全套管長(zhǎng)螺旋鉆孔后壓灌砼灌注樁施工實(shí)例與控制要點(diǎn)

李小斌 吳肖玉

（浙江省地礦建設(shè)有限公司上海公司，上海 200433）

全套管長(zhǎng)螺旋鉆孔后壓灌砼灌注樁施工實(shí)例與控制要點(diǎn)

李小斌 吳肖玉

（浙江省地礦建設(shè)有限公司上海公司，上海 200433）

全套管長(zhǎng)螺旋鉆孔后壓灌砼灌注樁施工方法是近年來(lái)研發(fā)的一種新型的鉆孔灌注樁施工方法。它具有土層適應(yīng)性強(qiáng)、不坍孔、無(wú)泥漿污染、成樁工效高、成樁質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)。文章結(jié)合工程實(shí)例，通過(guò)在基坑圍護(hù)施工中作為支護(hù)樁的施工應(yīng)用，對(duì)全套管長(zhǎng)螺旋鉆孔后壓灌砼灌注樁的施工工藝及施工要點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)，為后續(xù)施工積累經(jīng)驗(yàn)。

全套管；長(zhǎng)螺旋鉆孔；壓灌砼；灌注樁施工實(shí)例；控制要點(diǎn)

1 工程概況

本工程位于上海市浦東新區(qū)?；用娣e約21000m2，開挖深度為5.9～10.7m，采用壓灌樁排樁＋三軸水泥攪拌樁止水帷幕作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)。壓灌樁樁徑700mm，有效樁長(zhǎng)13.05～16.45m，樁身混凝土強(qiáng)度等級(jí)為水下C35。如圖1所示：

圖1 圍護(hù)結(jié)構(gòu)示意圖

2 工程地質(zhì)條件

本工程基坑影響范圍內(nèi)涉及土層主要有第①1層雜填土、第②層灰黃色粉質(zhì)黏土、第③層灰色淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土、第③t層灰色粘質(zhì)粉土、第④層灰色淤泥質(zhì)黏土、第⑤1層灰色粉質(zhì)黏土?；涌拥孜挥冖踭層，開挖面范圍內(nèi)以淤泥與淤泥質(zhì)土層為主，土性較弱，具有含水量高、壓縮性高、易流變、易開挖擾動(dòng)等特點(diǎn)。場(chǎng)地地下水類型主要為潛水，靜止水位標(biāo)高為2.45～3.20m，場(chǎng)地內(nèi)無(wú)微承壓含水層。

3 壓灌樁排樁施工

3.1 主要施工設(shè)備

施工所用主要機(jī)械設(shè)備如下：（1）主鉆機(jī)（又動(dòng)力頭帶套管）；（2）砼泵送機(jī)（固定泵）；（3）鋼筋籠下放振動(dòng)器（帶振動(dòng)桿）；（4）小型挖機(jī)；（5）土方車。

主鉆機(jī)底盤采用履帶式底盤。砼泵送機(jī)（固定泵）一般采用液壓活塞式，砼輸送管與道長(zhǎng)螺旋鉆桿頂部相連，既可方便鉆機(jī)移動(dòng)，又可保持砼輸送后臺(tái)位置的相對(duì)穩(wěn)定。如圖2所示：

圖2 雙動(dòng)力頭鉆機(jī)

3.2 施工工藝流程

全套管長(zhǎng)螺旋鉆孔后壓灌砼灌注樁是利用在長(zhǎng)螺旋鉆桿外側(cè)帶有套管的鉆機(jī)鉆孔至設(shè)計(jì)深度，在提鉆的同時(shí)利用混凝土泵送設(shè)備通過(guò)輸送管道及鉆桿中心通道，以一定壓力將混凝土自下而上壓入至樁孔中，在混凝土壓灌注到設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高后，再借助帶有送筋桿的專用振動(dòng)設(shè)備將鋼筋籠振送入至設(shè)計(jì)標(biāo)高，形成的鋼筋混凝土灌注樁。其工程流程如圖3所示：

圖3 施工工藝流程圖

3.3 施工跳樁順序

本工程的鉆孔壓灌樁排樁作為支護(hù)結(jié)構(gòu)，樁中心間距900mm，為避免相鄰樁的影響，施工中采用“打一跳三”的跳樁施工方法，即完成一根樁后，間隔三個(gè)樁孔再施工一個(gè)。跳打施工流程如圖4所示：

