混凝土灌注樁在布吉河粵寶路河段改造工程中的應(yīng)用

尚常清

（四平市水利勘測設(shè)計研究院 吉林四平 136000）

二十世紀90年代以來，混凝土灌注樁被廣泛應(yīng)用于建筑軟土地基處理，以提高地基的承載能力。近年來應(yīng)用于水利工程中可以作為護岸永久性擋墻，尤其是臨近街道、重要建筑物等無法開挖的河道，混凝土灌注樁的優(yōu)越性十分突出。

1 工程概況

布吉河中上游所在的布吉街道位于深圳市中部，特區(qū)北側(cè)，南鄰羅湖區(qū)，是深圳市重點工業(yè)衛(wèi)星鎮(zhèn)，為改善布吉河水環(huán)境，深圳市、龍崗區(qū)兩級政府決定興建布吉污水處理廠，規(guī)劃廠址擬建于規(guī)劃嘉興路～現(xiàn)狀粵寶路之間地塊，廠區(qū)用地占用布吉河現(xiàn)狀河道，需對布吉河粵寶路河段作為布吉污水廠的配套同時進行。

本工程任務(wù)是：本工程屬布吉河污水處理廠廠區(qū)外配套工程，為滿足布吉污水處理廠建設(shè)需要，需進行廠區(qū)外進廠總管建設(shè)和河道綜合治理，使河道經(jīng)改造后滿足設(shè)計防洪要求、改善河道生態(tài)環(huán)境，從而提升區(qū)域地產(chǎn)價值。

布吉河中游河段在鐵路橋分水口以下由明渠段和鐵路西分流箱涵二條渠道組成，防洪標(biāo)準：布吉河粵寶路河段防洪標(biāo)準為100年一遇洪水設(shè)計，設(shè)計分洪流量Q為265m3／s。

2 工程地質(zhì)

根據(jù)勘察成果資料，場地內(nèi)地層自上而下分別為：第四系人工填土層 （Q4s）、第四系沖洪積層（Q4al＋pl），第四系殘坡積層 （Q4el＋dl）和侏羅系中統(tǒng)塘廈群中亞群 （J2tnb），具體描述如下：

① 第四系人工填土層 （Q4s）。人工填土為雜填土和素填土，分布廣泛，每個鉆孔均有揭露，由砂礫質(zhì)粘土、礫砂、石塊混合堆積而成，塊石為花崗巖，大小不均，大者幾十公分，小者數(shù)公分，棱角狀～次棱角狀，堅硬，填土層結(jié)構(gòu)一般較松散。干燥～稍濕，堆積年限10年，該層屬強透水層。最大厚度8.8m，最小厚度1m，底板高程在13.3～19.42m之間。

②第四系沖洪積層 （Q4al＋pl）。②－1粉質(zhì)粘土，黃褐色，紅褐色，粘結(jié)緊密，硬塑，飽和，手不易掰開，呈透鏡體分布，主要分布在粵寶路段，最大厚度3.3m，最小厚度1m。②－2砂卵礫石層，黃褐色－灰色，一般為古河床沖積物，上部含粘性土，粒度自上而下為粗砂礫、礫砂，卵石不等，幾乎每個鉆孔均有分布，稍密－中密，最大厚度5.6m，最小厚度0.5m。高程相差較大，一般為11.93～15.24m。

③第四系殘坡積層 （Q4el＋dl）。為砂質(zhì)粘性土，黃褐色－紅褐色，色雜，呈土狀，為粉質(zhì)粘土、粘土，濕，可塑－硬塑，由泥質(zhì)粉砂巖風(fēng)化殘積而成。

④侏羅系中統(tǒng)塘廈群中亞群 （J2tnb）。為一套內(nèi)陸湖泊相砂泥質(zhì)碎屑巖建造，巖性以灰白、灰綠色中厚層狀長石石英砂巖、石英砂巖、紫紅色砂質(zhì)泥巖、硅質(zhì)泥巖為主，鉆孔自上而下揭露的有：

④－1全風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖夾砂質(zhì)礫巖，黃褐色，由泥質(zhì)粉砂巖風(fēng)化而成，呈土狀，為粉質(zhì)粘土、粘土，濕，可塑－硬塑，原巖結(jié)構(gòu)清晰，局部夾強風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖塊石，最小厚度5.8m。每個鉆孔均有揭露。

④－2強風(fēng)化砂巖，黃褐色－青灰色，由全風(fēng)化砂巖夾強風(fēng)化巖塊組成，堅硬，取芯困難，采取率較低，主要分布在ZK14、ZK12號孔，厚度2.2～3m。

