旋挖樁施工技術(shù)在深基坑中的應(yīng)用

黃海

（中國(guó)建筑西南勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，四川 成都610000）

1 工程概況

民航二所科研辦公樓位于成都市人南立交東側(cè)，南二環(huán)內(nèi)側(cè)。擬建物地上25層，地下2層。東側(cè)為盛隆街，西側(cè)為民航總局測(cè)試中心大樓。地理環(huán)境優(yōu)越，交通十分方便。本工程?hào)|側(cè)為空地，距離盛隆街27.0m；南側(cè)距離寬10.0m的綠化帶3.0m，綠化帶外為二環(huán)路；西側(cè)南端距離民航總局測(cè)試中心大樓（地面以上14層，地下1層）12.0m，距離2層辦公樓16.8m，北端距離磚混辦公樓（3層，基礎(chǔ)埋深約3.0m）5.0m；北側(cè)距離磚混辦公樓（3層，基礎(chǔ)埋深約3.0m）4.9m。場(chǎng)地地形平坦，地面高程為494.51～495.46m，最大高差0.95m?；娱_(kāi)挖深度為7.70m～13.00m。分別對(duì)各坑壁段采用（ZH3型樁應(yīng)用于7.7m坑壁段；ZH2型樁應(yīng)用于11.6m坑壁段；ZH1型樁應(yīng)用于13.0m坑壁段）旋挖樁進(jìn)行施工。根據(jù)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》（JGJ120-99），該工程側(cè)壁安全等級(jí)為一～二級(jí)。

2.工程地質(zhì)及水文條件

2.1 工程地質(zhì)條件

根據(jù)勘察資料，在勘察深度范圍內(nèi)地基土按時(shí)代和成因分為第四系全新統(tǒng)人工填土層（Q4ml）、第四系全新統(tǒng)沖洪積層（Q4al+pl）和白堊系上統(tǒng)灌口組泥巖（K2g）組成。各層特征簡(jiǎn)況如下：

①雜填土：褐色、黑灰色，松散，稍濕；主要為粘性土、粉土，分布于場(chǎng)地表層，含較多建筑垃圾，場(chǎng)地內(nèi)普遍分布，層厚0.80～2.50m。②素填土：褐黃色、黑灰色為主，松散，稍濕～濕；主要為耕植土、含卵石粘性土，基本完成自重固結(jié)，含少量卵石、磚瓦塊等，均勻性差，該層在場(chǎng)地內(nèi)普遍分布于地表和雜填土層之下，層厚0.60～2.80m。③粉質(zhì)粘土：褐黃色，軟塑～可塑，含少量鐵錳質(zhì)氧化物及鈣質(zhì)結(jié)核，局部見(jiàn)卵石風(fēng)化痕跡，含少量的砂顆粒，主要分布與場(chǎng)地北側(cè)，層厚0.50~1.90m。④粉土：灰黃色，稍濕，主要成分為長(zhǎng)石，含少量石英和云母，含較多粘?；蛏傲＃瑘?chǎng)地內(nèi)普遍分布，層厚0.40~2.50m。⑤細(xì)砂：青灰色、褐黃色，濕～飽和，主要成分為石英和長(zhǎng)石，見(jiàn)少量云母碎屑和其它黑色礦物，普遍分布于卵石層頂部，以透鏡體分布于卵石層中，層厚0.40~3.70m。⑥卵石：青灰色、褐黃色，飽和，稍密～密實(shí)，卵石粒徑2～8cm，個(gè)別大于15cm，亞圓形，卵石成份多為巖漿巖和沉積巖，中等～微風(fēng)化，中砂、礫石、少量粘性土充填，充填物含量20～50%，局部含少量漂石，卵石層頂面埋深4.70～6.60m，高程488.56～490.46m。根據(jù)《成都地區(qū)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（DB51/T5026-2001），按N120動(dòng)力觸探錘擊數(shù)及卵石含量將其分為稍密卵石（⑥-2）、中密卵石（⑥-3）、密實(shí)卵石（⑥-4）三個(gè)亞層：稍密卵石（⑥-2）:夾少量角礫，卵石約占60%，擊數(shù)為4.1～6.9擊，N120統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)值5.69擊；以層狀或透鏡狀分布，巖芯采取率為80%。

中密卵石（⑥-3）:夾少量角礫，卵石約占70%，擊數(shù)為7.0～11.0擊，N120統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)值8.47擊，以層狀分布為主，少量透鏡體狀分布，巖芯采取率為90%。

