彭劍，劉芝剛

（廣州南華工程管理有限公司，廣東 廣州 510230）

1 工程概況

肇慶新港高樁碼頭位于肇慶市廣利鎮(zhèn)塘口村西側(cè)的西江北汊道左岸，地處三水盆地西側(cè)邊緣，為珠江三角洲外緣河岸沖積平原。上覆地層為第四紀(jì)覆蓋層，厚度相差較大；下伏基巖則為石灰?guī)r，喀斯特地貌，基巖出露的高差異常大。以黃雜色為主的粉質(zhì)黏土及粉土層出露，普遍混有碎石（以方解石為主），其含量上部較多，下部漸少而混粗礫砂增多。按標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)屬硬塑狀態(tài)，而按性質(zhì)劃分則為可塑狀態(tài)。個(gè)別鉆孔在-16.41～-21.61 m范圍內(nèi)呈黑色流塑極軟狀淤泥物質(zhì)，混有多量腐植質(zhì)及油膩物質(zhì)，屬軟塑狀態(tài)，此處疑為地下溶洞。

高樁碼頭平面為棧橋式布置，碼頭全長263.8 m，寬30 m，碼頭后方布設(shè)3座引橋與港區(qū)連接，3座棧橋?qū)挒?2 m。碼頭結(jié)構(gòu)形式為高樁桁架結(jié)構(gòu)，碼頭樁基礎(chǔ)采用φ1 200 mm和φ1 000 mm鉆孔灌注樁，引橋基礎(chǔ)采用φ800 mm鉆孔灌注樁。其中φ1 200 mm灌注樁80根約1 790 m，φ1 000 mm灌注樁 160根約4 240 m，φ800 mm灌注樁36根約843.4 m。

2 樁孔超前鉆溶洞分布

在肇慶新港碼頭灌注樁施工過程中，很難準(zhǔn)確把握基巖內(nèi)溶洞具體情況，根據(jù)地質(zhì)勘探資料，對(duì)地下溶洞比較發(fā)育的樁位進(jìn)行了超前鉆，超前鉆情況如表1。

施工過程中主要碰到以下幾種巖溶現(xiàn)象及由此引發(fā)的施工困難：

1）具有一定方向性的土洞；

2）基巖表面溶蝕現(xiàn)象明顯，多見不規(guī)則狀的石筍，溶蝕漏斗現(xiàn)象，巖石表面凹凸不平，成樁過程多出現(xiàn)高差變化較大等特點(diǎn)；

3）施工時(shí)由于碰到溶洞或與樁位外溶洞相通

的裂隙，引起突然間大量泥漿漏失，并引發(fā)塌孔埋鉆等事故；

表1 樁孔超前鉆情況匯總表Table 1 Summary of advanced boreholedrilling conditions

4）巖石表面傾斜及溶洞底板傾斜或遇到半邊溶洞的情況，施工時(shí)易造成斜孔、卡錘，進(jìn)尺困難等；

5）進(jìn)尺時(shí)遇到大溶洞，且填充物為軟塑性土質(zhì)或空洞時(shí)，若不控制進(jìn)尺，沖錘突然下落，極易引起掉錘或卡錘等事故，且因進(jìn)尺過快，導(dǎo)致護(hù)壁質(zhì)量差，易發(fā)生塌孔；

6）由于鉆機(jī)自身的局限性，易產(chǎn)生梅花孔以及因?yàn)闄C(jī)械故障（如鋼絲繩斷開等問題）引起掉錘等。

根據(jù)工程地質(zhì)條件及溶洞的不同類型，從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等方面經(jīng)過比較，采用靜壓化學(xué)灌漿法、套內(nèi)護(hù)筒法等施工技術(shù)分類處理溶洞，取得預(yù)期的效果。

3 溶洞處理方法

3.1 靜壓化學(xué)灌漿法

當(dāng)溶洞內(nèi)有填充物填滿，或有流砂，或當(dāng)溶洞為空洞，或填充物不滿（水洞）并且深度在3 m以內(nèi)時(shí)，在鉆孔樁施工前，應(yīng)先進(jìn)行預(yù)處理，采用靜壓化學(xué)灌漿法固結(jié)填充物和流砂，或用此方法填滿溶洞，在固結(jié)體達(dá)到一定強(qiáng)度以后再進(jìn)行鉆孔施工。靜壓化學(xué)灌漿的關(guān)鍵在于漿材的配方和工藝。

1） 技術(shù)要求

溶洞預(yù)處理的目的是為了加固溶洞填充物和填滿溶洞空間并達(dá)到一定的強(qiáng)度（20 MPa以上），防止鉆孔樁施工時(shí)泥漿流失、流砂及坍孔等情況的發(fā)生，保障成孔及水下混凝土澆筑等一系列施工工序的順利完成[1]。溶洞預(yù)處理施工，在鉆孔樁施工之前進(jìn)行，與樁基施工的各工序一起形成流水作業(yè)。

