沖孔灌注樁在基坑支護工程中的設(shè)計與施工技術(shù)措施

陳鋒

福建建工集團有限責(zé)任公司（350001）

沖孔灌注樁在基坑支護工程中的設(shè)計與施工技術(shù)措施

陳鋒

福建建工集團有限責(zé)任公司（350001）

結(jié)合工程實例，介紹了沖孔灌注樁在基坑支護工程中的設(shè)計技術(shù)措施，主要包括基坑支護方案選擇、打樁控制標(biāo)準(zhǔn)、支護方案細(xì)節(jié)設(shè)計等內(nèi)容。同時還分析了沖孔灌注樁施工技術(shù)措施，主要包括磚護壁、樁中心放樣、沖孔、鋼筋制作與安裝、水下混凝土澆筑等內(nèi)容。實際應(yīng)用表明，沖孔灌注樁滿足基坑支護施工需要，實現(xiàn)對沉降量的有效控制，整個基坑止水情況良好，達到良好的處理效果。

沖孔灌注樁；基坑支護工程；設(shè)計技術(shù)；施工技術(shù)

0 引言

基坑支護施工中,為確保工程質(zhì)量和施工安全，盡量降低對周圍建筑物及地下管線的影響，采取有效的技術(shù)措施是必要的。沖孔灌注樁是重要的技術(shù)措施之一。該技術(shù)的單樁承載力高，施工速度快，施工工期短，對周圍環(huán)境的影響小，在基坑工程施工中的應(yīng)用越來越廣泛。

1 工程概述

某項目工程由16棟高層住宅和3棟沿街配套建筑組成，建筑施工總面積約45萬m2，包括一層連體地下室，地下室總面積約84 000 m2。工程支護采用沖孔灌注樁施工，基坑開挖深度4.2～4.8 m?；又ёo結(jié)構(gòu)平面圖如圖1所示。

圖1 基坑支護結(jié)構(gòu)平面圖

1.1 環(huán)境條件

該項目位于地勢空曠地帶,場地的地勢相對比較平坦。

1.2 地質(zhì)條件

通過現(xiàn)場勘察，對基坑施工現(xiàn)場的地質(zhì)情況有詳細(xì)和全面的了解。在基坑影響的深度范圍內(nèi)，主要土層有人工填土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土、粉土、粉砂。地下水類型為孔隙潛水，埋藏較淺，在0.5～1.8 m。

2 沖孔灌注樁在基坑支護工程中的設(shè)計技術(shù)措施

2.1 基坑支護方案選擇

詳細(xì)分析基坑工程的地質(zhì)資料，確定基坑挖土范圍和挖土深度，了解周圍建筑物和地下管線的基本情況，綜合考慮基坑的挖深、周圍環(huán)境、地質(zhì)條件等因素，確定沖孔灌注樁支護結(jié)構(gòu)類型[1]。該工程采用準(zhǔn)1 000 mm的沖孔灌注樁支護。

2.2 打樁控制標(biāo)準(zhǔn)

持力層為中微風(fēng)化層，樁端進入中微風(fēng)化層不小于0.5 m。

2.3 支護方案細(xì)節(jié)設(shè)計

選用準(zhǔn)1 000的沖孔灌注樁，實際打樁長度25 m左右，間距2 m，樁頂位于地表下1.8～2 m。樁頂設(shè)置冠梁，混凝土強度等級為C30，其他細(xì)部做法如圖2所示。

圖2 沖孔灌注樁支護剖面

3 沖孔灌注樁在基坑支護工程中的施工技術(shù)措施

3.1 磚護壁

磚與土壁能緊密結(jié)合，穩(wěn)定性和整體性能均佳，且受力均勻。

3.2 樁中心放樣

施工人員放出設(shè)計樁中心“十字”控制線，利用紅油漆作上醒目標(biāo)記。

3.3 樁機就位

樁機到位，支墊牢固后，技術(shù)人員應(yīng)檢查鉆頭中心是否與設(shè)計樁中心相吻合，否則應(yīng)進行調(diào)整直到滿足要求為止。

3.4 沖孔

沖孔時應(yīng)根據(jù)地質(zhì)情況采取不同的沖擊方法和措施，同時根據(jù)不同地質(zhì)情況選擇合適的泥漿比重。一般基巖層泥漿比重控制在1.3，砂及砂卵石地層泥漿比重控制在1.5。表層黏土能自行造漿，只需加入適量清水稀釋泥漿即可。

