岩溶地貌下 油罐 灌注桩桩基施工技术探讨

王慧恩

摘要：随着现代社会的发展，建筑行业对国民经济发展的影响也变得愈发重要，对施工单位的技术要求也越来越高。桩孔挖掘前要认真研究地质资料，分析地质情况对可能出现的流砂、流泥及有害气体等情况，应制定针对性的安全措施，采用科学、合理的技术处理好桩基施工，保证工程质量。本文对岩溶地貌下油罐灌注桩桩基施工过程中的具体技术做了一点探讨。

关键词：岩溶地貌 灌注桩 桩基施工 技术探讨

岩溶地貌是具有溶蚀力的水对可溶性岩石进行溶蚀等作用所形成的地表和地下形态的总称，又称喀斯特地貌。它以溶蚀作用为主，还包括流水的冲蚀、潜蚀，以及坍陷等机械侵蚀过程，按出露条件分为：裸露型喀斯特、覆盖型喀斯特、埋藏型喀斯特。岩溶地貌分布在世界的可溶性岩石地区，占地球总面积的10%。中国岩溶地貌分布广、面积大，主要分布在碳酸盐岩出露地区（广西、贵州、云南东部和广东北部），面积约91～130万平方千米，是世界上最大的岩溶区域之一。

某油库建设于云南东部，场区原始地貌属于中山剥蚀丘陵但单元，场地总体地势西高、东低，区域由南北向延伸的区域性活动断裂所控制，西部控制性断裂为普渡河-西山活动断裂，东部控制性断裂为小江活动断裂，两大控制性断裂间次生断裂发育，属构造不稳定区。地勘结果显示场区分布的不良地质作用主要是：岩溶、填土滑坡及潜在的滑坡，其中场地内主要岩溶形态有溶洞或裂隙、溶槽、溶沟、溶孔等，溶洞或裂隙、溶槽、溶沟内大部分都充填了可塑状态的粘性土（局部夹硬塑或软塑状态薄层），充填厚度约0.6m～4.8m，平均厚度约1.9m；少部分无填充物，直径约0.3m～3.2m，平均约1.1m。平面范围内岩溶成点状分布，分布直径约0.5m～4.8m，区内没有发现落水洞、天然井等，仅132钻孔于基岩顶面揭露垂向直径约2.4m的土洞，宜作注浆处理。综合评价本场地岩溶发育趋势为弱～中等。

灌注桩按其成孔方法不同，可分为钻孔灌注桩、沉管灌注桩、人工挖孔灌注桩、爆扩灌注桩等。根据本工程的实际，在施工过程中采用旋挖钻孔灌注桩方式开展桩基施工。在油罐灌注桩桩基施工过程中针对现场实际施工期间存在的技术及现场问题，提出相应建议具体如下：

一、本工程地质条件复杂，地下存在溶洞较多，同时地下溶洞相互通连，容易造成桩体不密实、桩身夹泥和串孔问题，同时造成混凝土超灌量大量增加。对于上述问题建议如下：

1.对溶洞区域及溶洞上下两米范围内使用帆布包裹钢筋笼，帆布采用规格为3米*7米，韧性好防水性好的帐篷雨布，提前打孔并用铆钉铆孔，本工程桩身直径为ф800mm，钢筋笼周长为2.198米，3米帆布基本可以保证一圈半，有效保证帆布接缝稳定同时防止混凝土涨破帆布。此种处理方案优点为有效减少超灌量，同时减少了因为漏浆和混凝土流失导致的桩身不密实及夹泥，缺点为桩身可能存在凹陷，桩身摩擦力大幅度降低。

2.遇到溶洞后先灌入素混凝土填充，等待2天，混凝土强度到达30%以上后重新成孔。此方案优点为成桩质量好，缺点为成本高，超灌量大，施工周期长（存在多层溶洞情况更为明显），容易造成偏孔。

3.一次性成孔，直接成桩。此方案优点为施工周期短，操作简单。缺点为超灌量极大，成本高，混凝土及水泥浆流失可能导致桩身不密实夹泥。

二、本工程地下存在溶孔裂隙较多，同时溶孔裂隙无法提前判断，可能造成桩体漏浆漏混凝土，导致桩体出现孔隙空洞或局部出现跑浆只剩骨料现场。对于上述问题建议如下：

1.采用高压注浆填充并固结，高压注浆采用间距一米布孔，孔深按前期施工情况测算应≥25米，水泥浆水灰比建议在1.2（同时可以考虑加入部分膨胀剂保证水泥浆流动性，加入水玻璃有效防止地下水团），高压注浆压力建议在20Mpa以上，有效将水泥浆压入裂隙溶孔，注浆完成后进行桩基础施工。优点为堵漏防裂隙效果好，可以有效防范桩身漏浆漏混凝土，同时增加了地基承载力。缺点为造价高。