由于溶洞埋藏較深，不能用爆破或填充混凝土等一般方法處理，有效的處理方法是灌漿法。而在眾多的灌漿法中，因溶洞的不規(guī)則性特點(diǎn)，決定了其處理的最有效和比較經(jīng)濟(jì)的方法是靜壓化學(xué)灌漿法。因此，采用靜壓化學(xué)灌漿法，同時(shí)也可以通過兼用噴射灌漿法，促進(jìn)填充物強(qiáng)度的加強(qiáng)。

2）主要施工機(jī)械設(shè)備

主要機(jī)械設(shè)備有：BW250型泥漿泵，BW150型泥漿泵，100型鉆機(jī)，泥漿攪拌機(jī)和貯漿槽，高壓灌漿管及配件。

3） 施工工藝

布孔：在超前鉆有溶洞的樁位四周均布4個(gè)灌漿孔；

鉆孔：孔徑80 mm，孔深要求達(dá)到最深溶洞的底部；

工藝：采用雙液灌漿系統(tǒng)進(jìn)行全孔灌漿，要求少量多次、反復(fù)灌漿。

靜壓化學(xué)灌漿的加固特點(diǎn)是漿材可在幾秒或在幾十秒內(nèi)瞬間凝固，可控制漿液灌注在一定范圍內(nèi)且不流失，材料的利用率高，比較經(jīng)濟(jì)[2]，漿材的結(jié)石率為100%。

漿液作用：

①對(duì)溶洞中的砂、礫等土體，漿液通過滲透作用板結(jié)砂和礫；

②對(duì)于溶洞中的稀土、亞黏土等土體，漿液通過劈裂、擠密作用加固土體；

③對(duì)于無填充物和半填充溶洞的空間，漿液通過充填作用填滿溶洞。

漿液在土體中的滲透擴(kuò)散方向是往小主應(yīng)力面方向，漿液固化后，小主應(yīng)力面得到加固，而原次小主應(yīng)力面變成小主應(yīng)力面[3]。

這樣，通過對(duì)小主應(yīng)力面的反復(fù)不斷的加固后，一方面滲透、擠密溶洞中的土體的空隙，充填溶洞的空間，在樁體周圍形成了防水帷幕，防止流砂和保證護(hù)壁泥漿不流失；另一方面，提高了溶洞中土體的承載力和抗剪力形成擋土墻，防止坍孔[4]。

進(jìn)一步明確村（社區(qū)）第一書記主要職責(zé)，下發(fā)第一書記任務(wù)清單。一是嚴(yán)格執(zhí)行全脫產(chǎn)擔(dān)任第一書記工作的政策，派員單位及時(shí)做好工作交接，第一書記在下派期間不再承擔(dān)原單位的各項(xiàng)工作任務(wù)。二是正確處理好第一書記與支部書記的關(guān)系，二者應(yīng)是相互依靠、相互幫襯、相互合作、內(nèi)外結(jié)合的關(guān)系，第一書記在工作中充當(dāng)好參謀和掌舵人的角色，支持支部書記的正常工作。三是鄉(xiāng)鎮(zhèn)黨委、政府不能將與第一書記職能職責(zé)無關(guān)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)日常工作強(qiáng)加于第一書記，應(yīng)確保第一書記工作有序進(jìn)行。四是注重工作實(shí)績，減少各種重復(fù)性表格填報(bào)和資料收集，統(tǒng)籌精簡開會(huì)時(shí)間，真正讓第一書記有更多時(shí)間深入到群眾中開展工作。

3.2 套內(nèi)護(hù)筒法

當(dāng)溶洞為空洞，且深度在3 m以上的，擬用套內(nèi)護(hù)筒法施工，即用內(nèi)護(hù)筒穿過溶洞的施工工藝。

1）內(nèi)護(hù)筒長度的確定

護(hù)筒長度L＝h+3 m（h為地質(zhì)超前鉆確定的溶洞高度）。

2）內(nèi)護(hù)筒內(nèi)徑的確定

內(nèi)護(hù)筒內(nèi)徑要求分別小于φ80 cm、φ100 cm和φ120 cm，同時(shí)外徑應(yīng)小于外護(hù)筒內(nèi)徑5 cm，如果僅下一次內(nèi)護(hù)筒（一層溶洞），內(nèi)護(hù)筒內(nèi)徑分別選用73 cm、93 cm、113 cm，壁厚為1 cm，則外徑分別為75 cm、95 cm、115 cm。