3.5 掏渣

正常沖孔時每班應(yīng)至少掏渣一次。掏渣應(yīng)滿足泥漿內(nèi)無明顯粗顆粒為止。

3.6 取樣

沖孔過程中每個地質(zhì)層均應(yīng)及時取樣，進入持力層后，每隔50 cm取一次渣樣，取得的樣品存放在標(biāo)準(zhǔn)樣品盒內(nèi)，同時作好標(biāo)記（取樣時間、取樣深度、地質(zhì)名稱）。

3.7 成孔檢驗

終孔檢驗指標(biāo)：孔深、孔徑、垂直度。其中沖孔深度利用測繩進行檢查，孔徑、豎直度利用自制檢孔器進行檢查。

3.8 鋼筋籠制作

鋼筋進場后,監(jiān)理工程師到現(xiàn)場見證取樣，并送試驗室進行試驗。在試驗室出具該批鋼材驗收合格證明，將相關(guān)資料上報給監(jiān)理工程師。監(jiān)理工程師審核合格同意使用后，才能制作鋼筋籠。主筋與加強筋間采用點焊。加強筋置于主筋兩側(cè)，自樁頂往下每隔2 m設(shè)一道。鋼筋籠自上而下間距2 m設(shè)鋼筋保護層墊塊，保證澆筑樁的保護層厚度。鋼筋籠加工完畢，報請監(jiān)理工程師驗收，合格后方可使用。

3.9 鋼筋籠安裝

起吊鋼筋籠采用扁擔(dān)起吊法。起吊點在鋼筋籠上部箍筋與主筋連接處，設(shè)置2～4個吊點且吊點對稱。下籠時由人工輔助對準(zhǔn)孔位，保持垂重、輕放、慢放，避免碰撞孔壁。下放過程中若遇到障礙應(yīng)立即停止，查明原因進行處理，嚴(yán)禁高提猛放和強制下入。下放鋼筋籠時，技術(shù)人員在場嚴(yán)格控制籠頂標(biāo)高，達到設(shè)計標(biāo)高后四周固定4根吊桿（吊桿用準(zhǔn)22鋼筋加工，下部焊在鋼筋籠主筋上，上部彎鉤吊掛于井口方木上），防止鋼筋籠下沉或澆筑混凝土?xí)r上浮。

3.10 水下混凝土灌注

經(jīng)監(jiān)理工程師清孔驗收合格后進入混凝土灌注工序。要求混凝土坍落度為200±20 mm。澆筑應(yīng)盡量縮短時間，連續(xù)作業(yè)。

3.10.1 水下灌注混凝土施工順序

安設(shè)導(dǎo)管及漏斗(埋設(shè)注漿管)→澆筑首批混凝土（封底）→澆筑混凝土至樁頂→拔出護筒。首先安設(shè)導(dǎo)管，導(dǎo)管下口與孔底距離保留30～50 cm。澆筑首批混凝土量應(yīng)使導(dǎo)管埋入混凝土中深度大于等于1.0 m。首批混凝土澆筑正常后，應(yīng)連續(xù)不斷澆筑，澆筑過程中應(yīng)用重量不小于4 kg的測錘測混凝土面高度，推算導(dǎo)管下端埋入混凝土的深度，并作好記錄。直至導(dǎo)管下端埋入混凝土的深度達到4 m時，提升導(dǎo)管，然后繼續(xù)澆筑。

