淺析高壓旋噴樁地質(zhì)鉆機引孔補充定額測定

侯樂

摘要：在市政工程預(yù)算定額中未考慮不良地質(zhì)所帶來的的施工降效，造成施工成本與預(yù)算額產(chǎn)生差別，需要進行補充定額測定。為此，本文結(jié)合市政工程現(xiàn)場情況，以中電建路橋鄭州107輔道快速化工程中隧道施工為例，針對遇到粉土和粉砂層不良地質(zhì)施工，提出施工措施，并采取現(xiàn)場實測法來測定消耗的工料機數(shù)據(jù)，為定額站確定最終的定額子目奠定基礎(chǔ)。

Abstract： The construction efficiency reduction caused by bad geology is not considered in the budget of municipal engineering budget， which causes the difference between construction cost and budget amount， and supplementary quota measurement is needed. To this end， this paper combines the situation of the municipal engineering site， taking the tunnel construction in the Zhengzhou 107 auxiliary road rapidization project of Powerchina Roadbridge as an example， proposes construction measures for the encountering bad geological construction of silt and silt layer， and adopts the field measurement method to determine the consumption of the material data， to lay the foundation for the final station to determine the final quota.

關(guān)鍵詞：旋噴樁;引孔;定額

Key words： jet grouting pile;pilot hole;quota

中圖分類號：U455 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1006-4311（2019）20-0137-04

1 ?項目基本情況

新建鄭州107輔道快速化工程，該隧道位于河南省鄭州市金水東路以南107輔道上，隧道下穿商鼎路高架、蓮湖路下立交后向西偏回107輔道后在商都路以北接地，基坑最大開挖深度為15.2m;隧道段雙向八車道，設(shè)計速度80km/h;地面雙向八車道，設(shè)計速度50km/h，隧道敞開段150m，暗埋段1276.6m。

1.1 地形地貌、地質(zhì)情況

施工場地位于鄭州市鄭東新區(qū)，工程沿線主要為城市道路、綠化帶、河道及施工區(qū)，勘察期間樁號ZK12+260～ZK12+550里程段為堆放棄土土堆，地形起伏較大，本標(biāo)段自然地面高程約82.7～89.5m。

場地所處的地貌單元為黃河沖積泛濫平原。地表地質(zhì)狀況為雜填土、粘性土層、粉土、砂類土層等。根據(jù)野外鉆探揭示，揭露該段隧道基坑涉及的土層如下：①（雜填土）、①-1（素填土）、②（粉土夾粉砂）、③（粉土夾粉質(zhì)粘土）、④（粉土夾粉質(zhì)粘土）、④-1（粉質(zhì)粘土夾粉土）、④-2（粉土夾粉砂）、⑤（粉土）、⑥（細砂）。

工程勘察期間場地內(nèi)未發(fā)現(xiàn)，其中包括很多的情況，比如地面沉降，滑坡，塌陷等情況，但是其中也沒有出現(xiàn)一些對于地基的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響的因素，其中包括溝濱、古河道、防空洞等對工程不利的埋藏物。但是場地沿107輔道兩側(cè)分布有電力、電信、給水雨污水等地下管線。沿線跨越七里河、商鼎路高架、蓮湖路下立交、地鐵一號線等重要通道。

這個場地中的土壤表現(xiàn)出的特點是季節(jié)性凍土的特點，對于收集到的各種地質(zhì)資料進行分析可以發(fā)現(xiàn)，其中凍土的深度不會大于六十厘米，通常情況下其深度的范圍大小在二十厘米到三十厘米之間。所以不需要對于其中的各種基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)生的影響不需要進行參考。

1.2 水文地質(zhì)條件

其中的地下水一共包含有兩個類型，一個是潛水，還有一個是微承壓水，這些分類是通過三個方面來進行分析的，一個是地下水埋藏，一個是其中水文地質(zhì)資料，還有一個是分布特征。其中第（2）～（5）層粉土、粉質(zhì)粘土層為第一大含水層，屬于潛水透水層，第（6）、（7）層粉細砂層為第二大含水層，屬微承壓水透水層。

