阜陽華紡新天地超長空樁成孔施工控制措施

邢　敏

(北京振沖工程股份有限公司，北京 100102)

阜陽華紡新天地項目是安徽省阜陽市標志性建筑之一，主樓分為A座辦公樓、B座辦公樓，均為39層，總高度129 m。樁基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁。由于工期要求緊迫，加之場地條件限制，為確保施工的順利完成，將原計劃在基坑底面施工樁基調(diào)整為地面施工。由于在自然地面施工，空樁長度達14 m，鉆孔垂直度要求高，施工難度大。該項目采用SR280R型旋挖鉆機施工成孔，取得了較好效果。本文結(jié)合工程實際，系統(tǒng)地總結(jié)了超長空樁成孔施工中的關(guān)鍵技術(shù)和質(zhì)量控制措施。

1　工程概況

阜陽華紡新天地項目位于安徽省阜陽市北京東路北側(cè)、向陽路西側(cè)交匯處。本工程為商用建筑，占地面積11602 m2，地下3層?？蚣芗袅Y(jié)構(gòu)，樁筏基礎(chǔ)，±0.000=29.300 m，地面平均標高為28.700 m,樁基礎(chǔ)頂標高為14.800 m。主樓基礎(chǔ)采用旋挖樁施工，樁徑800 mm，總樁數(shù)468根，有效樁長分別為35、40、50 m。單樁抗壓豎向承載力特征值為3800、4200、5000 kN。砼設(shè)計強度等級為C30，樁孔垂直度允許偏差<1/200，樁底沉渣厚度≤100 mm，孔深允許誤差為0～+300 mm，孔位偏差≤100 mm。

2　工程地質(zhì)條件與水文地質(zhì)條件

阜陽華紡新天地項目宏觀地貌屬淮北沖積平原，微地貌單元為河間平地。場地較為平坦。其中上部①層為第四系新近沉積層(Q4ml)，其下部各層均為第四系晚更新統(tǒng)沉積層(Q3al)。分述如下。

①層雜填土，灰、灰黃色，以粉質(zhì)粘土為主，軟塑狀態(tài)，高壓縮性，含植物根系及建筑垃圾、生活垃圾等。層厚為0.5～2.5 m，平均厚度為1.18 m，層底高程為26.210～28.130 m，平均高程為27.500 m。

②層粉質(zhì)粘土，灰、灰黃色，可塑狀態(tài)，中壓縮性，含鐵錳結(jié)核。層厚為2.3～5.1 m，平均厚度為3.75 m，層底高程為23.030～24.190 m，平均高程為23.750 m。

③層粉質(zhì)粘土，黃、黃褐色，可塑狀態(tài)，中壓縮性，含鐵錳結(jié)核及鈣質(zhì)結(jié)核，局部夾粉土薄層。層厚為0.7～2.4 m，平均厚度為2.04 m，層底高程為21.180～23.230 m，平均高程為21.710 m。

④層粉土，黃色，濕，中密狀態(tài)，中壓縮性，夾粉質(zhì)粘土薄層。層厚為1.2～3.0 m，平均厚度為2.09 m，層底高程為18.760～20.380 m，平均高程為19.620 m。

⑤層粉質(zhì)粘土，灰、灰黃色，可塑狀態(tài)，中壓縮性，局部夾粉土薄層。層厚為0.7～3.0 m，平均厚度為1.90 m，層底高程為17.130～18.510 m，平均高程為17.730 m。

⑥層粉土，黃色，濕，中密狀態(tài)，中壓縮性，夾粉質(zhì)粘土薄層。層厚為0.7～1.6 m，平均厚度為1.06 m，層底高程為15.560～17.540 m，平均高程為16.670 m。

⑦層粉質(zhì)粘土，黃色，可塑狀態(tài)，中壓縮性，含鐵錳結(jié)核及鈣質(zhì)結(jié)核，局部夾粉土薄層。層厚為3.0～4.7 m，平均厚度為3.67 m，層底高程為12.230～13.740 m，平均高程為13.000 m。

⑧層粉土，黃色，濕，中密狀態(tài)，中壓縮性，夾粉質(zhì)粘土薄層。層厚為0.8～3.1 m，平均厚度為1.40 m，層底高程為9.130～12.710 m，平均高程為11.610 m。