3.10.2 水下灌注混凝土的技術(shù)要求

首批混凝土澆筑時應(yīng)保證導(dǎo)管下底口埋入混凝土中不小于1.0 m,澆筑過程中混凝土面應(yīng)高于導(dǎo)管下口2.0 m?；炷翝仓仨氝B續(xù)，防止斷樁。隨孔內(nèi)混凝土高度的上升,應(yīng)逐節(jié)快速拆除導(dǎo)管，時間不應(yīng)超過15 min。在澆筑過程中，當(dāng)導(dǎo)管內(nèi)混凝土不滿，含有空氣時，后續(xù)的混凝土應(yīng)徐徐灌入漏斗和導(dǎo)管,不得將混凝土整斗從上而下傾入管內(nèi)，以免在管內(nèi)形成高壓氣囊，擠出管節(jié)的橡膠密封墊。混凝土上層存在一層浮漿需要鑿除，為此樁身混凝土需按照設(shè)計要求超灌，超灌不小于1 m。待樁身混凝土達到一定強度后，將設(shè)計樁頂標(biāo)高以上部分混凝土用風(fēng)鎬鑿除，用無破損聲測檢驗。澆筑混凝土應(yīng)作好記錄。澆筑過程中，如因機械故障、堵塞、操作失誤等原因，造成斷樁事故，應(yīng)及時向監(jiān)理工程師及設(shè)計人員報告，待各方協(xié)商后進行補救措施。

沖孔樁成樁質(zhì)量要求：混凝土強度必須符合設(shè)計要求，樁無斷層或夾層，沖孔樁樁底不高于設(shè)計標(biāo)高，樁頭鑿除預(yù)留部分后無殘余松散層和薄弱混凝土層。

4 沖孔灌注樁在基坑支護工程中的應(yīng)用效果

整個基坑開挖過程中,通過完善方案設(shè)計，加強施工全過程質(zhì)量控制，并布設(shè)測點，監(jiān)測周圍土體及建筑物的動態(tài)變化情況，保證支護結(jié)構(gòu)及鄰近建筑物的安全。邊坡每隔20 m設(shè)置一個監(jiān)測點，觀測支護結(jié)構(gòu)的位移情況。支護結(jié)構(gòu)中間附近布置監(jiān)測點，及時獲取支護結(jié)構(gòu)及深層土體位移變化情況[2]。

4.1 質(zhì)量狀況良好

監(jiān)測結(jié)果顯示，從基坑開挖至施工結(jié)束，支護樁的樁頂最大水平位移為10 mm。沖孔灌注樁樁身裂縫小，質(zhì)量狀況良好，不僅順利完成施工任務(wù)，還取得良好效果。

4.2 達到預(yù)期處理效果

采用沖孔灌注樁支護措施，17號高層住宅樓的最大沉降9.55 mm，平均沉降5.45 mm。18號高層住宅樓最大沉降9.15 mm，平均沉降5.12 mm。整個基坑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，質(zhì)量狀況良好，具有良好的止水效果，各項指標(biāo)滿足施工技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，達到了預(yù)期處理效果。

5 結(jié)語

沖孔灌注樁滿足基坑支護施工需要，在工程建設(shè)中應(yīng)用具有良好效果。施工單位在整個基坑施工過程中，應(yīng)該注重該技術(shù)的應(yīng)用，提高方案設(shè)計水平，把握施工技術(shù)要點，加強施工過程質(zhì)量控制。注重提高施工人員素質(zhì)，加強基坑工程施工全過程監(jiān)測，對存在的問題及時處理，從而預(yù)防質(zhì)量和安全事故發(fā)生，促進基坑工程質(zhì)量提升，讓沖孔灌注樁在基坑支護施工中發(fā)揮作用。

[1]徐國梁.基坑支護沖孔灌注樁施工技術(shù)[J].施工技術(shù),2013 (1)：114-117.

[2]陳才軍.試論復(fù)雜地質(zhì)沖孔灌注樁施工技術(shù)[J].建設(shè)科技, 2016(5)：94.