趙勇

廣西基礎(chǔ)勘察工程有限責(zé)任公司 541000

摘要：石灰?guī)r地區(qū)采用灌注樁，樁基礎(chǔ)施工完成后，由于巖溶的復(fù)雜性，如果抽芯檢測發(fā)現(xiàn)在樁底三倍持力層范圍內(nèi)仍存在有溶洞，不能滿足設(shè)計要求時，可采用灌漿補強(qiáng)處理，以確保樁基的穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：樁底巖溶；灌漿補強(qiáng)；高壓注漿

一、前言

在石灰?guī)r地區(qū)，荷載要求較高的建筑物，常常采用鉆（沖）孔灌注樁。由于巖溶的復(fù)雜性，在樁基施工前，未完全查清溶洞的分布情況，導(dǎo)致在樁基礎(chǔ)施工完成后，抽芯檢測發(fā)現(xiàn)有個別樁樁底3倍樁徑持力層范圍內(nèi)仍存在有溶洞，不能滿足設(shè)計要求。遇此現(xiàn)象時，可采用灌漿補強(qiáng)處理，以確保樁基的穩(wěn)定性。

本文介紹筆者在桂林市某工程對樁底的溶洞作灌漿補強(qiáng)處理的一些方法措施。

二、工程實例

1、工程概況

桂林某大廈基礎(chǔ)采用沖孔灌注樁，樁長要求為樁端進(jìn)入完整巖石不小于6m。由于桂林位于石灰?guī)r地區(qū)，故樁端以下板厚需不小于3D且不小于6m的較完整微風(fēng)化灰?guī)r作為持力層。沖孔灌注樁施工前我方對場地進(jìn)行了超前鉆施工，大致上探明了地下不良地質(zhì)的發(fā)育情況，為穿越不良地質(zhì)達(dá)到滿足持力層較完整基巖3D及6m的要求提供了參考資料力。由于該塊場地的地質(zhì)情況極其復(fù)雜，超前鉆施工無法探明不良地質(zhì)的詳細(xì)發(fā)育情況，故在成樁后進(jìn)行的鉆芯檢驗中發(fā)現(xiàn)了個別樁樁底持力層基巖3D及5m范圍內(nèi)仍存在大小不等的溶洞：

1）問題樁一

0～12.6m為混凝土；12.6～12.9m為較完整灰?guī)r；12.9～13.2m為溶洞。

2）問題樁二

0～14.9m為混凝土；14.9～18.1m為較完整灰?guī)r；18.1～19.0m為溶洞。

檢測樁樁身混凝土質(zhì)量和混凝土強(qiáng)度、樁底沉渣情況等結(jié)果揭示樁身混凝土灌注連續(xù)、完整、膠結(jié)強(qiáng)度滿足設(shè)計要求只有小部分樁存在輕微缺陷。但樁底3倍樁徑持力層范圍內(nèi)仍存在有溶洞，故不能滿足設(shè)計要求。遇此現(xiàn)象時，可采用灌漿補強(qiáng)處理，以確保樁基的穩(wěn)定性。

2、補強(qiáng)方法

樁底持力層基巖3D及5m范圍內(nèi)存在溶洞，需對其進(jìn)行補強(qiáng)。補強(qiáng)方法為：首先清洗溶洞內(nèi)的軟弱充填物，其次高壓旋噴注入高強(qiáng)度水泥漿使無法清洗干凈的殘渣與水泥漿膠結(jié)充分，最后向溶洞內(nèi)壓入高強(qiáng)度水泥漿直至充滿溶洞以達(dá)到補強(qiáng)的效果。

3、補強(qiáng)施工

1）補強(qiáng)灌漿孔的布置及施工

存在問題需要做補強(qiáng)處理的樁的樁徑為Ф1200。對于樁底存在有溶洞的樁，當(dāng)洞高大于0.30m時，根據(jù)高壓旋噴的波及范圍，在樁底溶洞范圍內(nèi)均布2個灌漿補強(qiáng)孔。布孔原則：盡可能布在溶洞范圍內(nèi)。灌漿補強(qiáng)孔的孔徑為Ф110，鉆孔深度為進(jìn)入溶洞底完整巖石1.0m，孔身垂直，孔內(nèi)不允許有殘留巖芯、巖塊。另外必須做好鉆孔施工原始記錄，原始記錄包括鉆孔深度、溶洞范圍及充填情況。若溶洞深度為達(dá)到0.3m，則采用單孔灌漿即可。

由于壓入水泥漿時需憋壓，故需要在孔口埋置一水管。水管要求高出孔口約0.3m，外露的一頭需絲扣。水管采用3寸鍍鋅水管，在孔口用水泥砂漿埋設(shè)緊固防止松動。

2）樁底溶洞的清洗

樁底溶洞較深且較為密封，故清洗難度較大，一般只能采用高壓清水切割清洗方法將溶洞清洗干凈。高壓清水切割清洗首先是將高壓旋噴器放入已成孔的補強(qiáng)孔中，注入高壓水流將溶洞內(nèi)充填沖散；然后繼續(xù)注水，利用水流負(fù)壓將松散后的殘渣沖出樁身帶出溶洞，如此反復(fù)直至回流水流無殘渣帶出，則溶洞清洗完畢。（高壓清水切割施工參數(shù)為：壓力25Mpa～30Mpa，轉(zhuǎn)速13r/min，提升速度15cm/min。氣舉施工參數(shù)：壓力0.4～0.7Mpa，氣量6～9m3。）