2.可以采用钢筋笼满裹帆布，因为无法判断地下溶孔裂隙位置，只能采用钢筋笼桩顶以下全部裹帆布。优点为可以有效防止漏浆。缺点为降低了桩的摩擦力同时还有可能造成桩身存在凹陷现场。

3.直接正常灌入混凝土成桩，优点简单易行同时因为裂隙填充可能增加桩承载力。缺点为超灌量大，水泥浆漏浆会导致桩身部分地方不密实，检测存在波幅及波速起伏较大。

三、本工程地下同时还有从3米多到9米不等的不均匀分布软泥层，部分为溶洞填充物，另外是岩石表面因为地下水无法渗透而形成窝状或层状软泥层。软泥层可能导致无法成孔，钻机一直钻取的都是软泥。对于上述问题建议如下：

1.对于含水率较低，层厚较小的软泥层，先尝试钻机清理，必要时加入适量水泥，对软泥层周圈进行硬化，待初凝后进行钻孔施工，如果成孔顺利，便可以正常进行下部工序。

2.对于层厚较大的软泥层，钻机清理无法成孔时，采用泥浆护壁工艺，保持孔里水头压力，同时保证泥浆比重大于1.2，利用泥浆压力及护壁效果成孔，如果成孔顺利，便可以正常进行下部工序。

3.采用添加水泥及泥浆护壁无法有效阻止软泥塌落，无法成孔时，采用安装混凝土导管并灌入素混凝土进行填充措施，填充高度至软泥层顶部两米，等待2天后，待混凝土强度到达30%以上后重新钻孔、成孔。如果成孔顺利，便可以正常进行下部工序。

四、灌注桩成桩质量控制要点及对策措施：

1.灌注混凝土质量控制及对策，成孔后，若放置时间长，遇降雨等天气，雨水或地表水流入孔内，孔遭浸泡容易造成坍塌，因此成孔后应及时放下钢筋笼灌注混凝土。混凝土要严格按照配合比拌合均匀，确保具有必要的塑性和流动性，控制坍落度；严格控制混凝土的初凝时间，不得早于从首批料灌注开始至全部混凝土灌注完成的所需时间；混凝土严禁含异物、结块、离析等现象存在，否则灌注过程中易造成堵管。首批混凝土数量应能满足导管初次埋置深度和封底混凝土的需要；混凝土灌注必须连续不能停顿，如有等待混凝土停歇期，经常提动导管，使混凝土保持足够的流动性。灌注过程中，需要拆除导管时，要尽可能缩短拆除时间。混凝土灌注后，混凝土强度增长还需要一定的时间，如在其邻近桩位钻孔，容易对混凝土造成扰动，进而影响强度，为此，应跳桩施工。

2.防止钢筋笼上浮质量控制。混凝土从导管底口流出向上升时，向下的冲击力转变为向上的顶托力或导管法兰盘挂钢筋笼都可能使钢筋笼上升。其控制要点为：一是在钢筋笼纵筋顶端焊3到4根防浮钢筋固焊在钢护筒上；二是当灌注混凝土的顶面距钢筋笼底部1m作业，应降低混凝土的灌注速度，直到混凝土面上升到距钢筋笼骨架底部4m左右时，提升导管使底口距钢筋笼底部2m以上高度后恢复正常灌注速度；三是提拔导管时，始终保持导管位置位于孔中央，防止法兰盘挂钢筋笼。

俗话说基础不牢地动山摇，油库是成品油储存的基础设施，在油罐基础的施工过程中，对钻孔灌注桩的质量控制十分重要，直接影响到整个建设工程的施工水平，需要施工单位、业主单位给予高度重视，相关管理人员也必须全程参与质量管理工作中。这样，油库建设管理便能有条不紊的有序进行，跟上经济发展的步伐并为经济进步贡献一份力，同时，也为环境保护和安全管理作出一份贡献。

参考文献：

1. 李明辉.喀斯特地质嵌岩灌注桩基础施工.施工技术,2003(05)

2. 杨兆生.喀斯特地貌条件下进行灌注桩施工的方案优化.建筑施工,2010(006):506-507.

[3]薛桦.旋挖钻机施工桩基础施工质量控制[J].山西水利科技2010(03)