湯寧斌

【摘要】：高壓旋噴灌漿技術(shù)已不僅僅用于軟基處理中，已開始發(fā)展到樁基施工事故的處理中，尤其是巖溶發(fā)育地區(qū)樁基施工中。唐縣冀東水泥熟料生產(chǎn)線4#熟料庫(kù)樁基施工中應(yīng)用高壓旋噴技術(shù)成功地完成了灌注樁樁底持力層的加固處理；工程實(shí)踐表明，高壓噴射注漿技術(shù)處理巖溶地區(qū)灌注樁樁底持力層，取得了良好的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)效益。

【關(guān)鍵詞】：挖孔樁施工；溶洞處理；高壓噴射注漿技術(shù)

1、工程概況

唐縣冀東水泥廠4500噸/日水泥熟料生產(chǎn)線位于河北省保定市唐縣白合鎮(zhèn)，4#熟料庫(kù)現(xiàn)已完成挖孔樁施工，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)為直徑24m圓形整板基礎(chǔ)，單樁承載力特征值為620噸，現(xiàn)整板基礎(chǔ)已施工完畢，在后續(xù)施工前發(fā)現(xiàn)熟料庫(kù)基礎(chǔ)持力層灰?guī)r中溶洞發(fā)育。受唐縣冀東水泥有限責(zé)任公司（以下簡(jiǎn)稱業(yè)主）委托，我公司負(fù)責(zé)完成該項(xiàng)目的地基處理工作。

2、場(chǎng)地地質(zhì)條件

根據(jù)勘探揭露，場(chǎng)地勘探深度范圍內(nèi)分布的主要地層自上而下分述如下：

⑴人工填土層

雜填土（地層代號(hào)①）：黃褐色、黃色等，呈松散～稍密狀態(tài)。

⑵第四系全新統(tǒng)坡積+洪積層

粉質(zhì)粘土（地層代號(hào)②1）

黃褐色，局部含少量角礫，呈稍濕、可塑狀態(tài)。

碎石含粉質(zhì)粘土（地層代號(hào)②2）

黃褐色，碎石含量50～70%，呈稍濕、中密狀態(tài)。

⑶太古代巖層

含石英角閃二長(zhǎng)巖（地層代號(hào)③1）

褐黃～灰綠色，淺灰、灰及灰綠色。巖體結(jié)構(gòu)松散，敲擊易碎，聲音沙啞；巖體中節(jié)理裂隙發(fā)育，切割面上具有氧化鐵染色，呈強(qiáng)風(fēng)化狀態(tài)。

石英角閃二長(zhǎng)巖（地層代號(hào)③2）

褐灰～灰白色，等粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，呈中風(fēng)化狀態(tài)。

⑷奧陶系亮甲山組三段巖層

灰?guī)r（地層代號(hào)④）：黃褐色，細(xì)晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。巖溶發(fā)育的主要形態(tài)為溶洞、溶孔和溶蝕裂隙，呈中風(fēng)化狀態(tài)。

溶洞土（地層代號(hào)⑤）

該層為溶洞充填物，多為褐黃色粘土，含少量灰?guī)r碎屑，呈濕、可塑狀態(tài)。該層分布于灰?guī)r（地層代號(hào)④）層中。

3、加固方案

根據(jù)后續(xù)樁基抽芯情況，發(fā)現(xiàn)3#、29#、45#號(hào)樁底溶洞直徑較大，直徑在2.5m～4.9m，另有5根樁底溶洞也較發(fā)育，溶洞充填物為軟塑～可塑狀態(tài)粘土，結(jié)合類似工程地基加固處理經(jīng)驗(yàn)，本著節(jié)約造價(jià)和安全可靠的原則，建議4#熟料庫(kù)在樁位中心施鉆130鉆孔至樁端持力層以下6.0m，并采用高壓旋噴自下而上注漿處理；若揭露該深度范圍內(nèi)有大于1.5m溶槽、溶洞時(shí)，需在對(duì)應(yīng)樁周圍1.0m內(nèi)增加三個(gè)鉆孔，采用三角形布置，鉆孔至樁底下6.0米處仍采用高壓旋噴處理至設(shè)計(jì)樁頂，處理結(jié)束28天后挑選該類樁進(jìn)行靜載荷試驗(yàn)以確定是否滿足設(shè)計(jì)要求，合格后方和使用。

4、高壓旋噴施工工藝及技術(shù)要求

4.1施工工藝

⑴孔位定位

按測(cè)放的鉆孔位置安放鉆機(jī)，對(duì)位偏差應(yīng)不大于50mm。

⑵高壓旋噴引孔鉆探

高壓旋噴引孔直徑為130mm，采用金剛石鉆頭，鉆探5米完整中風(fēng)化灰?guī)r可終孔，并作好鉆探記錄。

⑶注漿液制備

注漿液水泥采用P.O 42.5水泥，水灰比為1：1。

⑷高壓旋噴

高壓旋噴采用二重管工藝，水泥漿壓大于20Mpa，流量100～150L/min；氣壓0.3～0.7Mpa，旋噴加固段提升速度為10～15cm/min。

⑸檢測(cè)

注漿完成28天后，采用樁靜載荷試驗(yàn)檢測(cè)樁承載力，合格后進(jìn)行下道工序施工。

4.2技術(shù)要求

⑴水泥漿攪拌系統(tǒng)應(yīng)配有可靠的計(jì)量裝置，噴漿系統(tǒng)應(yīng)配備流量表、壓力計(jì)等檢測(cè)裝置；在噴漿過程中對(duì)提升速度應(yīng)有速控裝置和措施。

⑵施工前應(yīng)對(duì)漿液流量、噴漿壓力、噴嘴提升速度等進(jìn)行標(biāo)定。

⑶注漿泵與鉆機(jī)距離一般控制在50～80m范圍內(nèi)，并根據(jù)施工場(chǎng)地調(diào)整。

⑷發(fā)生故障時(shí)立即停止提升和旋噴，排除故障后復(fù)噴，復(fù)噴高度不小于50cm。

⑸水泥漿應(yīng)在旋噴前一個(gè)小時(shí)內(nèi)攪拌，旋噴過程中，鉆孔中正常的冒漿量控制在20%以下。超過20%或完全不冒漿時(shí)，應(yīng)查明原因采取相應(yīng)措施。

⑹高噴灌漿過程中，出現(xiàn)壓力突降或驟增、孔口回漿密度或回漿量異常等情況時(shí)，應(yīng)查明原因，及時(shí)處理。

5、效果檢驗(yàn)

通過上述高壓旋噴加固，處理效果明顯，對(duì)3#、29#、45#樁進(jìn)行靜載荷試驗(yàn)，單樁承載力均滿足設(shè)計(jì)要求，抽芯旋噴體的單軸極限抗壓強(qiáng)度最低為12.0Mpa。

總結(jié)，因底板已施工完畢，若采用別的施工工藝處理，需破除鋼筋混凝土底板，工程量較大，不僅增加成本，工期也受很大影響；采用地質(zhì)鉆機(jī)成孔，高壓旋噴加固溶洞土，施工便捷，對(duì)周邊影響范圍小，可同時(shí)上多臺(tái)設(shè)備，工期有保障，質(zhì)量滿足要求，為業(yè)主創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益。