密實(shí)卵石（⑥-4）:夾少量角礫，卵石約占75%，N120擊數(shù)>11擊，N120統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)值17.96擊，以層狀分布為主，少量透鏡體狀分布，巖芯采取率為90%。

⑦泥巖:根據(jù)風(fēng)化程度分為兩個(gè)亞層：強(qiáng)風(fēng)化泥巖⑦-1：紅褐、紫紅色，粉砂泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，巖質(zhì)軟，節(jié)理發(fā)育。巖芯多呈碎塊狀或餅狀。巖芯碎塊手可折斷。層位頂面埋深13.60～16.10m，相當(dāng)于絕對(duì)高程479.34～481.37m，層厚1.70～3.00m。

中等風(fēng)化泥巖⑦-2：巖質(zhì)較軟，含少量砂質(zhì)，風(fēng)化裂隙較發(fā)育，裂隙面充填灰綠色粘土礦物，錘擊聲半啞～較脆。巖芯多呈短柱狀，少量長(zhǎng)柱狀或碎塊狀，此次勘探未揭穿。

2.2 水文地質(zhì)條件

場(chǎng)地內(nèi)地下水類型為賦存于填土層的上層滯水和砂卵石層中的孔隙潛水。主要受大氣降水、地下水逕流補(bǔ)給，本次勘察期間雨水較為充沛，部分鉆孔測(cè)得靜止水位，埋深3.50～4.70m。根據(jù)區(qū)域水文資料，歷年最高水位埋深在自然地面下2.50m左右，水位年變幅1.00～2.00m。根據(jù)成都地區(qū)的降水經(jīng)驗(yàn)，建議場(chǎng)地卵石土綜合含水層滲透系數(shù)k取18m/d（2.08×10-4m/s），為強(qiáng)透水層。

3.旋挖樁施工方法和技術(shù)要求

3.1 旋挖樁施工工序：

3.2.旋挖樁施工方法及技術(shù)要求：

開(kāi)孔前，樁位應(yīng)定位準(zhǔn)確，在樁位外設(shè)置定位龍門樁。樁位軸線采取在地面設(shè)十字控制網(wǎng)和基準(zhǔn)點(diǎn)。鉆機(jī)就位時(shí)，確保垂直度偏差不大于1%。

在鉆進(jìn)過(guò)程中，采用連續(xù)性筒式取土鉆進(jìn)成孔；鉆機(jī)就位：通過(guò)自身履帶爬行至需鉆樁位，由機(jī)械自身電腦控制進(jìn)行鉆機(jī)桅桿與機(jī)身水平和垂直調(diào)整；埋設(shè)護(hù)筒：鉆機(jī)就位后，在測(cè)量和施工人員的指導(dǎo)下，鉆尖對(duì)準(zhǔn)樁位中心，鉆機(jī)旋挖至一定深度取出土后下放護(hù)筒。一般護(hù)筒埋深1-2m，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況護(hù)筒應(yīng)高出地面30cm左右為宜；復(fù)測(cè)、校正樁位與護(hù)筒中心偏差：護(hù)筒埋設(shè)好后，由測(cè)量人員和監(jiān)理代表進(jìn)行樁位復(fù)核校正。本道工序完成后申報(bào)開(kāi)孔通知單并進(jìn)行鉆進(jìn)成孔；若因地層原因，旋挖鉆機(jī)無(wú)法正常掘進(jìn)，則才用人工風(fēng)鎬進(jìn)行代替，并將護(hù)筒焊接，將其壓至孔底充當(dāng)護(hù)壁，挖孔深超過(guò)10m時(shí)必須采用機(jī)械通風(fēng)。孔內(nèi)照明須使用12V安全電壓和防爆燈；井孔要設(shè)置牢固可靠的安全梯，以便于施工人員上下。挖孔工作暫停時(shí)，孔口必須罩蓋。

