鉆孔灌注樁和旋噴樁在深基坑工程施工中的應(yīng)用

梁敏生

【摘 要】基坑支護(hù)就成為了基坑工程施工極為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，基坑支護(hù)技術(shù)的選擇一定要合理、科學(xué)，而施工質(zhì)量也要嚴(yán)格控制。本文結(jié)合某深基坑工程，通過對(duì)工程場周邊環(huán)境及工程條件進(jìn)行了具體的分析，采用鉆孔灌注樁與旋噴樁的支護(hù)方案，并對(duì)鉆孔灌注樁與旋噴樁的施工質(zhì)量控制進(jìn)行了探討，取得了較好的支護(hù)效果，可供參考。

【關(guān)鍵詞】深基坑；支護(hù)方案；鉆孔灌注樁；旋噴樁；施工；質(zhì)量控制

近年來，隨著建筑的建設(shè)高度和規(guī)模不斷擴(kuò)大，建筑基坑工程呈現(xiàn)出施工規(guī)模大、施工環(huán)境復(fù)雜、場地緊湊和影響面大等特點(diǎn)，并且基坑工程需要穿越周邊建筑及地下管道，若沒有采取合理的支護(hù)方案，不僅會(huì)影響到工程的施工工期和經(jīng)濟(jì)效益，而且還會(huì)影響周邊建筑物的質(zhì)量安全，致使安全事故的發(fā)生。因此，如何選取工程的基坑支護(hù)技術(shù)，并加強(qiáng)支護(hù)技術(shù)的施工質(zhì)量控制，是建筑施工方必須十分重視的工作。

1 工程概況

某建筑工程，建筑物設(shè)計(jì)高度38m。地下室基坑支護(hù)與降水工程：場地標(biāo)高為-2.00m，基坑深6m，支護(hù)周長大約290m，總面積約為4810.64m2。基坑北側(cè)為一5層宿舍樓，與基坑距離約30m，宿舍樓基礎(chǔ)類型為條形基礎(chǔ)，基礎(chǔ)下方為級(jí)配砂石，厚度為1.5m，級(jí)配砂石墊層底標(biāo)位于現(xiàn)狀地表下方2.0m處。擬建場區(qū)地下水水位較高，年平均水位埋深1.0m左右。

根據(jù)基坑內(nèi)的地質(zhì)情況，經(jīng)研究，認(rèn)為該基坑開挖范圍內(nèi)主要為填土、粉土、粉砂土，這幾層土透水性強(qiáng)，滲透系數(shù)為10-3～10-4cm/s，在高水位條件下易引起流砂、管涌，從而導(dǎo)致邊坡失穩(wěn)。此外，該基坑內(nèi)，有外來不明水源，且水量較大，因此對(duì)本基坑而言，降水是關(guān)鍵。

2 現(xiàn)狀分析

由于基坑開挖距宿舍樓距離較近，且該地段機(jī)動(dòng)車和人員往來頻繁，屬人口密集區(qū)，機(jī)動(dòng)車和人員活動(dòng)可能會(huì)造成邊坡位移變形，影響建筑物的安全使用。因此，給基坑北側(cè)及其圍護(hù)工程施工帶來很大困難。此外，降水時(shí)對(duì)北側(cè)相鄰5層樓影響也很大，所以，還需要對(duì)該基坑北側(cè)采取止水措施，確保已有建筑物安全。

3 支護(hù)方案

通過對(duì)該工程雜填土、素填土埋深大（最大埋深為2.0m），碎礫、碎石含量高、體積大、透水性強(qiáng)，基坑開挖深度6.00m等實(shí)際情況的考查，結(jié)合周邊已建工程采取的支護(hù)方法，研究確定本工程基坑支護(hù)方案。依據(jù)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)范》JGJ120、《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94、《混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》BGJ107、《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50202-2002、建筑變形測量規(guī)程及其它相關(guān)規(guī)范要求，工程設(shè)計(jì)提出以Ф600mm鉆孔灌注樁與高壓旋噴樁相結(jié)合的基坑支護(hù)和降水方案。