圖4 排樁施工平面布置圖

3.4 施工參數(shù)

施工參數(shù)如表1所示：

表1 施工參數(shù)表

4 質(zhì)量控制要點(diǎn)及措施

4.1 質(zhì)量控制措施

全套管鉆孔后壓灌砼灌注樁的成樁質(zhì)量主要包括成孔、鉆桿內(nèi)壓灌混凝土、鋼筋籠制作及起吊、震動(dòng)、放入。

4.1.1 鉆機(jī)成孔質(zhì)量控制。

第一，成孔垂直度控制。施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行場(chǎng)地硬化，采用厚250～300mm，C30混凝土。確保鉆機(jī)行走作業(yè)面平整、密實(shí)，鉆機(jī)平穩(wěn)，鉆桿順直。鉆孔過(guò)程中，利用鉆機(jī)自帶的鉛垂線隨時(shí)調(diào)整鉆桿的垂直度，確保成孔垂直度滿足要求。

第二，孔深及孔徑控制。孔深控制：根據(jù)設(shè)計(jì)孔深和鉆桿長(zhǎng)度，計(jì)算出機(jī)上余尺，并在鉆桿上相應(yīng)位置做標(biāo)計(jì)，作為現(xiàn)場(chǎng)施工人員施工時(shí)控制樁長(zhǎng)的依據(jù)?？讖娇刂疲褐饕刂谱o(hù)筒直徑以滿足設(shè)計(jì)要求。

第三，鉆進(jìn)速度控制。鉆進(jìn)開始時(shí)，采用慢速。鉆進(jìn)的速度應(yīng)根據(jù)土層情況及返土量確定：雜填土、黏性土宜控制在0.5～1.0m/min，素填土、黏土、粉土、砂土宜控制在1.0～1.5m/min。返土應(yīng)及時(shí)清理。

4.1.2 壓灌混凝土控制。

第一，混凝土坍落度的控制。使用坍落度筒進(jìn)行測(cè)量，坍落度測(cè)試結(jié)果應(yīng)滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，保證混凝土的流動(dòng)性及和易性。

第二，充盈系數(shù)的控制。在實(shí)際施工過(guò)程中成孔存在偏差以及由于地下障礙等情況，就會(huì)發(fā)生實(shí)際灌入量大于理論計(jì)算量。因此為保證成樁質(zhì)量應(yīng)盡量使混凝土充盈系數(shù)保持在1.05～1.20之間。

4.1.3 鋼筋籠安裝控制。

第一，鋼筋籠吊放控制。鋼筋籠的起吊應(yīng)采用四點(diǎn)起吊，并保證平直起吊，各起吊點(diǎn)通過(guò)綁沙桿或方木加強(qiáng)，防止應(yīng)籠過(guò)重而變形。

第二，鋼筋籠入孔控制。吊放鋼筋籠入孔，應(yīng)對(duì)準(zhǔn)孔位，吊直扶穩(wěn)，保證垂直、居中。

4.1.4 護(hù)筒拔出控制。護(hù)筒應(yīng)在鋼筋籠插入完成后拔出。護(hù)筒剛開始拔出時(shí)，先應(yīng)原地旋轉(zhuǎn)5s后再邊旋轉(zhuǎn)邊拔出。

4.1.5 質(zhì)量控制記錄。鉆孔過(guò)程中做好地層情況記錄，以便核實(shí)設(shè)計(jì)是否符合地質(zhì)情況并做好其他質(zhì)量控制記錄。

4.2 預(yù)防及控制技術(shù)

4.2.1 導(dǎo)管堵塞。由于混凝土顆粒級(jí)配或塌落度不符合要求，導(dǎo)管彎折過(guò)多或者其他原因，易造成導(dǎo)管堵塞。預(yù)防及控制措施：

第一，粗骨料的粒徑不宜大于2cm、混凝土的級(jí)配和坍落度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。

