旋挖鉆孔素混凝土灌注樁地基處理技術(shù)應(yīng)用思考

鄧冰峰 （龍巖市西安建筑工程有限公司，福建 龍巖 364000）

1 引言及概況

近幾年來(lái)，我國(guó)各個(gè)城市化進(jìn)度不斷擴(kuò)大，建筑體量、高度不斷被刷新，在其過(guò)程中不斷涌現(xiàn)出各種新技術(shù)、新工藝，并且得到了大量的應(yīng)用。如地基處理中的旋挖鉆孔素混凝土灌注樁技術(shù)，它本身是一種基礎(chǔ)樁，又是一種地基處理的新技術(shù)，適用性廣、成本較低、施工操作簡(jiǎn)單、工藝成熟，具有較大的承載力、施工期間噪音能夠控制、施工工期短、可以提高地基承載力不足等諸多優(yōu)點(diǎn)，所以在地基處理中此項(xiàng)技術(shù)已被逐步接受，并得到推廣使用。

1.1 擬建工程概況及地質(zhì)條件

場(chǎng)地位于龍巖盆地邊緣，屬龍巖盆地陳陂河二級(jí)階地前緣。工程地下室整體2層，地上2棟20層，5棟30層建筑，場(chǎng)地西側(cè)、北側(cè)均為已建成的高層住宅小區(qū)，南側(cè)、東側(cè)為城市主干道路。20層建筑采用天然地基筏板基礎(chǔ)，30層高層建筑地基采用旋挖鉆孔素混凝土灌注樁地基處理加筏板基礎(chǔ)。

由工程勘察報(bào)告反映出本場(chǎng)地的地層情況部依次為：

①雜填土①：層厚0.80～5.70m；

②粉質(zhì)粘土②：層厚0.50～5.50m；

③卵石③：層厚0.90～17.40m；

④含角礫粉質(zhì)黏土④：層厚2.80～23.00m；

⑤含角礫粉質(zhì)黏土④1：層厚6.50m；

⑥粉砂質(zhì)泥巖殘積粘性土⑤：層厚3.20～42.80m；

⑦強(qiáng)風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖⑥：層厚6.70～50.20m；

⑧中風(fēng)化灰?guī)r⑦；

⑨破碎灰?guī)r⑦1：層厚0.32～9.00m。

1.2 設(shè)計(jì)要求

本工程旋挖鉆孔樁樁身半徑為40cm(直徑為80cm)，設(shè)計(jì)樁端持力層為⑥號(hào)土層，樁身長(zhǎng)度在30m以上，并且要求樁尖必須進(jìn)入持力層1m以上；若遇到持力層埋深過(guò)深時(shí)，則樁長(zhǎng)至少必須滿(mǎn)足需34m的深度后才可以停止鉆孔。鉆孔深度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，先進(jìn)行孔底清渣工序，清孔后其沉渣厚度必須小于50mm才能達(dá)到規(guī)范要求，清渣完成后立即進(jìn)行水下混凝土澆筑，防止時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而沉渣增多。本工程所采用的旋挖鉆孔灌注樁因其需在樁端進(jìn)行后注漿，所以對(duì)孔底沉渣嚴(yán)格控制。

1.3 工程施工難點(diǎn)

①場(chǎng)地地下水位較高，孔底沉渣難以清理干凈，樁身泥皮過(guò)厚，均影響成樁質(zhì)量，在混凝土澆注時(shí)對(duì)樁體質(zhì)量產(chǎn)生影響，如處理不慎，會(huì)出現(xiàn)離析，影響樁體的強(qiáng)度。

在市政工程管理中，相關(guān)部門(mén)必須監(jiān)理完善的都市生態(tài)保護(hù)機(jī)制，除了要做好工程建設(shè)中的保護(hù)工作中，對(duì)建后的維護(hù)工作也不能忽視。以都市自然生態(tài)為例，在市政建設(shè)工程中，道路工程、園林工程、地下管道工程等都會(huì)對(duì)城市生態(tài)環(huán)境造成一定的影響，尤其是地下管道工程，工程建設(shè)會(huì)產(chǎn)生大量的廢氣、粉塵和廢水，若是處理不當(dāng)會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的環(huán)境污染。因此在工程建設(shè)前，必須要做好工程區(qū)域生態(tài)標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)工作，并對(duì)工程建設(shè)可能造成的污染進(jìn)行分析預(yù)測(cè)。為市政道路建設(shè)的生態(tài)問(wèn)題分析表，基于此，可以有針對(duì)性的制定相應(yīng)的管理標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)對(duì)措施。

