簡述深圳地區(qū)旋挖樁施工技術(shù)

劉重群

深圳市蛇口招商港灣工程有限公司 廣東 深圳 518000

前言

近些年來城市建設(shè)飛速發(fā)展，新建樓盤、老區(qū)改建等項(xiàng)目中高層建筑物如雨后春筍般出現(xiàn)，對地基與基礎(chǔ)技術(shù)有著較高的要求。深圳地處沿海地區(qū)，城市節(jié)奏快，高樓大廈遍地，地層種類繁多，旋挖樁的應(yīng)用十分普遍、成熟，多年來積累了大量的設(shè)計(jì)及施工經(jīng)驗(yàn)。

1 旋挖樁特點(diǎn)及現(xiàn)狀

旋挖樁是旋挖鉆孔灌注樁的簡稱，一般指由旋挖鉆機(jī)施工成孔的現(xiàn)澆樁型。旋挖鉆機(jī)的工作原理為：通過底部帶有活門的桶式鉆頭回轉(zhuǎn)破碎巖土并將其裝入鉆斗內(nèi)，然后再由鉆機(jī)提升裝置和伸縮鉆桿將鉆斗提出孔外卸土，如此不斷取土卸土，往復(fù)循環(huán)，直至鉆至設(shè)計(jì)深度。

旋挖樁自帶動(dòng)力系統(tǒng)，可自行行走，機(jī)械化程度高，鉆孔精度可控，施工噪音小，適應(yīng)地層廣泛，部分土層成孔速度極快，但其自重較大，售價(jià)較高，施工中需要吊車等其他機(jī)械配合作業(yè)，在一些特殊地層中鉆進(jìn)時(shí)較難控制或需輔助其他方法[1]。

我國20世紀(jì)80年代開始使用旋挖鉆機(jī)，早期所用多由德國、意大利、日本等國進(jìn)口，品牌有寶峨、卡薩、日立等，隨著我國工業(yè)現(xiàn)代化的迅速發(fā)展和基礎(chǔ)建設(shè)的不斷深入，近年來國內(nèi)大量廠家如三一、徐工、中聯(lián)重科等開始自行生產(chǎn)各種類型和規(guī)模的旋挖鉆機(jī)，并廣泛應(yīng)用于路橋、大型建筑等各類樁的施工。

2 施工工藝流程

工藝流程一般為：測量定位→埋設(shè)護(hù)筒→旋挖成孔→下放預(yù)制鋼筋籠→澆筑混凝土→后注漿、檢測等，主要施工要點(diǎn)分述如下。

測量定位：根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙樁位，可用全鉆儀或經(jīng)緯儀測放孔位、作標(biāo)記，并在周圍布設(shè)相關(guān)控制點(diǎn)，以便后續(xù)檢查核對孔位。

埋設(shè)護(hù)筒：護(hù)筒多采用4～8mm鋼板制作，要求施工時(shí)承受側(cè)壓力不致發(fā)生過大變形，內(nèi)徑略大于鉆頭直徑，高度一般取1.5～2m。埋設(shè)時(shí)先用機(jī)械或人工開挖護(hù)筒孔，再放入鋼護(hù)筒，上部拉十字線結(jié)合測量儀器校驗(yàn)位置，確保護(hù)筒中心距原孔位偏差不大于設(shè)計(jì)要求（一般多為5cm或10cm），護(hù)筒頂部高出地面約0.3m，并開設(shè)1～2個(gè)溢漿口，埋設(shè)完成后對護(hù)筒周邊空隙進(jìn)行回填、壓實(shí)，確保護(hù)筒穩(wěn)固。

旋挖成孔：機(jī)身土體應(yīng)大致平整密實(shí)，保證旋挖鉆機(jī)就位后周正、牢靠，施工時(shí)不發(fā)生傾斜和滑動(dòng)。成孔方法分干鉆、泥漿護(hù)壁和全套管工藝法，施工中多用泥漿護(hù)壁法成孔，跳樁施工。開鉆前應(yīng)備足制漿用黏土，部分土層也可利用孔內(nèi)原土造漿。泥漿需拌制充分、均勻，控制好泥漿比重在設(shè)計(jì)或規(guī)范要求的范圍內(nèi)。鉆進(jìn)時(shí)應(yīng)選用類型與地層相適應(yīng)的鉆頭，并根據(jù)不同種類的巖土體選擇不同的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速和回次進(jìn)尺，隨時(shí)根據(jù)機(jī)械讀數(shù)對孔徑、孔深、垂直度等進(jìn)行監(jiān)測，視需要調(diào)整泥漿濃度。當(dāng)孔深達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)即停止鉆孔，開始清孔，將鉆頭提離孔底0.1m，向孔內(nèi)輸入新泥漿，采用反循環(huán)工藝，把樁孔內(nèi)懸浮及孔底沉淀的鉆渣從管內(nèi)排出。清孔完成后在多方見證下驗(yàn)孔，包括孔位、孔徑、鉆孔偏斜度、孔底沉渣厚度等[2]。鉆孔過程中產(chǎn)生的廢泥漿應(yīng)統(tǒng)一收入泥漿池，運(yùn)往合適的渣土場。

