某特大橋鉆孔樁施工嚴(yán)重塌孔擴(kuò)孔問題的處理辦法

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　XXX高速公路－XXX特大橋主橋7＃墩基礎(chǔ)采用φ1.8米的鉆孔灌注樁，左右幅橋共18根鉆孔樁，設(shè)計(jì)樁底標(biāo)高-80.0米,樁頂標(biāo)高為1.8米，采用摩擦樁。

　　墩位處水文、地質(zhì)情況為：橋址水文特征既受逕流作用，也受潮流影響，靈江潮汐為不規(guī)則半日潮，漲潮流速1.8～3.6m/s，落潮流速1.5～2.3 m/s，最高潮位6.45 m，最低潮位-2.83m，一般潮位4.32m，一般低潮位-1.90m，一般高潮位5.00m。X#墩上部土層主要為淤泥質(zhì)土，下部以卵、碎石土為主，含漂石或塊石，底部為風(fēng)化凝灰?guī)r，基巖面標(biāo)高可達(dá)-91.1m。河床面至-13.4m為粉砂，-13.40m至-28.20m為淤泥質(zhì)粘土，-28.20m至-87.00m為含量50～80%的卵碎石層，部分卵石粒徑大于30cm。

　　根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告提供的地質(zhì)資料和實(shí)際施工情況，認(rèn)為該墩位處的地質(zhì)特征屬超深厚、大粒徑、高含量卵碎石地層，鉆孔過程中極易造成坍孔，且成孔后擴(kuò)孔率非常大。

　　雖然我單位采取了一系列嚴(yán)格的技術(shù)措施，采用CJF-20和KPG-3000型鉆機(jī)聯(lián)合鉆孔施工，但由于地層中卵石含量太高，粒徑超大，層厚超深。在成孔過程中無法形成有規(guī)則的孔壁，擴(kuò)孔很大，泥漿無法起到護(hù)壁作用，在最初開鉆的9個(gè)孔中成樁4根，有三根樁沖擊鉆鉆至-40m至-50m左右坍孔，一根至-72.3m坍孔，一根鋼筋籠安裝完準(zhǔn)備清孔時(shí)坍孔，在成孔過程中每根樁均出現(xiàn)嚴(yán)重漏漿，大卵石難以破碎而堵鉆桿、孔壁坍塌等嚴(yán)重問題不斷發(fā)生，成孔概率很低，施工風(fēng)險(xiǎn)很大。

　　后來，為了解決漏漿嚴(yán)重、易坍孔現(xiàn)象，對(duì)該特殊地質(zhì)問題專門成立技術(shù)小組，進(jìn)行深入細(xì)致的研究，發(fā)現(xiàn)采取對(duì)地層進(jìn)行鉆小孔注水泥漿加固效果較好。

　　注漿孔布置：在鉆孔樁中心位置布置一根鉆至-70.0至-80.0m高程的注漿孔，另在鋼護(hù)筒外側(cè)約0.5m處對(duì)稱布置兩根鉆至-50.0高程的注漿孔。

　　鉆小孔鉆機(jī)的選擇：根據(jù)注漿孔要穿透含大塊石、漂石易坍孔的高含量卵石地層，必須選擇大扭矩、超鉆深的大型工程地質(zhì)鉆機(jī)，選用鉆巖深度可達(dá)1000米的JY-1000型的地質(zhì)鉆機(jī)進(jìn)行注漿孔的鉆探。

　　注漿孔鉆孔施工：首先插打內(nèi)徑10cm、壁厚6mm以上的鋼套管至-25m左右，保證鋼管垂直度在5‰以內(nèi)，起鉆小孔導(dǎo)向作用及避免泥水進(jìn)入鋼護(hù)筒，利用JY-1000型工程地質(zhì)鉆機(jī)配置金剛石鉆頭和加強(qiáng)鉆桿（鉆頭直徑大于鉆桿直徑5-10cm），在鋼管內(nèi)鉆小孔，當(dāng)鉆機(jī)扭矩達(dá)到最大時(shí)，停止鉆進(jìn)，利用鉆桿先注漿待水泥漿終凝后再繼續(xù)鉆進(jìn)（注漿后，卵石層不易坍孔、分層注漿可以減少上部已注漿的卵石層對(duì)鉆桿的阻力）直至達(dá)到需要的深度，一般鉆至-80米需分二次完成，鉆孔的全過程均利用注漿機(jī)向鉆桿內(nèi)注入江水循環(huán)以防止鉆頭鉆進(jìn)中堵管。

　　注漿施工：首先選用具有3.0～5.0Mpa壓力的雙液壓注漿機(jī)和3～5m3/h攪拌量的攪拌機(jī)，根據(jù)試驗(yàn)配制水泥漿，水灰比為0.6，為方便施工，降低水泥漿注入卵石后的強(qiáng)度，加入適量的膨潤土，摻量為水泥的30%，7天強(qiáng)度為10Mpa左右，注漿時(shí)利用鉆桿從下往上注入水泥漿，水泥漿由鉆頭的出漿口噴出，注漿量一般為2.0～3.0m3/m。

　　注漿效果：卵石層注入水泥漿后，使卵石層形成具有一定強(qiáng)度的固結(jié)層，在具體鉆孔過程中，克服了漏漿、坍孔現(xiàn)象，卵石破碎比例增大，堵管現(xiàn)象大為減少，擴(kuò)孔率降低30%左右。

　　參考文獻(xiàn)：XXX特大橋設(shè)計(jì)、施工及地質(zhì)資料

　　 《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ041-2000）

　　 《橋涵》（鐵道部第三工程局主編）