⑨層粉質(zhì)粘土，黃色，可塑狀態(tài)，中壓縮性，含鐵錳結(jié)核及鈣質(zhì)結(jié)核，局部夾粉土薄層。部分孔未鉆穿，揭示層厚為2.4～6.4 m，揭示層底高程為5.460～6.730 m。

⑩層粉土，黃色，濕，中密狀態(tài)，中壓縮性，夾粉質(zhì)粘土薄層。層厚為1.2～2.7 m，平均厚度為1.74 m，層底高程為3.600～4.860 m。

本場區(qū)內(nèi)在鉆探深度見有地下水類型為潛水和承壓水。

潛水分布于②層粉質(zhì)粘土裂隙中，主要由大氣降水和地表徑流補給,排泄以大氣蒸發(fā)為主,水量較小，隨季節(jié)性變化，變化幅度在4.0 m左右(高程24.000～28.000 m)，勘察期間穩(wěn)定水位在地表下1.3 m左右，平均高程為27.300 m。

承壓水賦存于④層、⑥層粉土及以下砂性土層中，主要為同層間側(cè)向徑流補給，水量較大，水位穩(wěn)定，季節(jié)性變化較小。其中④層粉土中的承壓水為第一含水層，經(jīng)分層觀測，該層水位高程為24.000 m，承壓水頭2.5 m左右；其下承壓水位低于④層的承壓水位。

3　鉆孔灌注樁施工關(guān)鍵技術(shù)及質(zhì)量控制措施

本項目樁基工程由我公司承接。根據(jù)設(shè)計圖、現(xiàn)場工程地質(zhì)條件及工程樁特點，反復(fù)研究并制定了保質(zhì)量、保工期的管理措施細則。

3.1　樁位控制

為確保樁頭偏位要求，先利用全站儀進行樁位測放，下長護筒(護筒長2.5～3 m)，孔口護筒具有導(dǎo)正鉆具、控制樁位、保護孔口、隔離地表水滲漏、防止地表坍塌、保持孔內(nèi)水頭高度及固定鋼筋籠等作用。經(jīng)復(fù)測，調(diào)整護筒中心與垂直度偏差滿足要求后，護筒外采用粘性土振搗密實，固定護筒。樁位測放完畢經(jīng)自檢合格后，由監(jiān)理工程師進行復(fù)檢，滿足精度要求后進行標識。護筒埋設(shè)時嚴格控制平面位置及垂直偏差，護筒中心與樁位中心偏差≤20 mm，垂直度偏差<1/200。樁機就位后，鉆頭校正對中，機身垂直度校正合格后開鉆；鉆進過程中，每10 min再進行一次垂直度校正，以免地基松軟導(dǎo)致機身傾斜，進而影響鉆桿垂直度，確保樁端中心誤差≤150 mm。

針對承壓水層，水壓較大，易塌孔漏漿，該工程尚未進行降水作業(yè)的情況下，采用了預(yù)鉆孔釋壓措施，減小了承壓水層對孔壁的壓力。

鉆進過程中嚴格控制鉆速，進尺控制在50～80 cm/鉆次，在承壓水層及粉砂等易塌孔地層采用少進尺、慢進尺，采用輕壓、低擋慢速、稠泥漿的鉆進方法。粘土層等可塑地層可適當(dāng)增加進尺。

3.2　孔底沉渣厚度控制

場區(qū)以可塑性粉質(zhì)粘土及粉土、粉細砂層等地層為主，地下水豐富，且樁間距(3 m)小，成孔過程中易造成塌孔、縮徑等事故，終孔過程中易出現(xiàn)沉渣超標現(xiàn)象。施工過程中采取對策，跳孔成孔，膨潤土制漿護壁，壓縮待澆筑時間等。在成孔結(jié)束時，及時復(fù)測孔深(旋挖樁成孔不會殘留孔底沉渣)，當(dāng)下鋼筋籠、砼導(dǎo)管完工時，再進行孔深復(fù)測，當(dāng)沉渣厚度≤500 mm時，方可開盤澆筑砼(砼下沖可將孔底沉渣沖起)，當(dāng)沉渣厚度>500 mm時，需將導(dǎo)管、鋼筋籠拔起，用機械重新掃孔清渣。重復(fù)上述工序、直至達標。

