一、工程概况
武汉农村商业银行金融后台中心综合大楼桩基试桩工程,自2012年4月23日进场施工到2012年6月14日完工退场,前后历经近2个月的时间,因为该工程的地下存在溶洞,所以施工中处理溶洞是本项目的技术难点。根据地勘资料显示,该工程地下存在较发育的溶洞群,且从桩基的超前钻资料看基本每根桩都存在3米——20米的无填充或半填充的流塑状填充物的大溶洞,很大一部分桩还存在多个连续溶洞,地质非常复杂。
二、溶洞处理方案
在施工过程中,我项目部结合每根桩的溶洞情况进行了大致的溶洞类型分类,主要分以下几大类:3米以下小型溶洞;3—5米的中型溶洞;5—8米的大型溶洞;8—20米的特大型溶洞;以及存在几个连续的特殊溶洞。针对这几大类型的溶洞特点分别制定相应的处理方案:
1、当溶洞内的充填物是可塑或软塑的粘土,并且溶洞不漏水,不管溶洞多大,也不管溶洞数量多少都可以不考虑,在不卡钻的情况下,可按正常的地质情况施工成孔。成孔后,按正常的施工工艺安放钢筋笼,进行正常的灌注,并及时测量混凝土面高度,直到把混凝土灌注到设计桩顶标高位置。
2、无填充或半填充小溶洞施工:溶洞内无填充或半填充,冲击成孔时要时刻注意护内水头高度,不能保持时采用片石粘土水泥筑壁法,即投入片石、粘土、水泥方法处理。在孔位附近准备大量粘土、片石和适当数量的水泥,设置两个容量较大的泥浆池,保证桩孔一旦出现漏浆,能够及时补浆和回填桩孔。在接近溶洞顶板1米左右时,加大泥浆比重,小冲程冲击,逐渐击穿顶板,同时加强对孔内泥浆面变化的监测,发现孔内泥浆面明显下降,立即提起冲锤,及时补充泥浆,回填粘土、片石和袋装水泥(重量比1:1:0.2),停置一段时间(一般24H)。在停置期间,若孔内泥浆继续下降,应随时补充泥浆和回填混合物,待孔内泥浆稳定后,方可继续冲孔,采用小冲程冲击投下混合物,使其实挤入溶洞中,堵塞溶洞通道。在冲击过程中,孔内泥浆还会下降,每次泥浆下降,都要及时提起冲锤,补充泥浆回填粘土、片石,并停止冲孔一天,待稳定后继续冲孔,如此循环反复,直到桩孔内不再漏浆为止,顺利穿越溶洞。
3、大溶洞施工:溶洞较大(一般大于8.0米),洞内无填充或流塑填充物,漏水严重,采取片石加粘土反复打密,若仍然无法形成泥石护壁则采用混凝土填充,待混凝土强度起来后再进行冲孔。
三、溶洞处理成效
项目部通过分析不同的溶洞特点采取相应的处理措施,该工程的溶洞处理取得了显著成效,得出如下实际处理经验:
1、对于5米以下的中小型溶洞,用抛填片石+水泥+粘土的方法处理效果最佳,而需要注意的就是根据漏浆程度的不同来调动片石、水泥、粘土的比例,一般是1:2:4的比例。若漏浆较严重,则可以适当提高水泥和粘土的比例;若漏浆非常严重,再一次抛填止漏后用钻锤捣匀混合物,待水泥与片石的混合物达到一定的胶结强度后再进行施工。
2、对于5—8米的大型溶洞,用抛填法则很难使得片石水泥混合物护住超过5米的孔壁,对这种中型溶洞处理的有效办法是回填低标号的素砼,然后待素砼达到一定的强度后再进行施工,一般是24h—36h,用砼进行护壁,而且效果显著。此方法注意的事项就是浇筑素砼前必须要使得孔深到达溶洞中下部位,至少要击穿溶洞的洞顶,以便素砼能充分填充溶洞从而达到护壁和止漏的效果。
3、对于8米—20米的特大溶洞,用素砼回填法进行处理理论上是可以,实际上特大溶洞回填素砼的量都较大,一次处理少则100多方砼,多则几百方砼,这样使得成本大大增高。所以,对于这种特大溶洞应该根据溶洞的特点采取科学有效、经济适用的方法进行处理。而农商行桩基工程中特大溶洞的特点是流塑状半填充,且溶洞内充满了蜂窝状的中风化灰岩,在这种情况下,项目部经过商讨和分析,采取了掏渣法进行处理,由于溶洞存在蜂窝状的灰岩,且蜂窝空隙内是半填充的流塑状填充物,所以每次打到溶洞处就出现严重的漏浆现象,这种情况下采取向孔内补填清水,用钻锤继续往下施工,将蜂窝状的灰岩砸碎,由于没有浓浆,破碎的灰岩不能被泛出孔口而影响进尺,所以在钻锤砸碎一段蜂窝状灰岩后,换掏渣筒下去掏取砸碎的蜂窝状灰岩碎片以达到进尺的目的,如此反复循环,直至施工至溶洞底部,然后回填砂浆进行护壁堵漏,因溶洞中存在蜂窝状灰岩,故采取回填砂浆的方法进行固结堵漏,待砂浆打到7D强度后再进行桩基进尺施工。此方法需要注意的是卡钻和倒钻事故的发生,所以在钻锤施工时应采取小冲程钻进。www.tmgc8.com
4、对于连续溶洞的处理,则采取各个击破的方法进行依次处理,因为连续溶洞是若干个不同深度、不同大小、不同特点的溶洞组成的,所以在处理时,前后采取的方法也要根据溶洞的不同特点采取相应的处理方案。沿着桩深从第一个溶洞开始处理,直到最后一个溶洞处理完毕后再进行桩基施工。
四、结语
通过农商行的试桩工程,让我了解到了桩基施工中不确定因素较多,会不断遇到新的问题,作为一名项目负责人和工程技术人员,应该高度重视和认真研究桩基施工中出现的涌水、塌孔、卡锤(钻)、掉锤(钻)、泥浆渗漏、灌注中砼外漏等一系列技术难题,并且结合工程的实际情况积极寻求应对和处理方案,必要时还需要多方咨询和请教。通过农商行桩基溶洞施工的实践,证明溶洞处理的方法很多,但是要针对溶洞的特点来采取相应的处理才是最有效的方法。
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