④－3弱風(fēng)化砂質(zhì)礫巖，灰～青灰色，角礫狀結(jié)構(gòu)，膠結(jié)物為泥質(zhì)、鈣質(zhì)，堅硬，礫石多呈圓狀、次圓狀、次棱角狀，大小不等，3～5cm居多，可見陡傾角節(jié)理，方解石微脈充填，裂面一般較新鮮，主要分布在ZK12號孔，厚度不詳。

根據(jù)取樣進行試驗資料分析，主要物理力學(xué)指標(biāo)建議值如下表1。

表1 巖、土層物理力學(xué)指標(biāo)參數(shù)建議值表

3 支護方案及結(jié)構(gòu)

由于河道位于城區(qū)，受地形及交通制約，靠近粵寶路側(cè)無法放坡開挖，同時施工期間不得影響已建分流箱涵和地下市政管線。由于該側(cè)臨近范圍均為地下構(gòu)筑物，無法采用錨桿、土釘?shù)戎ёo措施。本階段比較了鋼板樁支護和懸壁式排樁支護兩個方案，經(jīng)計算，由于鋼板樁剛度較小，樁頂水平位移較大，無法滿足設(shè)計要求，且基坑下部巖性變化大，以強風(fēng)化巖為主，鋼板樁施工困難，加之鋼板樁為定型廠品，為12m長，無法滿足本工程支護長度。因此本階段推薦采用單排懸壁鉆孔灌注樁支護，將該支護作為永久性建筑物設(shè)計。

基坑深約6～8m，考慮周邊為重要市政管線，故對該基坑作為1級進行設(shè)計，要求樁頂最大水平位移為0.0025h。并嚴格控制地面沉降。

計算控制工況為：竣工工況，墻前無水，墻后為地下水。地面超載20kN／m2。

計算方法：“理正深基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件fspw4.1”。計算結(jié)果見下表2。

表2 支護結(jié)構(gòu)計算成果表

經(jīng)計算，樁號0＋482～0＋589左岸采用灌注樁掛鋼筋混凝土面板護岸支擋結(jié)構(gòu)。灌注樁采用φ1200名滿水下C30鉆孔灌注樁，間距1.5m，樁長14.5m（包括冠梁），樁端支撐在強風(fēng)化層。樁頂設(shè)寬1.2m高1m冠梁，冠梁頂高程21.00m，冠梁每10m設(shè)一道伸縮縫，內(nèi)填瀝青杉板，冠梁頂設(shè)仿木欄桿。在灌注樁冠梁預(yù)留φ20鋼筋，水平間距1.5m，豎直間距0.6m，在每根灌注樁上錨φ20鋼筋，水平間距1.5m，掛φ6＠200鋼筋網(wǎng)?；炷翉姸鹊燃壘鶠镃30，飾面處理同擋墻段。樁間排水帶設(shè)0.3m厚碎石砂，碎石砂與混凝土擋板間設(shè)聚乙烯閉孔泡沫板。樁間設(shè)二排φ100排水花管，外包無紡布，水平間距1.5m，i＝1／10。

4 鉆孔灌注樁施工方法

鉆孔灌注樁：位于粵寶路西側(cè)，根據(jù)設(shè)計樁位定孔，平整場地，構(gòu)筑施工平臺。施工工藝：平整場地、填筑施工平臺→樁位放線→開挖漿池、漿溝→埋設(shè)護筒→鉆機就位、孔位校正→成孔、泥漿循環(huán)、清除廢漿、泥渣→清孔→吊裝鋼筋骨架→設(shè)立導(dǎo)管→灌注水下混凝土→拔除護筒→樁機移位→下一樁孔施工。

施工時采用回旋鉆機鉆孔，泥漿護壁，鉆至設(shè)計標(biāo)高或樁長后，由監(jiān)理和設(shè)計人員現(xiàn)場驗收后，清孔，利用鉆機起重系統(tǒng)吊放鋼筋籠，再澆筑水下混凝土，澆筑時應(yīng)連續(xù)作業(yè)。為防止塌孔，要求跳孔施工。對于兼做永久性岸墻的排樁，要求進行小應(yīng)變和抽芯檢測，合格后方可進行岸墻墻面施工、裝飾。

5 結(jié)束語

在灌注樁施工過程中，嚴格按施工實施細則要求，按工序進行質(zhì)量控制，堅持每道工序?qū)嵤z查驗收許可制、成樁輔以適當(dāng)?shù)臋z測方法，就能保證混凝土灌注樁質(zhì)量。

1 建筑樁基技術(shù)規(guī)范 （JGJ94－2008）.中國建筑工業(yè)出版社

2 華南工學(xué)院等編 .地基與基礎(chǔ) .中國建筑工業(yè)出版社

3 朱之基主編 .混凝土灌注樁質(zhì)量無損檢測技術(shù) .北京人民交通出版社.1993

4 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范 （GB50007－2002）