長(zhǎng)螺旋灌注樁在粉砂、粗砂土層基坑支護(hù)工程中的應(yīng)用

王明龍　趙信

摘要：本文從長(zhǎng)螺旋灌注樁的優(yōu)點(diǎn)及適用性入手，分析了其施工技術(shù)要點(diǎn)和施工中常見的問題，并結(jié)合工程實(shí)例證明了其良好的工程效果。

關(guān)鍵詞：長(zhǎng)螺旋灌注樁；基坑支護(hù)；施工

1、工程概況

某小區(qū)主要由高層住宅、商業(yè)樓、地下室三部分組成，其中高層建筑9棟（23～33F），商業(yè)樓6棟（2F），整體設(shè)置2層地下室，基坑開挖深度約4.5～7.4m。根據(jù)鉆探結(jié)果顯示，擬建場(chǎng)地地質(zhì)條件從上至下依次為人工填土層、粉質(zhì)粘土層、粉砂層、粗砂層，其中人工填土層和粉質(zhì)粘土層厚度較薄，粉砂層和粗砂層較厚；該場(chǎng)地地下水較少，通過防排水措施可以排除，對(duì)基坑穩(wěn)定性和基礎(chǔ)施工影響較小。

2、長(zhǎng)螺旋灌注樁在砂層中的應(yīng)用

由于該工程是在施工場(chǎng)地受到限制的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行基坑開挖，結(jié)合類似工程經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)人員采用了“Ф600長(zhǎng)螺旋鉆孔灌注樁（加冠梁）+錨索+掛網(wǎng)噴錨”的支護(hù)方案。設(shè)計(jì)人員在考慮支護(hù)樁施工方案時(shí)，提出了預(yù)應(yīng)力管樁、正循環(huán)鉆孔灌注樁和長(zhǎng)螺旋鉆孔灌注樁三種方案，并對(duì)其進(jìn)行了技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選。

預(yù)應(yīng)力管樁穿越較厚砂土層時(shí)較為困難，以砂土層作為持力層時(shí)承載力較低，且施工時(shí)振動(dòng)和噪音較大，對(duì)附近老舊居民樓安全性和居民生活帶來危害；正循環(huán)鉆孔灌注樁雖然適用于較厚的砂土層，但其施工時(shí)需要大量的泥漿護(hù)壁，易對(duì)周圍環(huán)境造成污染；而長(zhǎng)螺旋鉆孔灌注樁采用干法成孔，鉆孔時(shí)除一小部分土向外擠壓外，大部分土由鉆具帶出，土在上升過程中形成柱體，對(duì)孔洞起一定的保護(hù)作用，成孔后使用高壓泵灌注混凝土，所產(chǎn)生的壓力對(duì)土層有一定的擠密作用，使得樁間土更為密實(shí)，長(zhǎng)螺旋打樁機(jī)穿透能力強(qiáng)，不依賴泥漿施工，振動(dòng)和噪音小，成孔速度快。因此，設(shè)計(jì)人員最終決定采用長(zhǎng)螺旋鉆孔灌注樁作為支護(hù)樁的施工方案。

3、長(zhǎng)螺旋灌注樁施工技術(shù)要點(diǎn)

本工程支護(hù)樁施工采用的是履帶式長(zhǎng)螺旋多功能打樁機(jī)，并配備中型挖掘機(jī)，其主要施工步驟及技術(shù)要點(diǎn)如下：

3.1定位測(cè)量放線

長(zhǎng)螺旋灌注樁測(cè)量定位時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1、對(duì)業(yè)主提供的測(cè)量控制基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行復(fù)核，建立閉合導(dǎo)線控制網(wǎng)，用以測(cè)定樁位中心點(diǎn)坐標(biāo)，閉合導(dǎo)線控制網(wǎng)需監(jiān)理工程師驗(yàn)收認(rèn)可；2、選用合適的測(cè)量?jī)x器，根據(jù)施工圖提供的坐標(biāo)參數(shù)放樁位，測(cè)量人員應(yīng)做好校驗(yàn)、復(fù)檢工作；3、樁位應(yīng)做好標(biāo)記，并加以保護(hù)，樁位較多時(shí)，每隔十個(gè)樁位設(shè)置一個(gè)基準(zhǔn)樁位，以便施工時(shí)用以復(fù)核。

3.2成孔

長(zhǎng)螺旋灌注樁成孔時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1、鉆機(jī)就位后，應(yīng)雙向控制好鉆桿垂直度，合格后開始鉆進(jìn)，初始鉆進(jìn)速度不宜過快；2、鉆進(jìn)時(shí)應(yīng)保持勻速，速度宜控制在1～1.5m/min，鉆進(jìn)時(shí)若遇到卡鉆、偏移等情況，應(yīng)停止查明原因后再繼續(xù)鉆進(jìn)；3、嚴(yán)格控制鉆孔深度，鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)標(biāo)高及持力層，鉆孔深度不得小于設(shè)計(jì)孔深，也不宜過大。