②其灌注樁因在地下施工，地下土質(zhì)較復(fù)雜對(duì)其成樁的質(zhì)量控制較難，在施工中容易各種質(zhì)量問(wèn)題，如夾渣（泥）、斷樁、注漿管上浮、“大肚子”。

③本場(chǎng)地上部分布有卵石③層，屬?gòu)?qiáng)透水層，水量豐富，若未能及時(shí)做好泥漿護(hù)壁，就會(huì)造成塌孔等問(wèn)題出現(xiàn)，嚴(yán)重的會(huì)對(duì)周?chē)慕ㄖ镌斐商?/p>

2 旋挖成孔

根據(jù)工程勘察報(bào)告反映的情況來(lái)看，雜填土、強(qiáng)風(fēng)化巖，中風(fēng)化巖等屬于弱透水層，其地下水不發(fā)育，僅在填土層內(nèi)含有水。設(shè)計(jì)院認(rèn)為適合使用旋挖鉆孔樁施工。本場(chǎng)地上部分布有卵石③層，屬?gòu)?qiáng)透水層，為防止坍塌及時(shí)做好泥漿護(hù)壁。具體的施工流程如圖所示（見(jiàn)下頁(yè)）。

2.1 樁位測(cè)量及鉆機(jī)就位

根據(jù)設(shè)計(jì)院提供的樁位平面布置圖，在工程現(xiàn)場(chǎng)建立相應(yīng)的測(cè)量控制網(wǎng)，用全站儀施放定位樁并且逐一放出相應(yīng)的樁位。根據(jù)施工圖樁間距為2.5m，樁直徑0.8m，兩樁之間的凈距離為1.7m，小于3倍樁徑（2.4m），現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)采取隔一跳打方式，并且保證在混凝土澆筑完畢10h后再進(jìn)行臨樁的施工，保證對(duì)原樁的成品保護(hù)。

旋挖鉆機(jī)對(duì)工程施工場(chǎng)地平整要求不高，在施工前用挖機(jī)對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行土方平整保證大面落差不超過(guò)20cm，在鉆機(jī)施工過(guò)程可以利用自身控制器對(duì)鉆機(jī)平整度、垂直度等進(jìn)行調(diào)整。

2.2 施工護(hù)筒埋設(shè)

鉆孔施工過(guò)程中易發(fā)生地表土層塌孔，根據(jù)其他地質(zhì)情況及試樁情況，該工程鉆孔樁施工鋼護(hù)筒埋設(shè)深度按規(guī)范要求配置。鋼護(hù)筒采用鋼板制作而成，一般半徑為70cm（直徑1.4m），長(zhǎng)度度一般為1.5m～2m左右。對(duì)挖埋護(hù)筒時(shí)，一般采用十字交叉法進(jìn)行定位，護(hù)筒頂高于地面30cm以上。

2.3 對(duì)泥漿的制備

泥漿具有護(hù)孔壁和排渣的作用，制備泥漿需根據(jù)不同的地質(zhì)條件進(jìn)行，一般情況采用膨脹土進(jìn)行制作。在護(hù)壁泥漿制作時(shí)一般采用場(chǎng)地內(nèi)的優(yōu)質(zhì)黃土，有時(shí)還要加入適量的水泥。泥漿池應(yīng)根據(jù)施工場(chǎng)地合理布置，施工過(guò)程中及時(shí)對(duì)廢泥漿進(jìn)行抽除，不得污染場(chǎng)地。