鋼筋籠制作必須按設(shè)計(jì)圖紙要求精心加工。鋼筋的品種，鋼號(hào)及尺寸規(guī)格應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，其制作偏差符合主筋間距：±10mm；箍筋間距：±20mm；鋼筋籠直徑：±10mm；鋼筋籠長(zhǎng)度：±50mm；主筋彎曲度：≤1%；鋼筋籠彎曲度：≤1%；的規(guī)定：分段制作的鋼筋籠，鋼筋接長(zhǎng)采用單面搭接焊，焊縫長(zhǎng)10d，封閉箍和加強(qiáng)環(huán)采用單側(cè)搭接焊，焊縫長(zhǎng)10d，主筋焊接時(shí)接頭應(yīng)錯(cuò)開(kāi)，在同一截面內(nèi)的鋼筋接頭數(shù)不得多于主筋總數(shù)的50%，螺族箍筋應(yīng)大部分與主筋點(diǎn)焊，增加鋼筋籠的強(qiáng)度。扎口焊接時(shí)，上下主筋位置對(duì)正，保持鋼筋籠上下軸線一致。鋼筋籠入孔時(shí)應(yīng)對(duì)準(zhǔn)孔位輕放慢慢入孔，鋼筋籠入孔后應(yīng)徐徐下放，不得左右轉(zhuǎn)動(dòng)，嚴(yán)禁高起猛落強(qiáng)行下放。焊接部位表面污垢應(yīng)先行清除。鋼筋籠下放孔內(nèi)符合要求后，可將主筋點(diǎn)焊于孔口護(hù)筒上或用鐵絲牢固綁扎于孔口，以使鋼筋籠定位和防止竄動(dòng)。

3.3.、樁芯砼澆筑

下灌注導(dǎo)管后，二次清孔，確保孔底沉渣厚度符合規(guī)范要求。

對(duì)灌注導(dǎo)管要檢查其圓滿度，垂直度及其連接密封性，按期對(duì)導(dǎo)管進(jìn)行水封試驗(yàn)。下入孔內(nèi)導(dǎo)管的底部距孔底300-500mm，并做好記錄。隔水塞用和導(dǎo)管口徑相符的皮球。保證足夠的初灌量，保證埋深0.8～1.5m，連貫灌注時(shí)埋深2-6m，灌注應(yīng)連續(xù)進(jìn)行。灌注混凝土過(guò)程中，要經(jīng)常探測(cè)混凝土面上升高度，檢查埋管深度?；炷辽仙焦羌艿卓?4m以上時(shí)，再提升導(dǎo)管，使導(dǎo)管底口高于鋼筋籠骨架底部 2m以上，可以恢復(fù)灌注速度，保持正常的埋管深度，灌注接近樁頂時(shí)，要保持足夠的導(dǎo)管高度，采用接入短導(dǎo)管等措施，水下混凝土灌注面高出樁頂設(shè)計(jì)高程 1.0～1.5m（此高度是根據(jù)該地層裂隙發(fā)育等情況暫定，具體由設(shè)計(jì)、監(jiān)理及業(yè)主方確定），以便清除浮漿，確?；炷翗渡碣|(zhì)量。拆除導(dǎo)管之前測(cè)量混凝土面高程，以保證灌注混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)高程。

導(dǎo)管提升應(yīng)保持居中，防止掛碰鋼筋籠，拆下的導(dǎo)管要及時(shí)沖清干凈。灌注砼時(shí)充盈系數(shù)控制在1.1。根據(jù)試樁砼充盈系數(shù)為1.3，但此地層灌注砼時(shí)充盈系數(shù)可能會(huì)大于1.1，超出部分的砼應(yīng)由甲方及監(jiān)理簽證認(rèn)可。接近樁頂時(shí)，由于導(dǎo)管內(nèi)砼高度減少，壓力降底，管外泥漿稠度比重增加，出現(xiàn)灌注困難，應(yīng)提高漏斗高度。砼灌注完成時(shí)，適時(shí)撥出護(hù)筒，并做好孔口防護(hù)，防止發(fā)生意外事故。澆筑混凝土?xí)r，按設(shè)計(jì)及規(guī)范要求數(shù)量留置混凝土試件，測(cè)定 28d強(qiáng)度。

3.4 、樁頂連系梁施工

待樁芯砼澆筑后，沿樁位開(kāi)挖基槽并清理出樁頂預(yù)留主筋，基槽成型并經(jīng)檢查合格后方可綁扎連系梁鋼筋，最后支模澆筑砼，待砼澆筑8小時(shí)后即可拆模。連系梁頂標(biāo)高一般可根據(jù)自然地坪高度進(jìn)行調(diào)整。

[1]《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)范》（JGJ120-99）;

[2]《錨桿噴射混凝土支護(hù)技術(shù)規(guī)范》（GB50086-2001）;

[3]《基坑土釘支護(hù)技術(shù)規(guī)程》（CECS96-97）