，用测深锤探测，如原测深锤停挂在混凝土表面上未取出，被埋不能上提，或下不到原来的浓度，均证实为坍孔。

发生坍孔后，及时查明原因，采取相应措施，保持加大水头，防止继续坍孔，如不严重，并不继续坍孔，可恢复正常灌注，混凝土埋深尽量大一点，将坍孔泥砂挤出。

4.5 埋管

主要原因：导管埋深过深，或提管过猛，导管拉断。

预防方法：严格控制导管埋深不得超过6.0米，导管接头螺栓事先检查是否稳妥，提升导管不能过猛。埋管事故已发生，视情况作出处理。混凝土面距桩顶不深时，可将原护筒接长，将护筒沉入已灌注混凝土面以下，抽水、排渣，接灌混凝土。

4.6浇短桩头

产生原因：灌注将近结束，浆渣过稠，发生误测，拔出导管，中止灌注，而造成浇短桩头事故。

预防方法：灌注即将结束，加注清水，稀释泥浆，采用取样探测器采取砼粗骨料以准确判定砼面标高。处理方法为：接长护筒，抽水、排渣，接浇混凝土。

4.7 混凝土供应不及时、中途突然停电、灌注设备出故障

选择有实力的混凝土供应商以满足混凝土的供应需要，如同特殊情况，混凝土不能及时到位时，宜上下小幅度串动灌注导管，以防止管内混凝土初凝及埋管等质量事故。如遇中途突然停电及灌注设备出故障等突发性问题，宜立即启用备用发电机组和灌注设备。

4.8钢筋笼上浮

钢筋笼的埋设是按设计标高放置并固定的，钢筋笼上浮超过允许误差，造成钢筋笼上浮质量事故。其因是导管在提升过程中法兰盘挂住钢筋笼而上浮：混凝土和易性不好，灌注中途出事故，使混凝土初凝结成硬盖，阻力增大，混凝土向上拱抬钢筋笼；钢筋笼在孔口固定不牢。

预防措施：放置钢筋笼时对准钻孔中心，在钢筋笼上设置吊筋和护筒焊接，在孔口牢固固定，提升导管时不可过猛；灌注混凝土时要抓紧时间；根据气温变化，适当调整混凝土配合比，使其具有良好的和易性、流动性。

5 冲孔灌注桩施工质量保证措施

混凝土灌注桩是一种深入地下的隐蔽工程，其质量不能直接进行外观检查。如果上部工程完成后发现桩的质量问题，要采取必要的补救措施以消除隐患是非常困难的。所以在施工的全过程中，必须采取有效的质量控制措施，以确保灌注桩质量完全满足设计要求。灌注桩质量包括桩位、桩径、桩斜、桩长、桩底沉渣厚度、桩顶浮渣厚度、桩的结构、混凝土强度、钢筋笼、以及有否断桩夹泥、蜂窝、空洞、裂缝等内容。

6 结语

冲孔桩基础施工过程中，溶洞处理是一个重大技术难题，应采取针对性的施工方法进行施工，并且需重视安全生产、文明施工与环境保护，以实现最大的质量、经济效益。

参考文献：

1．《工程测量规范》（GB50026-2007）

2.《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）

3.《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）

4.《地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）