2.4 鉆孔清孔

2.5 施工混凝土的灌注

目前水下混凝土灌注樁采用汽車(chē)泵送混凝土的方式較為常見(jiàn)，首先需要對(duì)整根樁的混凝土用量計(jì)算出來(lái)包損耗量，在澆筑過(guò)程中不得出現(xiàn)澆筑中斷現(xiàn)象，措施上必須有所保證，首灌時(shí)必須料斗要放滿(mǎn)（約1.5m3），灌注過(guò)程中依靠混凝土自重達(dá)到密實(shí)程度，同時(shí)將泥漿擠出達(dá)到排漿的作用，所以適當(dāng)加大初灌量，有利于將孔底內(nèi)原來(lái)殘留的沉渣沖起，保證封底內(nèi)的混凝土不夾泥漿。在澆筑前還要對(duì)注漿管進(jìn)行加固，采用的措施是將注漿管固定在簡(jiǎn)易鋼筋籠上，避免注漿管隨混凝土而出現(xiàn)上浮現(xiàn)象，影響后期注漿的效果。首車(chē)混凝土量不夠澆筑整根樁量的話(huà)，其后續(xù)車(chē)輛必須跟進(jìn)澆筑，中間不得出現(xiàn)斷續(xù)，澆筑混凝土?xí)r利用導(dǎo)管上下插拔以做到搗實(shí)混凝土作用。在灌注混凝土?xí)r必須保證其導(dǎo)管埋入已澆筑的混凝土內(nèi)3m以上，另外還需保證混凝土連續(xù)不斷的進(jìn)入導(dǎo)管內(nèi)，中間不得夾帶空氣從而控制樁身不出現(xiàn)空洞、夾泥等通病出現(xiàn)。最后一斗的混凝土澆筑必須加強(qiáng)控制，根據(jù)設(shè)計(jì)要求每根樁需有50cm的超灌量后期進(jìn)行鑿除，從而保證樁的整體質(zhì)量。在整個(gè)混凝土灌樁過(guò)程中需對(duì)每根樁的澆筑開(kāi)始、結(jié)束時(shí)間，澆筑量等各項(xiàng)內(nèi)容逐一記錄，保證有據(jù)可查。

2.6 后注漿

①后注漿工作一般在灌注樁施工完成48h后進(jìn)行，具體根據(jù)相應(yīng)施工方案執(zhí)行。

②后注漿管一般由2根鋼管對(duì)稱(chēng)布置，并且鋼管上裝設(shè)注漿閥。后注漿閥需具備下列性能：

a.注漿閥承受1MPa以上靜水壓力；

b.注漿閥不被硬物品刮、撞損壞；

c.注漿閥具有止逆功能。

③后注漿作業(yè)應(yīng)符合下列規(guī)定：

a.注漿作業(yè)在成樁后48h進(jìn)行；

b.注漿作業(yè)區(qū)域與鉆孔作業(yè)區(qū)域的距離大于10m；

c.為確保2根注漿管注漿量相等，2根注漿管依次進(jìn)行注漿；

d.根據(jù)施工圖現(xiàn)場(chǎng)為間距2500cm的樁群基礎(chǔ)的，根據(jù)施工方案現(xiàn)場(chǎng)的注漿順序采用先注外圍樁后注內(nèi)部樁的注漿順序。

④注漿停止控制為：出現(xiàn)注漿地面冒漿。時(shí)間過(guò)長(zhǎng)未注滿(mǎn)的情況出現(xiàn)，需分析原因并且間歇的時(shí)間為0.5h～1h再次進(jìn)行注漿，并報(bào)設(shè)計(jì)單位，由設(shè)計(jì)確定是否停止注漿。

3 結(jié)語(yǔ)

旋挖鉆孔素混凝土灌注樁目前在地基基礎(chǔ)處理中有著非常廣闊的前景，但在實(shí)際施工過(guò)程中必須根據(jù)工程的實(shí)際情況，首先要對(duì)工程地質(zhì)進(jìn)行準(zhǔn)確的勘查，再次合理選用合適的機(jī)械設(shè)備，施工過(guò)程中對(duì)出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題有針對(duì)性的采取應(yīng)對(duì)措施，保證工程質(zhì)量有效落實(shí)，才更能有效的發(fā)揮旋挖鉆孔素混凝土灌注樁技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。