下放預(yù)制鋼筋籠：鉆孔的同時(shí)，現(xiàn)場按相關(guān)要求加工制作鋼筋籠、安設(shè)定位墊塊、聲測管、抽芯管等。鋼筋籠一般為一次成型，由適應(yīng)噸位的吊機(jī)吊入鉆孔中。吊裝采用多點(diǎn)吊，確保鋼筋籠穩(wěn)固不變形，吊放時(shí)要吊直扶穩(wěn)，對準(zhǔn)孔位緩慢下放，不得碰撞孔壁，使鋼筋籠位于鉆孔的正中間。下吊完成后，一般需進(jìn)行二次清孔，可用導(dǎo)管作吸泥通道，確?？變?nèi)泥漿密度、黏度、含砂率、膠體率、沉渣厚度符合相關(guān)要求。

澆筑混凝土：采用導(dǎo)管澆筑水下混凝土。導(dǎo)管組裝時(shí)端部加密封圈，黃油封口，確保接頭密合不漏水，在第一次使用前應(yīng)進(jìn)行閉水試驗(yàn)，試水壓力可取0.6～1.0MPa，不漏水為合格。澆筑時(shí)，導(dǎo)管底端下至距孔底0.5m位置，導(dǎo)管頂端安裝漏斗，向漏斗中連續(xù)、均勻地注入坍落度合適、不發(fā)生離析的混凝土；隨著混凝土的上升，緩慢提起孔內(nèi)套管，并始終保證導(dǎo)管位于混凝土面以下；混凝土灌注到樁孔上部5m以內(nèi)時(shí)，可不再提升導(dǎo)管，灌注至樁頂后需多灌一段，超灌高度一般取0.8～1m，確保有效樁長滿足要求。

后注漿、檢測等：可根據(jù)設(shè)計(jì)要求對混凝土進(jìn)行樁底、樁側(cè)后注漿，將大大提高樁的承載力、減小沉降。灌注樁成樁后，可通過聲波透射、低應(yīng)變反射波、鉆芯取樣、靜荷載試驗(yàn)等方法對樁身完整性、單樁承載力、抗拔力等進(jìn)行檢測。

3 特殊地層處理措施

實(shí)際施工前，應(yīng)通過勘察報(bào)告等充分了解地層情況，因地制宜，選用不同的應(yīng)對方法。旋挖樁工藝的普及，極大地提升了多數(shù)地層的成樁速度，但對于一些特殊地層，仍需科學(xué)配備、精細(xì)施工、不斷總結(jié)、及時(shí)調(diào)整，以確保施工效率，發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益。根據(jù)多年深圳施工經(jīng)驗(yàn)，對部分地層處理方法如下。

砂層：易塌孔，對于局部松散砂層可采取調(diào)整鉆速及泥漿濃度、更換泥漿種類、增加護(hù)筒長度、打入鋼板樁等方法，對于厚層或大范圍砂層可采用長護(hù)筒或全套管工藝。

地下溶洞：清孔后灌入低強(qiáng)度混凝土，初凝后繼續(xù)鉆進(jìn)。

軟土層：易塌孔、縮徑，可采用加大泥漿濃度快速鉆進(jìn)并加快灌注成樁速度、埋設(shè)長護(hù)筒、旋噴樁地基加固處理后重新鉆孔、全套管工藝等方法。

硬質(zhì)巖石：飽和單軸抗壓強(qiáng)度在60MPa以上，鉆進(jìn)困難，可加大旋挖機(jī)規(guī)模或型號、配備牙輪鉆頭鉆進(jìn)，每小時(shí)進(jìn)尺0.3～1m不等。對于入巖普遍較深的地段，應(yīng)直接采用砍巖能力強(qiáng)的大中型設(shè)備，避免機(jī)械多次調(diào)動(dòng)。

孤石：鉆進(jìn)效率不高、易偏孔，可填入石塊后再鉆進(jìn)，參照硬質(zhì)巖石處理方法。

填石層：可參照硬質(zhì)巖石處理方法直接使用旋挖鉆機(jī)成孔，對厚層填石、漂石層也可配備沖孔鉆機(jī)接力鉆進(jìn)。

4 結(jié)束語

旋挖樁因其優(yōu)點(diǎn)突出，目前已成為深圳地區(qū)樁基施工的首選。筆者通過深圳地區(qū)十余年施工經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，詳細(xì)介紹了施工方法，并針對較難成孔的特殊地層給出了相應(yīng)的處理措施，希望能為其他地區(qū)的施工提供一定的經(jīng)驗(yàn)，為工程建設(shè)的發(fā)展盡一份力。