1.3 氣候條件

首先需要了解鄭州的氣候情況，其表現(xiàn)為大陸性季風(fēng)氣候。這種氣候的特點表現(xiàn)先為，冷氣團和暖氣團交替次數(shù)很多，這個氣候表現(xiàn)出的季節(jié)性很明確。其中冬季就表現(xiàn)為干冷，夏季表現(xiàn)為炎熱，秋季表現(xiàn)為涼爽，春季表現(xiàn)為干燥少雨，每一個季節(jié)都有自己的特點。

這個城市一年中的降水量可以達到629.6mm，但是降水量是會發(fā)生變化的，在年內(nèi)表現(xiàn)出的特點是汛期集中，但是在每一個季節(jié)中具體的降水量差距較大，最大值和最小值之間差距很大。一年中的汛期一般的是在六月份到九月份之間。在這個時間段內(nèi)降水量是最大的，其降水量占據(jù)全年降水量的百分之六十以上。

2 ?粉土、粉砂土層對地基工程的影響

根據(jù)鄭州107輔道快速化工程施工圖紙，需要在隧道主體周圍布設(shè)鉆孔灌注樁，并且在鉆孔灌注樁之間布設(shè)？準(zhǔn)600mm的高壓旋噴樁，本工程高壓旋噴樁施工采用雙重管旋噴，在鉆孔灌注樁施工完成后進行。例如：1號樁施工完成后進行3號樁施工，在進行5號樁施工，并在混凝土成型48h后進行鄰樁成孔施工，如圖1。

但是在實際施工期間，粉土和粉砂層的地質(zhì)情況造成鉆孔灌注樁擴孔嚴(yán)重，而設(shè)計的鉆孔灌注樁間距為20cm，高壓旋噴樁中心線與鉆孔灌注樁中心線距離為25cm，間距相對小，且高壓旋噴樁需要與鉆孔灌注樁咬合達到防水效果。鉆孔灌注樁擴孔多澆筑的混凝土形成“蘑菇頭”造成了高壓旋噴鉆機無法鉆進成孔，高壓旋噴樁施工停滯。

經(jīng)調(diào)差研究后，項目部建議在高壓旋噴樁施工前采用地質(zhì)鉆機進行引孔（？準(zhǔn)150mm），確保旋噴注漿施工順利進行，引孔過程中，需根據(jù)樁機的平衡、電流數(shù)值突變確定土質(zhì)的情況及深度，為噴射注漿的壓力調(diào)整、注漿量的確定提供參考數(shù)據(jù)，然后用高壓旋噴機進行旋噴成樁。引孔配合高壓旋噴樁的施工方案得到監(jiān)理批準(zhǔn)后，項目部嚴(yán)格按照施工方案要求開展現(xiàn)場施工活動。

旋噴樁引孔屬于合同外措施項目，根據(jù)該施工合同要求，此項費用以簽證形式上報監(jiān)理、業(yè)主并得到批復(fù)，如圖2所示。但在預(yù)算組價時發(fā)現(xiàn)河南省鄭州市定額中均無適用或相似的定額子目。為滿足施工進度要求，項目部先行組織施工，并在施工過程中，對一部分地質(zhì)鉆機引孔進行了人、材、機的測定。同時，為滿足預(yù)算組價需要，項目部根據(jù)本工程實際，以及合同約定的人、材、機單價要求對測定的數(shù)據(jù)進行了進一步的分析、整理。

3 ?高壓旋噴樁及引孔施工方法

3.1 施工機具準(zhǔn)備

其中需要對于各種施工的設(shè)備以及工具進行準(zhǔn)備，這些機械設(shè)備以及工具包含很多，具體包括XY-150型地質(zhì)鉆機，高壓泵、旋噴鉆機、漿液攪拌桶等;除了這些設(shè)備以外還需要利用一些輔助設(shè)備才能夠完成相應(yīng)的工作，這些輔助設(shè)備包括很多的系統(tǒng)以及各種安全設(shè)施等。