第二，盡量減少灌注管路變徑和彎折數(shù)量，導(dǎo)管必須清洗干凈，灌注前利用砂漿進(jìn)行潤(rùn)滑。

第三，加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)組織管理，前、后臺(tái)施工人員配備對(duì)講機(jī)，做到配合緊密，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決施工中遇到的問(wèn)題。

4.2.2 樁頭質(zhì)量。樁頭質(zhì)量問(wèn)題多為夾泥、空洞、樁頭混凝土不足、浮漿過(guò)厚等問(wèn)題，一般是由于操作控制不當(dāng)造成。預(yù)防及控制措施：

第一，及時(shí)清除螺旋桿上帶的泥土，運(yùn)到專用土方堆場(chǎng)或及時(shí)外運(yùn)，防止下籠時(shí)將土摻混入到混凝土中。

第二，控制鋼筋籠震動(dòng)送入的速度，并用送籠桿上的震動(dòng)器將混凝土震密實(shí)。

第三，灌注接近完成時(shí)，灌注砼面應(yīng)超出設(shè)計(jì)標(biāo)高1.0m左右方可停止灌注砼，確保樁頭質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求。

第四，利用混凝土震搗棒，對(duì)樁頭混凝土進(jìn)行震搗，確保樁頭質(zhì)量。

4.2.3 鋼筋籠下放。

第一，鋼筋籠無(wú)法順利沉入。多數(shù)原因是由于混凝土配合比不當(dāng)或樁周土對(duì)樁身產(chǎn)生擠密作用?？刂拼胧海?）改善混凝土配合比，選擇合適的外加劑，并保證混凝土灌注量達(dá)到要求；（2）將鋼筋籠底部設(shè)置成錐形，以利于鋼筋籠的震入，同時(shí)吊放鋼筋籠時(shí)保證鋼筋籠中心和樁孔中心偏差小于20mm，避免鋼筋籠刮到套管；（3）采用全套管跟進(jìn)，消除樁周土對(duì)樁身產(chǎn)生擠密影響。

第二，鋼筋籠上浮。由于相鄰樁間過(guò)近，在施工時(shí)可能會(huì)發(fā)生混凝土串孔或樁周土壤擠密作用造成前一根施工的樁鋼筋籠上浮?？刂拼胧海?）采用套管跟進(jìn)成孔并采取“打一跳三”的跳打施工順序，保證各樁混凝土不相互竄孔，只要樁初凝后鋼筋籠一般不會(huì)上浮；（2）控制好相鄰樁的施工時(shí)間間隔，一般不少于12小時(shí)。

5 結(jié)語(yǔ)

第一，本工程支護(hù)壓灌樁為采用全套管長(zhǎng)螺旋鉆鉆孔取土，在提鉆過(guò)程中進(jìn)行壓灌混凝土，后采用振動(dòng)沉籠的鉆孔灌注樁施工新技術(shù)。該工藝不僅大大地提高了施工效率，而且保證了施工質(zhì)量。并且因?yàn)椴捎昧巳坠茏o(hù)壁，樁身均勻、成型好?；娱_挖后檢查，成樁質(zhì)量明顯好于泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁，如圖5所示：

圖5 開挖后效果圖

第二，采用長(zhǎng)螺旋取土技術(shù)，施工過(guò)程中無(wú)泥漿污染，取出的土方可直接裝車外運(yùn)，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，符合綠色施工標(biāo)準(zhǔn)。

第三，施工工藝操作簡(jiǎn)單，與泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁相比，節(jié)約施工用水，控制砼充盈系數(shù)，大大降低了造價(jià)，經(jīng)濟(jì)效益顯著，同時(shí)提高了施工效率和地下空間利用率。在本次基坑支護(hù)工程的成功運(yùn)用為今后類似工程起到了借鑒作用。

[1]建筑樁基技術(shù)規(guī)范（JGJ94-2008）[S]．北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2008.

[2]地基與基礎(chǔ)工程施工技術(shù)措施[M]．北京：經(jīng)濟(jì)科學(xué)出版社，2005.

[3]許曉紅．長(zhǎng)螺旋鉆孔壓灌樁施工技術(shù)控制[J]．技術(shù)與市場(chǎng)，2012，（10）．

（責(zé)任編輯：小 燕）

U45

1009-2374（2017）07-0172-02

10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.07.081

A