3）高壓注漿水泥漿配制

水泥漿配置材料為：普通硅酸鹽P42.5R水泥，水泥重量的10%的膨脹水泥和水泥重量的1%的減水劑作。水灰比為0.6～0.8。

4）高壓旋噴注漿

將高壓注漿器具放至補強(qiáng)孔孔底溶洞范圍內(nèi)，對樁底溶洞進(jìn)行高壓旋噴注漿，利用高壓水泥的旋轉(zhuǎn)噴射使水泥漿和溶洞內(nèi)的殘留物充分膠合，如此在溶洞范圍內(nèi)反復(fù)作業(yè)直至孔口處有水泥濃漿返出時止，抽出注漿器具移至下一孔，按以上步驟逐孔完成注漿施工。（高壓施工參數(shù)為：壓力20Mpa～25Mpa，轉(zhuǎn)速13r/min，提升速度15cm/min。）

5）注、壓漿水泥漿配置

水泥漿配置材料為：普通硅酸鹽P42.5R水泥，水泥重量的10%的膨脹水泥和水泥重量的1%的減水劑（FDN粉劑）。水灰比為0.45：1。

6）注、壓漿

高壓旋噴注漿施工完畢之后，降低注漿泵壓強(qiáng)，將高強(qiáng)度水泥漿注入補強(qiáng)孔內(nèi)。注漿管下入孔底，打開注漿泵將高強(qiáng)度水泥漿灌入，灌入過程中將注漿管緩緩上提直至孔口，待孔口反出的水泥漿與注入水泥漿濃度基本相同時停止注漿，然后用封孔體系封閉孔口，注漿泵持續(xù)加壓將高強(qiáng)度水泥漿繼續(xù)注入孔內(nèi)，待注漿壓力達(dá)5Mpa以上后再連續(xù)壓降20min方可停止注漿，注漿完畢后待水泥漿凝固1～2小時，若無明顯下沉則施工完畢。

7）工藝流程

成孔及埋設(shè)，封口管注壓漿施工，高壓清水切割，氣舉反循環(huán)清渣，高壓注漿水泥漿配制，高壓旋噴注漿，注、壓漿水泥漿配置，二次注壓漿施工。

三、補強(qiáng)的難點及應(yīng)對措施

一般情況下，按上述方法進(jìn)行高壓注漿補強(qiáng)，可達(dá)到補強(qiáng)目的。但由于有些溶洞具有連通性，或溶洞范圍大，出現(xiàn)有水泥漿液流失大，甚至溶洞灌不滿的現(xiàn)象，出現(xiàn)此現(xiàn)象時，可采用以下措施：

1、出現(xiàn)孔內(nèi)水泥漿液流失較大的情況

在一次注壓漿施工完成后，如果孔內(nèi)水泥漿液流失較大，則要進(jìn)行二次注壓漿，二次注壓漿壓力達(dá)10Mpa以上，連續(xù)壓漿約20min。

2、出現(xiàn)溶洞灌不滿的情況

在灌漿過程中，如果由于樁底的溶洞范圍較大，漿液流失嚴(yán)重，則停止灌漿施工，利用高壓水流往溶洞內(nèi)灌入中、細(xì)砂，使溶洞填滿中、細(xì)砂礫。待溶洞充填滿砂礫后，記錄好灌入砂礫的方量，估算出溶洞的充填量，然后采取高壓旋噴注漿，將水泥漿注入溶洞內(nèi)，讓倒入溶洞內(nèi)的砂礫與水泥漿液充分膠結(jié)，最終形成固結(jié)樁體。旋噴注漿施工完畢，再往孔內(nèi)壓入高強(qiáng)度水泥漿液，達(dá)到補強(qiáng)目的。

如果樁底的溶洞范圍并不大，但水泥漿漿滲漏量較大，則需加入外加劑水玻璃。注漿時需邊注入水泥漿邊加入水玻璃，這樣可使水泥漿在較短時間內(nèi)凝結(jié)，有效阻止水泥漿滲漏，使其可以充填滿溶洞以達(dá)到補強(qiáng)目的。

四、補強(qiáng)效果的檢測方法

可采用鉆芯法以及小應(yīng)變動測法進(jìn)行檢測灌漿補強(qiáng)效果。

五、結(jié)論

樁底溶洞經(jīng)高壓灌漿補強(qiáng)達(dá)28天后，經(jīng)抽芯檢測，水泥強(qiáng)度可達(dá)20～30MPa。說明灌漿補強(qiáng)取得了良好效果，可以確保樁基持力層的穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)：

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