3.2 施工工藝

其中各種工藝是是使用都是需要圖紙上的要求來進行的。其中會使用到一項重要的工藝，即高壓噴射工藝，也稱之為鉆孔。其中有一項重要的數(shù)據(jù)，即壓力流量，這個壓力流量達到預(yù)期的數(shù)值的時候，其就會從上往下進行噴射。

3.3 工藝流程（圖3）

根據(jù)本次工程樁位分布交開，以及旋噴樁的垂直度，保證鉆孔孔壁的穩(wěn)定，擬采地質(zhì)工程鉆機進行預(yù)先成孔，孔徑為150mm，采用優(yōu)質(zhì)“低密度、低粘度、低失水”的膨潤土泥漿施工，以此來確保樁基孔徑長期穩(wěn)定，防止塌孔。

①在進行鉆孔的過程中需要做到專心致志，不能夠受到其他的干擾，在這種加工的狀態(tài)下遵循各種參數(shù)進行加工，其中需要注意避免出現(xiàn)埋鉆或者是卡鉆等情況，這些情況都屬于孔內(nèi)事故。如果不幸發(fā)生了這種情況，那么就需要馬上進行處理，同時需要準(zhǔn)備打撈的工具進行處理。

②在鉆孔的過程中需要防止出現(xiàn)鉆孔傾斜的情況，其中關(guān)鍵在于在兩個過程中注意鉆桿的垂直度，一個是鉆機就位的時候，還有一個是鉆孔的過程中。如果發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)了傾斜的情況，那么就需要馬上進行調(diào)整，具體傾斜的大小需要保持在允許的范圍內(nèi)。

4 ?進行施工定額測定的依據(jù)與方法

4.1 定額編制依據(jù)

下面對于定額測算這個概念進行介紹，其具體指的就是保證項目施工正常的情況下對于各種數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，其中包括材料使用的情況，人工數(shù)量數(shù)據(jù)以及其中機械的使用情況等。通過對于這些對象數(shù)據(jù)和信息的統(tǒng)計來評價其中的生產(chǎn)活動是否能夠合乎技術(shù)規(guī)范的內(nèi)容。

①國家規(guī)定：包括國家對基建項目提出的所有政策、基本方針與管理制度。

②技術(shù)規(guī)范：鄭州107輔道快速化工程采用的設(shè)計規(guī)范（指南）、施工規(guī)范（技術(shù)指南）、驗收規(guī)范、安全技術(shù)規(guī)范等。

③設(shè)計圖紙：將得到相關(guān)主管部門批準(zhǔn)的工程圖紙作為核心。

④現(xiàn)場測定的基礎(chǔ)資料。

⑤其他資料：如現(xiàn)行定額與人工、機具、材料的預(yù)算價格等。

4.2 定額測定方法

其中主要的任務(wù)是對于各種實際測量得到的數(shù)據(jù)進行記錄，其中會使用到兩種重要的方法，一種是測時法，還有一種是寫實法，這兩種方法在使用中可以相互集合。其匯總對于各種施工工序循環(huán)情況以及每一個工序開始以及結(jié)束的時間都是利用數(shù)據(jù)的形式進行記錄的，其中包含三個重要的時間，一個是循環(huán)開始時間，一個是循環(huán)結(jié)束時間，還有一個是必然存在的循環(huán)以外的時間。其中還需要對于很多的數(shù)據(jù)進行收集，其中包括設(shè)備離場的記錄信息，各種消耗的統(tǒng)計信息以及用電量信息等。對于這些數(shù)據(jù)進行分析以及對比，最終實現(xiàn)定額測定。

4.3 采集基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

本項目之前沒有碰到過類似情況，也并無任何定額補充的經(jīng)驗，在反復(fù)摸索，數(shù)次修改統(tǒng)計資料格式后，滿足了河南省鄭州市建設(shè)工程造價管理辦公室對定額測定的要求，在施工現(xiàn)場選取8個地點進行引孔數(shù)據(jù)記錄，施工工作內(nèi)容為：施工場地平整、引孔鉆機就位、鉆孔至設(shè)計高程、引孔鉆機移位以及其他輔助工作等。引孔孔徑為150mm。以1m為測定單位。每班工作時間為8小時。使用機械為：地質(zhì)鉆機XY-150，泥漿拌合機100-150L，泥漿泵？準(zhǔn)100。使用材料為：水，膨潤土你，水管、彩條布、鐵鍬等其他輔助材料。