（1）用粉質(zhì)粘土層作圍護(hù)鉆孔樁的持力層，樁長12.00m，根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算鋼筋籠主筋配制14Ф20通長，加強(qiáng)箍14@2000。將支承架按2～3m的間距擺放同一水平面的同一直線上。

（2）根據(jù)地層條件，采取在圍護(hù)擋土鉆孔樁間，打入高壓旋噴樁（樁長7.5m），使兩者咬合10～15cm。

4 施工質(zhì)量控制

4.1 灌注樁施工

首先順著鉆孔中心線挖一條溝槽深1.2m，開孔前預(yù)埋直徑1.0m、長2.0m的護(hù)筒并固結(jié)牢靠。然后將配制好的（配置標(biāo)準(zhǔn)為混凝土強(qiáng)度為C25，每立方米混凝土配比為：32.5水泥413kg，砂子727kg，碎石1316kg）用以初灌的首批混凝土，運(yùn)送至漏斗和儲(chǔ)料斗（槽）內(nèi)儲(chǔ)存。然后將混凝土沿灌注口徐徐灌入，以避免導(dǎo)管內(nèi)形成高壓氣囊，從而造成導(dǎo)管聯(lián)接處膠墊擠出，而使導(dǎo)管漏水；或?qū)⒖諝鈮喝牖炷羶?nèi)，導(dǎo)致混凝土含氣量增大，減弱混凝土強(qiáng)度。灌注中應(yīng)經(jīng)常用測錘探測混凝土面的上升高度，并適時(shí)提升拆卸導(dǎo)管，保持導(dǎo)管的合理埋深。探測次數(shù)一般不宜少于所使用的導(dǎo)管節(jié)數(shù)，應(yīng)在每次提升導(dǎo)管前，探測一次管內(nèi)外混凝土面高度。最后，灌注結(jié)束，要求灌注人員對(duì)現(xiàn)場和灌注工具進(jìn)行清洗。

4.2 高壓旋噴樁施工

高壓旋噴樁施工是本次工程最重要的一項(xiàng)工程，直接關(guān)系到工程的施工質(zhì)量，因此，應(yīng)做好施工前的準(zhǔn)備工作。主要包括施工控制及軸線測設(shè)；清障及現(xiàn)場平整；樁位定位；設(shè)備安裝和調(diào)試；就位及對(duì)中等工作。其次，必須嚴(yán)格施工過程工序控制。從切土預(yù)攪，確定處理深度，制備漿液等環(huán)節(jié)嚴(yán)格控制施工操作。在相鄰的兩根灌注樁中間施工高壓旋噴樁。保證灌注樁中心距為1.4m，兩樁空隙為0.8m，旋噴樁的直徑大于1.0m，同時(shí)應(yīng)使施工標(biāo)準(zhǔn)保持氣壓0.7MPa，水壓25MPa，漿液壓力1MPa，水泥用量450kg/m。高壓旋噴樁施工可以允許的偏差、檢驗(yàn)數(shù)量及檢驗(yàn)，詳見表1。

4.3 注漿施工

為保證旋噴樁體強(qiáng)度，在旋噴完成后應(yīng)對(duì)樁體進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)注漿。具體方法為在旋噴樁的中心鉆孔，采用自下而上，連續(xù)注漿方式，對(duì)同一土層作重復(fù)注漿，注漿段為1～7.5m，并用止?jié){栓塞封閉孔段。漿液類型為C-S雙液漿。注漿參數(shù)為：最高壓力0.5～10MPa，注漿量30～50L/min。當(dāng)水泥漿液密度較大時(shí)，會(huì)產(chǎn)生水泥漿下沉現(xiàn)象，此時(shí)采取自樁頂向下3.0m進(jìn)行復(fù)噴，可保證樁體上部水泥土強(qiáng)度。當(dāng)漿液濃度為1∶1時(shí)，注漿20min后，狀況穩(wěn)定，即可結(jié)束該孔該段的注漿。

