毗鄰建筑物復(fù)雜地質(zhì)條件下沖擊成孔灌注樁施工技術(shù)探討

汪守艮

【摘 要】論文結(jié)合工程實例，介紹了毗鄰建筑物及不同地質(zhì)條件下沖擊鉆成孔灌注樁的施工要點，并介紹了漏漿、掉鉆、卡鉆、鋼筋籠上浮等幾種常見故障的預(yù)防和處理，對以后類似工程的施工具有借鑒意義。

【Abstract】Combining with the engineering example，introduces the adjacent buildings under different geological conditions and the impact of construction points of cast-in-Situ bored pile into a drill， and introduces the prevention and treatment of several common faults， such as leakage， drilling， drilling and reinforcing cage floating， for reference.

【關(guān)鍵詞】灌注樁；毗鄰建筑物；故障；預(yù)防

【Keywords】bored pile；adjacent building；failure；prevention

【中圖分類號】TU47 【文獻標(biāo)志碼】A 【文章編號】1673-1069（2017）03-0066-02

1 引言

混凝土灌注樁是一種直接在現(xiàn)場樁位上就地成孔，在孔內(nèi)澆筑混凝土或先安放鋼筋籠再澆筑混凝土而成的樁，由樁身的摩擦力和樁尖端的承載力來承受建筑物荷重的深基礎(chǔ)。

混凝土灌注樁以其噪聲低、振動小、單樁承載力高，對周圍建筑群無不良影響等特點，深受建筑業(yè)的青睞，特別是在工程地質(zhì)條件復(fù)雜、其他方法施工難度大的條件下更能顯示出優(yōu)越性。

2 工程實例

筆者所在某航標(biāo)項目，其中一座導(dǎo)標(biāo)位于港區(qū)碼頭后方堆場內(nèi)，上部結(jié)構(gòu)為36m高鋼結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)為砼灌注樁加承臺結(jié)構(gòu)。灌注樁設(shè)計采用沖擊成孔，直徑Φ1000mm，長度30m，共四根。開工前，經(jīng)實地踏勘，發(fā)現(xiàn)施工區(qū)域附近有一變電所，墻體距最近的灌注樁距離僅2m，距最遠的灌注樁約6.8m。基礎(chǔ)地質(zhì)為：+5～-15m為回填大塊石（部分直徑達2.0m），-15～-17m為砂層，-17～-25m為黏土、粉質(zhì)黏土層。為避免沖擊成孔施工對變電所墻體的影響，確保安全，并考慮潮汐影響，成孔施工方案變更為地面以下5m深度內(nèi)采用人工挖孔，往下再采用沖擊鉆機械成孔。

3 毗鄰建筑物復(fù)雜地質(zhì)下施工技術(shù)

3.1 減小振動和沖擊，確保建筑物安全

在毗鄰建筑物情況下，振動與沖擊對建筑的影響不容忽視。建筑物受振動的影響有大有小，其表現(xiàn)形式有：表層脫落、地基沉降、墻體開裂，嚴(yán)重的甚至?xí)顾Ｕ駝优c沖擊對建筑的影響主要涉及室內(nèi)振敏設(shè)備的影響、人體振動的舒適性影響及建筑物自身的損傷影響三個方面[1]。針對以上三個方面，國家均制定了不同的評價標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，但相對而言，在振動與沖擊對建筑物自身的損傷影響方面尚無針對性明確的允許標(biāo)準(zhǔn)作為評價依據(jù)，有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)只能用于評價建筑物的相對烈度，而不能作為容許與否的振動量級。

振動與沖擊的影響是以應(yīng)力波的形式向外傳播的，一次的振動沖擊影響往往涉及的是成片的建筑物。在實際遇到的工程實例中，與振動、沖擊的影響相對應(yīng)的是影響范圍的界定，這一問題涉及鑒定評估對象所在地的振動量（幅值、頻譜、持續(xù)時間）和房屋自身結(jié)構(gòu)的抗震性能（結(jié)構(gòu)、整體性、構(gòu)造的合理性等）。關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)振動損壞影響的評價，目前較為普遍采用的是質(zhì)點的峰值振動速度和主頻。

3.2 潮汐的影響

本案例中施工區(qū)域雖為陸域，但離碼頭前沿不足百米，潮汐仍對施工存在影響。根據(jù)施工情況來看，當(dāng)施工至設(shè)計低水位以下2m時，滲水、漏漿較嚴(yán)重，或與碼頭后方回填材料、距離碼頭遠近存在一定聯(lián)系。

3.3 鉆孔偏斜的預(yù)防和處理

沖擊鉆成孔工藝廣泛用于塊石地層等堅硬地質(zhì)條件下的施工，由于機位安裝不正、遇較大孤石、探頭石、漂石等原因，常會發(fā)生鉆孔偏斜的問題。

為避免鉆孔偏斜的影響，首先應(yīng)做到：①安裝鉆機時要使轉(zhuǎn)盤、底座水平，調(diào)整好后將底座固定；②起重滑輪緣、錘心和孔中心三者應(yīng)在同一條豎直線上，并經(jīng)常檢查校正；③在有傾斜的軟、硬地層鉆進時，應(yīng)控制進尺低速鉆進。