采用寫實記錄法，統(tǒng)計實際施工中整平場地、引孔鉆機就位、鉆機鉆孔、增加鉆桿、提鉆及引孔鉆機移位所投入的人工，及工人的必需消耗的工作時間，適當(dāng)考慮偶然工作和非施工本身造成的停工時間，確定最終工人工作時間。統(tǒng)計地質(zhì)鉆機XY-150，泥漿拌合機100-150L和泥漿泵？準(zhǔn)100使用臺班，及機械的必需消耗時間，適當(dāng)考慮非施工本身造成的停工時間，確定最終機械工作時間。使用實驗室試驗法，確定主要材料水及膨潤土及其他材料的凈用量;通過現(xiàn)場技術(shù)測定法，根據(jù)對材料消耗過程的測定與觀察，通過完成施工的數(shù)量和材料消耗量的計算，來確定各種材料消耗量，從而確定最總必須消耗的材料數(shù)量。

根據(jù)上述方法，算出8個高壓旋噴樁引孔施工單價分析表，取其平均值形成最終高壓旋噴樁引孔施工單價分析表，連同過程資料上報至河南省鄭州市建設(shè)工程造價管理辦公室，申請對鄭州107輔道快速化工程高壓水泥旋噴地質(zhì)鉆機引孔（？準(zhǔn)150mm）進行定額子目補充，并得到鄭州市建設(shè)工程造價管理辦公室的批準(zhǔn)，詳見圖4。

5 ?結(jié)束語

粉土和粉砂層的地質(zhì)情況造成鉆孔灌注樁擴孔嚴(yán)重，鉆孔灌注樁擴孔多澆筑的混凝土形成“蘑菇頭”造成了高壓旋噴鉆機無法鉆進成孔，高壓旋噴樁施工停滯。為保證工期，高壓旋噴樁施工前采用地質(zhì)鉆機進行引孔（？準(zhǔn)150mm），確保旋噴注漿施工順利進行。現(xiàn)行樁基定額中未考慮不良土質(zhì)的影響，在施工過程中碰到類似情況可直接借用。如情況不同，需要補充新的定額子目，積極同所在省市造價辦聯(lián)系，根據(jù)其要求，做好基礎(chǔ)數(shù)據(jù)記錄，進行相應(yīng)數(shù)據(jù)分析。

參考文獻：

[1]付永樂，王曉剛.高液限黏性土路基土方工程施工定額測定及分析[J].鐵路工程技術(shù)與經(jīng)濟，2019（1）：25-29.

[2]房月.公路工程補充預(yù)算定額編制與測定技術(shù)[J].交通世界，2018O（14）：146-147.

[3]張永財，鐘勇華，李婕妤.港珠澳大橋鋼結(jié)構(gòu)工程加工預(yù)算補充定額研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2018（21）：68-70.

[4]汪小超，齊衛(wèi)國.水泥旋噴樁在地鐵工程中的應(yīng)用[J].浙江工業(yè)大學(xué)學(xué)報，2009，37（05）：572-575.

[5]蔡勝，詹偉.水泥旋噴樁作為基坑支護的應(yīng)用[J].華南港工，2000（04）：29-32.

[6]陳衛(wèi)，侯藝輝.巖土工程地基加固中高壓旋噴樁的應(yīng)用[J].建材與裝飾，2019（10）：214-215.

[7]章智杰.淺析長螺旋鉆機引孔輔助靜壓PHC管樁施工技術(shù)[J].江西建材，2017（14）：60，62.

[8]謝斌.三重管高壓旋噴樁在樁基礎(chǔ)加固中的應(yīng)用[J].水利技術(shù)監(jiān)督，2006（05）：61-63.