3.3　鋼筋籠位置

本項目采用全樁配筋，有效解決了浮籠問題；通過配置2根吊筋，吊筋長度以籠體上口加強筋至護筒上口距離為準，有效控制籠體頂端高程；通過設(shè)置籠體保護筋，以限制籠體與孔壁土層之間的有效距離。通過上述技術(shù)措施，以最大努力確保技術(shù)指標達標。

3.4　砼質(zhì)量控制

樁體砼設(shè)計標號C30，在阜陽市無標準指標，為確定質(zhì)量，地方習(xí)慣性做法是提高一個級別來保證水下砼強度，塌落度采用200～240 mm，灌注時間控制在3 h以內(nèi)。第一次預(yù)灌注量≮2 m3，灌注中導(dǎo)管提拔以下埋4～6 m為宜，適時測繩監(jiān)控，以防止斷樁或埋管事故發(fā)生。

3.5　砼樁頂面標高的控制

空樁段過長，用目測無法觀察到樁頂標高，采用測繩控制時由于樁頂浮漿影響，測錘容易墜入浮漿中，混凝土的澆筑高度不易掌控，因此采取比樁頂標高超灌1.5 m深砼，并制作簡易鋼筋漏斗進行砼料取樣控制。

3.6　施工監(jiān)控

鑒于施工過程中影響樁基質(zhì)量節(jié)點多的原因，項目部除常規(guī)對施工作業(yè)人員進行技術(shù)交底、上崗培訓(xùn)外，還成立以項目總工掛帥、質(zhì)檢員、測量員、技術(shù)員為一套管理班子，實施全方位跟進指導(dǎo)、監(jiān)控，及時處理，預(yù)控質(zhì)量事故，使樁基施工得以順利進行。

4　工期的保證措施

本項目最顯著的特點是場地狹小、工期短，為確保按期完成，采取了如下措施，有效地解決了工期問題。

4.1　合理安排施工孔位

為減少相鄰孔施工影響，項目部認真分析施工條件，確定孔位施工順序，并通過初期施工進行校驗。通過有效控制，圓滿地解決了樁間施工的相互影響。

4.2　空樁對施工安全的影響

本場地空樁較深，且樁端浮漿對作業(yè)面影響較大，為避免上部空樁段塌孔，在成樁后進行跳打其他鉆孔，待原樁內(nèi)泥漿沉淀檢測后進行二次循環(huán)使用，用泥漿泵抽出空樁段泥漿，再回填干土、壓實、鋪墊鋼板等，以達到快速施工的目標并保證設(shè)備人員施工安全。

4.3　雨天施工措施

本工程施工正值當(dāng)?shù)赜昙?，場區(qū)地層遇水易成軟泥。為保證工期，除特大暴雨需臨時停工外，小雨天氣未停止施工，這對重型機械施工、交通、場地安全影響極大。為解決這一難題，項目部采取的措施為：組織足夠的設(shè)備、人員對道路、場區(qū)進行泥漿、墟土清除，并回填建筑垃圾、碎石進行壓實處理，作業(yè)面加鋪鋼板，以保證運輸及設(shè)備工作安全；特殊地質(zhì)則配合砼輸送泵進行施工，避免了雨天對工期的影響。

4.4　設(shè)備保證措施

為保證工期，本項目原定3臺旋挖機進行施工，項目部特別組織了5臺旋挖機進場施工，避免了因設(shè)備檢修對施工進度的影響。

4.5　協(xié)作單位的支持

除甲方、監(jiān)理單位精心策劃，支持解決方案外，還得到了土方單位的鼎力相助。因場地狹小，土方單位在監(jiān)理單位的細心安排下，及時清除施工棄土，有效地支持了基礎(chǔ)樁施工。

5　結(jié)語

經(jīng)過精心組織、精心施工，克服一切困難，順利地完成了阜陽華紡新天地工程基礎(chǔ)樁的施工任務(wù)。本工程鉆孔灌注樁利用旋挖鉆機成孔，成孔速度快，鉆孔質(zhì)量可靠，能耗小，施工成本低。經(jīng)對完成的468根樁進行小應(yīng)變及靜載荷試驗檢測，均滿足設(shè)計要求，對含超長空樁灌注樁的施工具有良好的借鑒意義。