4.4 坑內(nèi)降水

做好止水幕墻后，采用井點(diǎn)降水系統(tǒng)進(jìn)行坑內(nèi)降水。具體做法程序是：挖探井-挖（圍）泥漿池-鑿井-鉆機(jī)就位-替漿-下管-填濾料-洗井-水泵安裝-降水、維護(hù)。降水過程需注意根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，依設(shè)計(jì)的降水井位置來確定井位。如井位有調(diào)整，必須經(jīng)過主管工程師同意方可以進(jìn)行，調(diào)整后的井位距離結(jié)構(gòu)不得小于3m；降水井垂直度不大于1%，洗井后必須保證井深不小于設(shè)計(jì)井深，從而保證降水井的效果。

5 質(zhì)量檢查

地下室圍護(hù)工程施工在第80d基本完成，隨后第146d拆除了地下室圍護(hù)內(nèi)支撐系統(tǒng)，第210d完成了對(duì)地下室降水系統(tǒng)的拆除工程。工程結(jié)束后，對(duì)鉆孔灌注樁和旋噴樁樁身完整情況，以及承載力及混凝土強(qiáng)度分別進(jìn)行了檢測，對(duì)支護(hù)效果進(jìn)行了全面檢查。

5.1 鉆孔灌注樁檢測

工程通過對(duì)12根樁進(jìn)行地震測波反射法予以現(xiàn)場測試，得出測試結(jié)果如下：所有鉆孔灌注樁的樁身都完整，其優(yōu)良率達(dá)到100%；沒有出現(xiàn)樁身斷現(xiàn)象，樁身強(qiáng)度及性能符合有關(guān)規(guī)定，承載力為3117.1～4788.2kN，混凝土強(qiáng)度16.7～25.7MPa。達(dá)到建筑物安全標(biāo)準(zhǔn)。

5.2 旋噴樁檢測

應(yīng)用MC-160地震儀，采用錘擊反射法對(duì)工程現(xiàn)場10根樁進(jìn)行檢測，結(jié)果為：所有旋噴樁樁體完好，沒有斷樁現(xiàn)象。通過對(duì)實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，得出樁的混凝土強(qiáng)度在C10～C15之間，考慮到工程結(jié)束后混凝土的養(yǎng)護(hù)期較短，且處于冬季，溫度較低，水泥強(qiáng)度達(dá)到最大值用時(shí)較長的因素，認(rèn)為該數(shù)值在正常范圍內(nèi)。隨著混凝養(yǎng)護(hù)期的增加，強(qiáng)度將會(huì)繼續(xù)增加。

5.3 支護(hù)效果檢查

（1）坑內(nèi)降水工程全部完工1個(gè)月后，為了驗(yàn)證支護(hù)止水效果，選擇現(xiàn)場兩處地方向下挖掘6m進(jìn)行驗(yàn)證。結(jié)果顯示，灌注樁與旋噴樁連成一體，形成有效支護(hù)止水體系。

（2）經(jīng)有關(guān)質(zhì)量監(jiān)測部門，長達(dá)半年多的監(jiān)測數(shù)據(jù)資料表明，基坑加固后，地基沉降量大大降低。灌注樁-旋噴樁的結(jié)合使用，達(dá)到了預(yù)期加固效果。

6 結(jié)論

基坑支護(hù)方案的選擇是確?；庸こ添樌┕さ年P(guān)鍵，在支護(hù)方案選取過程中，工程人員應(yīng)結(jié)合施工現(xiàn)場的地質(zhì)條件、基坑周圍環(huán)境狀況等因素，選取最合理經(jīng)濟(jì)的支護(hù)方案。實(shí)踐表明，本工程采取的鉆孔灌注樁和旋噴樁的支護(hù)方案，由于通過嚴(yán)格控制施工過程，基坑的各項(xiàng)指標(biāo)均能滿足規(guī)范的要求，值得推廣。

參考文獻(xiàn)

[1] 王慶輝.鉆孔灌注樁和旋噴樁在深基坑支護(hù)中的應(yīng)用[J].山西建筑，2009年02期

[2] 沈科；張定柱.高壓旋噴樁在深基坑支護(hù)中的應(yīng)用[J].城市建設(shè)理論研究，2012年第21期