當(dāng)遇到第二層溶洞時(shí)，第二層溶洞的內(nèi)護(hù)筒（即第三次護(hù)筒）應(yīng)分別選用70 cm、90 cm、110 cm內(nèi)徑。

3.3 溶洞頂部鉆孔

根據(jù)超前鉆的資料，當(dāng)鉆孔施工接近溶洞頂部時(shí)，提起鉆頭、鉆桿，移開鉆機(jī)（GP30），采用沖擊鉆機(jī)YKC30鉆孔，鉆孔鉆頭外徑分別為75 cm、95 cm、115 cm。

用沖擊鉆鉆孔時(shí)，要求輕錘慢打，使孔壁圓滑堅(jiān)固，提升高度一般不超過50 cm。所有卡扣及鋼絲繩必須先經(jīng)測(cè)試檢查，其它施工工藝及注意事項(xiàng)與常規(guī)相同。

3.4 內(nèi)護(hù)筒的沉放方法

1） 當(dāng)沖擊穿過溶洞頂部時(shí)，要反復(fù)提升沖錘，在頂部厚度范圍上下慢放輕提，如果沖錘不明顯受阻礙，則說明頂部已成孔，并且是圓滑垂直的。此時(shí)，用鋼絲繩活扣綁住內(nèi)護(hù)管，用吊機(jī)（或鉆機(jī)自吊）把內(nèi)護(hù)筒放入外護(hù)筒內(nèi)至孔底。到孔底后，內(nèi)護(hù)筒不會(huì)靠自重沉到溶洞底部（因溶洞底有沉渣、沉淀物等），此時(shí)，GPS30鉆機(jī)重新就位。

2）護(hù)筒沉設(shè)利用GPS30鉆機(jī)進(jìn)行，在鉆機(jī)的鉆桿上附加壓架，利用鉆機(jī)的鉆進(jìn)壓力和鉆桿、鉆頭的重量，使內(nèi)護(hù)筒隨鉆頭的鉆進(jìn)而下沉，直到溶洞的底部。

3.5 內(nèi)、外護(hù)筒間空隙及內(nèi)護(hù)筒與溶洞底部間空隙的處理

1）在內(nèi)護(hù)筒底部及頂部100 cm范圍內(nèi)回填砂、碎石，中部回填中砂。

2） 用高壓噴射灌漿法對(duì)回填體進(jìn)行灌漿處理。灌漿后，內(nèi)護(hù)筒上下兩端空隙被砂、碎石及漿液沖填固結(jié)，固結(jié)強(qiáng)度要求達(dá)到30 MPa，其抗?jié)B系數(shù)可達(dá)10-7m／s。灌漿處理后，即可重新鉆孔。

3）在內(nèi)護(hù)筒頂部及底部100 cm范圍內(nèi)回填小碎石素水泥混凝土，內(nèi)護(hù)筒中部回填砂，同樣能起到堵塞空隙目的。

4）對(duì)于需要處理多層溶洞的樁基，一般仍采用上述灌漿法填充固結(jié)空隙進(jìn)行施工。目的是為了增加溶洞底部（同時(shí)有可能是下層溶洞的頂部）附近填充物的密度和強(qiáng)度，并且增加內(nèi)、外護(hù)筒間的膠合力。

5）重新沖鉆，直至嵌入完整基巖。當(dāng)符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求時(shí)，經(jīng)監(jiān)理工程師同意即可終孔，此樁即成孔。成孔后的工序工藝與常規(guī)相同。

4 結(jié)語

根據(jù)工程所在地的地質(zhì)條件及溶洞的不同類型，從經(jīng)濟(jì)技術(shù)等方面進(jìn)行比較分析，采用靜壓化學(xué)灌漿法、套內(nèi)護(hù)筒法等施工技術(shù)分類處理溶洞，處理方法有效可靠，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均能滿足設(shè)計(jì)要求。

化學(xué)灌漿法對(duì)溶洞的預(yù)處理達(dá)到預(yù)期目的，有效防止了鉆孔樁施工時(shí)泥漿流失、流砂及坍孔現(xiàn)象，有效保證成孔及水下混凝土澆筑等工序的順利完成。

套內(nèi)護(hù)筒法要求對(duì)施工過程包括從確定內(nèi)護(hù)筒長度、內(nèi)徑到沉放方法乃至內(nèi)外護(hù)筒間空隙、內(nèi)護(hù)筒與溶洞底部間空隙的處理等的各個(gè)環(huán)節(jié)，都需落實(shí)到位，才可順利成孔。

采用靜壓化學(xué)灌漿法、套內(nèi)護(hù)筒法等施工技術(shù)分類處理溶洞，只要對(duì)施工全過程嚴(yán)格把好技術(shù)關(guān)，不僅可有效縮短施工工期，而且能達(dá)到工程質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)效益的雙贏效果。

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