當(dāng)發(fā)生鉆孔偏斜時，可采取以下措施：

①在偏斜處吊住鉆頭上下反復(fù)掃孔，使鉆孔正直。

②在偏斜處回填塊石或?qū)_擊錘移向探頭石一側(cè)，先擊碎探頭石再鉆進。

③遇到較斜較陡的基巖面也容易發(fā)生孔斜，應(yīng)采用低沖程高頻率鉆進。

④若孔斜較嚴(yán)重，只有回填重鉆。

3.4 黏土層施工

在黏土地層施工，常發(fā)生粘錘現(xiàn)象，影響施工進度。常采用的方法是回填小塊石，以減小粘錘影響，成本也低。但由于塊石較脆，容易擊碎，回填塊石時須將沖擊錘提出孔口停等，效果不明顯。通過試驗，將廢舊鋼絲繩盤成卷代替塊石，其耐沖擊，效果更好。雖鋼絲繩單價較塊石高，但其用量少，節(jié)約人力和工時。

4 施工中常見故障的處理

混凝土灌注樁由于其施工有高度的隱蔽性，影響其質(zhì)量的因素又多，如地質(zhì)因素、鉆孔工藝、護壁、鋼筋籠上浮、混凝土的配制、灌注等，故在施工過程中很容易出現(xiàn)施工故障與質(zhì)量隱患，而樁基的工程質(zhì)量問題將直接危及主體結(jié)構(gòu)的正常使用與安全?，F(xiàn)介紹施工中常見故障的處理方法。

4.1 漏漿的處理

在透水性強或有地下水流動的地層中，稀泥漿會向孔外漏失，護筒埋設(shè)太淺，回填土不密實或護筒接縫不嚴(yán)密，會在護筒邊腳或接縫處漏漿，也可能由于水頭過高使孔壁滲漿。為防止漏漿，可用稠泥漿、倒入黏土或摻片、卵石，反復(fù)沖擊增強護壁。

4.2 掉鉆、卡鉆的預(yù)防與處理

灌注樁施工中，若發(fā)生掉鉆、卡鉆事故，需采用“打撈器”打撈、高壓水置換泥漿、水下爆破等方法處理，既費時也費力，嚴(yán)重情況下只有放棄沖擊錘，再行補樁。為防止掉鉆、卡鉆事故的發(fā)生，應(yīng)做好如下幾點：

①經(jīng)常檢查鋼絲繩、上部卡扣、轉(zhuǎn)向裝置的磨損情況，及時更換或補焊；

②遇堅硬不平整的巖石層，不可一味大沖程試圖穿過，須回填黏土、石塊再慢慢穿過。否則，機具容易磨損發(fā)生掉鉆事故。

③施工中經(jīng)常測量沖擊錘頭部直徑，在其磨損變小處反復(fù)沖擊孔壁，以修補、增大孔徑，防止沖進后卡鉆。

④黏土層中大沖程施工易卡鉆，應(yīng)減小沖程，或用性能優(yōu)良的泥漿更換孔底黏度過高的泥漿，降低黏結(jié)力。

⑤上部的石塊掉落在鉆頭與孔壁之間易發(fā)生卡鉆，在鉆進巖層時應(yīng)定期對巖壁沖刮，提前清除突出的石頭；孔口也要清理，不要留有塊石在附近，防止滑落。若發(fā)生此種情況下的卡鉆事故，可上下活動沖擊錘，讓石頭落下。

4.3 鋼筋籠上浮的預(yù)防與處理

在灌注樁施工中，灌注混凝土?xí)r鋼筋籠上浮現(xiàn)象時有發(fā)生，輕者上浮幾厘米到幾十厘米，重者上浮數(shù)米，甚至全部浮起[2]。鋼筋籠上浮嚴(yán)重影響樁體質(zhì)量，甚至需抓出混凝土返工。為防止鋼筋籠上浮，有以下幾項措施：

①嚴(yán)格控制導(dǎo)管埋深。施工中及時計算導(dǎo)管埋深、可拆管長度、拆后埋深，盡量多拆管。雖然關(guān)于導(dǎo)管埋深對鋼筋籠上浮的影響與否，眾說紛紜，但導(dǎo)管埋深過大將會堵管是無須置疑的，堵管會影響澆筑進度和混凝土質(zhì)量。

②控制混凝土質(zhì)量，其和易性對鋼筋籠上浮有一定影響，嚴(yán)禁不合格混凝土入孔。

③控制混凝土澆筑速度，速度過快會導(dǎo)致鋼筋籠隨之上浮。

④鋼筋籠下完后上端用固定筋固定在灌注臺上，或用鋼管套住鋼筋籠上部豎向接長筋，再將鋼管頂住灌注臺。

5 結(jié)語

混凝土灌注樁施工中受到的制約因素較多，施工前要實地踏勘，并應(yīng)詳細分析地質(zhì)、周圍環(huán)境等因素，根據(jù)不同土質(zhì)、施工區(qū)域環(huán)境選擇合適施工方案。

毗鄰建筑物情況下，應(yīng)做好沉降、位移觀測，減小灌注樁施工中振動對其不利影響。

【參考文獻】

【1】吳小波.振動與沖擊對建筑物影響的鑒定方法及工程應(yīng)用[J].福建建設(shè)科技，2010（1）：45-46.

【2】羅健翔.鉆孔灌注樁鋼筋籠上浮原因與措施[J].山西建筑，2008（24）：56-57.