3.3砼泵送料成樁

長(zhǎng)螺旋灌注樁成樁時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1、嚴(yán)格控制混凝土質(zhì)量，塌落度應(yīng)控制在180～200mm，具有良好的和易性和可泵送性，不合格混凝土不得使用；2、混凝土開始灌注時(shí)，應(yīng)提升鉆桿20～30cm，保證鉆頭閥門開啟，泵送過程應(yīng)連續(xù)，保證鉆頭始終埋在混凝土面下不小于1m，接近地面時(shí)，放慢速度并清理孔口，保證樁頭質(zhì)量。

3.4下插鋼筋籠

長(zhǎng)螺旋灌注樁下插鋼筋籠時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1、砼灌注后三分鐘內(nèi)立即開始插籠，減少時(shí)間差，減小插籠難度；2、鋼筋籠下插時(shí)必須進(jìn)行雙向垂直度觀察，保證下插過程中垂直度偏差在允許范圍內(nèi)；3、下籠過程中先利用鋼筋籠自重壓入，壓至無法下降時(shí)再啟動(dòng)振動(dòng)錘，防止振動(dòng)錘過早振動(dòng)導(dǎo)致鋼筋籠偏移，插入速度應(yīng)控制在1.2～1.5m/min；4、鋼筋籠下插至設(shè)計(jì)位置后關(guān)閉振動(dòng)電源，用鉆機(jī)把鋼管及振動(dòng)錘提出孔外，提出過程中每3m開啟振動(dòng)錘一次，以保證混凝土的密實(shí)性。

4、長(zhǎng)螺旋灌注樁施工常見問題分析

4.1樁身垂直度不合要求

主要原因：1、樁基就位時(shí)垂直度不合要求；2、樁基支座處存在軟土層；3、上層雜填土中有大塊石。

防治措施：1、樁基就位后用經(jīng)緯儀雙向控制垂直度；2、樁基支座處加設(shè)鋼板、木方等，保證支座處的穩(wěn)定性；3、雜填土中含有大塊石，鉆機(jī)時(shí)應(yīng)及時(shí)挖除，防止其將鉆頭擠偏。

4.2斷樁

主要原因：1、導(dǎo)管底端距孔底過遠(yuǎn)，混凝土被孔底水等稀釋，易造成混凝土樁與巖體之間被雜質(zhì)填充；2、灌注混凝土?xí)r，提鉆速度過快，使得鉆下易出現(xiàn)雜質(zhì)。

防治措施：成孔后及時(shí)灌注混凝土，灌注過程中準(zhǔn)確控制混凝土面標(biāo)高和導(dǎo)管埋深；提鉆應(yīng)嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，速度不宜過快。

4.3鋼筋籠下插困難

主要原因：1、鋼筋籠初始位置不準(zhǔn)，下插過程易出現(xiàn)偏移；2、混凝土攪拌不均勻，樁身上部粗骨料較多；3、混凝土灌注時(shí)間過長(zhǎng)，部分已接近初凝。

防治措施：1、鋼筋籠初始位置應(yīng)準(zhǔn)確，定位于樁身中央并保持垂直度；2、合理控制混凝土配合比，使其具有良好的和易性，并盡量縮短灌注時(shí)間，灌注完成后立即插入鋼筋籠。

5、施工效果驗(yàn)證

該項(xiàng)目在基坑支護(hù)的整個(gè)施工過程中（土方開挖和地下室施工期間）進(jìn)行了全過程監(jiān)測(cè)，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)采用儀器監(jiān)測(cè)與巡視檢查相結(jié)合的方法，監(jiān)測(cè)內(nèi)容主要有：1、支護(hù)結(jié)構(gòu)：支護(hù)樁、錨索等；2、狀況：包括基坑內(nèi)外原有水位、降水的水位；3、基坑底部及周邊土體；4、基坑坡頂位移及沉降。

該基坑支護(hù)工程在基坑開挖和地下室施工期間運(yùn)行情況良好，未出現(xiàn)裂縫、較大變形等潛在失穩(wěn)現(xiàn)象，也未出現(xiàn)支護(hù)結(jié)構(gòu)過大位移，地下工程得以順利完成。

6、結(jié)語

長(zhǎng)螺旋鉆孔灌注樁經(jīng)過多年的發(fā)展，施工工藝日趨成熟，在很多場(chǎng)合比其他樁型更有優(yōu)勢(shì)，項(xiàng)目管理人員在設(shè)計(jì)和施工過程中要注意樁基質(zhì)量控制，以便為基坑土方開挖和基礎(chǔ)施工提供安全可靠的工作環(huán)境。

參考文獻(xiàn)

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