長螺旋壓灌樁施工工藝在基坑支護(hù)中的應(yīng)用

朱小安

（廣東廣強(qiáng)基礎(chǔ)工程有限公司，廣東 東莞 523000）

地下室施工中通常需要開挖基坑，為保證基坑的安全性和穩(wěn)定性，防止坍塌、滑移等問題的發(fā)生，需要根據(jù)基坑實(shí)際情況，做好基坑支護(hù)設(shè)計(jì)，并嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案做好基坑支護(hù)施工。

1 工程概況

該項(xiàng)目位于東莞市東城區(qū)，場(chǎng)地西側(cè)為空地，下伏地鐵，其余側(cè)皆為市政道路，東側(cè)為光明二路，南側(cè)為光明一路，北側(cè)為規(guī)劃道路。場(chǎng)地周邊建筑環(huán)境空曠，交通便利。

擬建61號(hào)商業(yè)、住宅樓（30F，H=94.40m），占地面積為1336m2；62號(hào)住宅樓(31F，H=96.80m)，占地面積為595m2；63號(hào)商業(yè)、住宅樓（30F，H=94.40m），占地面積為800m2；65號(hào)地下室（-2F，H=-8.10m），總建筑面積為5081.74m2；74號(hào)地下室（-2F，H=-8.10m），總建筑面積為5927.38m2。

基坑面積約7630m2，周長為360m，開挖深度為7.7～10.25m。主要采用灌注樁+錨索支護(hù)、灌注樁+內(nèi)支撐支護(hù)、雙排樁支護(hù)；支護(hù)樁采用φ1000mm或φ1200mm灌注樁；根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn)，采用長螺旋灌注樁施工工藝。

2 周邊環(huán)境

（1）基坑西側(cè)。地下為廣惠城際鐵路隧道，該側(cè)地下室邊線距隧道邊線約15.05m。

（2）基坑北側(cè)。該側(cè)地下室邊線距離用地紅線約7.99m，紅線外為規(guī)劃道路，道路下方分布雨水管道。

（3）基坑?xùn)|側(cè)。該側(cè)地下室邊線距離用地紅線約10.10m，紅線外為光明二路，道路下方分布有給水管、雨水管、天然氣管、電信電纜、照明電纜及正在施工的污水管等。

（4）基坑南側(cè)。該側(cè)地下室邊線距離用地紅線約11.23m，紅線外為光明一路，道路下方分布有雨水管、電信電纜等。

3 工程地質(zhì)概況

場(chǎng)區(qū)內(nèi)地層自上而下分為第四系人工填土層、第四系沖積層、第四系殘積層，基巖為燕山期花崗巖。

（1）第四系人工填土層。素填土：灰黃色、灰色，松散，稍濕，主要由黏性土堆填而成，欠固結(jié)，均勻性較差，局部含少量碎石、砼塊等建筑垃圾，為新近人工填土。

（2）第四系沖積層。粉質(zhì)黏土：灰黃色，稍濕，可塑，主要成分為粉黏粒，含少量砂粒，黏性一般，干強(qiáng)度較高。淤泥質(zhì)土：灰黑、灰色，飽和，流～軟塑，主要由黏粒組成，含有粉細(xì)砂，夾有腐植木，具有腥臭味。黏土：灰黃、灰白色，濕，可塑，主要由黏粒組成，切面光滑，稍有光澤，干強(qiáng)度高。中砂：灰白、灰黃、灰色，飽和，松散～稍密，主要由中細(xì)粒石英組成，含有黏粒，分選性差，級(jí)配一般。

（3）第四系殘積層。砂質(zhì)黏性土：褐黃、紫紅、灰白、灰褐色，濕，可塑，主要由粉黏粒和石英砂顆粒組成，殘留原巖結(jié)構(gòu)，泡水易軟化，手捏易成砂狀，由花崗巖風(fēng)化殘積而成。

（4）基巖為燕山期花崗巖。經(jīng)勘探，場(chǎng)地下伏基巖為燕山期花崗巖，按其風(fēng)化程度不同，可分為全風(fēng)化花崗巖、強(qiáng)風(fēng)化花崗巖、中風(fēng)化花崗巖。

4 基坑支護(hù)設(shè)計(jì)

（1）該工程基坑安全等級(jí)均確定為一級(jí)，側(cè)壁的重要性系數(shù)為1.10。

（2）該基坑主要采用三軸攪拌樁+樁間旋噴樁止水，主要支護(hù)形式為用灌注樁+錨索支護(hù)、灌注樁+內(nèi)支撐支護(hù)、雙排樁支護(hù)。

（3）基坑設(shè)計(jì)使用年限為1年。

5 工程重點(diǎn)、難點(diǎn)分析及應(yīng)對(duì)措施

5.1 工程重點(diǎn)及難點(diǎn)

依據(jù)該工程所處的地理位置、施工區(qū)域周邊環(huán)境、場(chǎng)區(qū)內(nèi)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，在充分理解設(shè)計(jì)意圖和相關(guān)規(guī)范的基礎(chǔ)上，結(jié)合基坑支護(hù)工程建設(shè)中積累的大量施工經(jīng)驗(yàn)，該項(xiàng)目主要重難點(diǎn)分析如下：（1）施工項(xiàng)目場(chǎng)地較小，止水樁、支護(hù)樁、冠梁、錨索、掛網(wǎng)噴砼等質(zhì)量控制點(diǎn)多，工序煩瑣，交叉作業(yè)管理困難。（2）深基坑支護(hù)開挖深度達(dá)7.7～9.75m；基坑深度范圍內(nèi)主要為填土、黏土、淤泥層，坑底全部為淤泥層。因此，需解決好灌注樁在松軟土層中施工易塌孔、縮徑等問題。（3）基坑距離城軌50m內(nèi)為鐵路安全保護(hù)區(qū)，地下城軌線距離最近的支護(hù)樁不到7m，需減少基坑支護(hù)對(duì)地下城軌線路的影響，保證城軌線路的安全。（4）該工程基坑樁錨支護(hù)施工預(yù)應(yīng)力錨索時(shí)應(yīng)避開周邊道路地下管線等位置，確保錨索成孔設(shè)計(jì)角度和方向，嚴(yán)格控制錨索制作、成孔和注漿質(zhì)量控制，以免后期基坑開挖出現(xiàn)不良的變形影響。

5.2 應(yīng)對(duì)措施

（1）做好施工組織管理及現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)度安排，認(rèn)真做好技術(shù)和安全交底工作。（2）采用長螺旋壓灌樁施工工藝，既可以解決塌孔、縮徑問題，還可以減少泥漿外運(yùn)，提高工作效率，降低成本。（3）臨近城軌區(qū)域支護(hù)樁采用“跳躍”施工，從而降低對(duì)城軌結(jié)構(gòu)影響，在施工過程中嚴(yán)格做好監(jiān)測(cè)工作。（4）施工前仔細(xì)調(diào)查周邊情況，對(duì)于附近的既有建筑物，在施工前將認(rèn)真做好對(duì)建筑物的結(jié)構(gòu)情況和現(xiàn)有狀態(tài)的調(diào)查、拍照錄像取證和評(píng)估工作，盡可能做到詳細(xì)完善。（5）基坑開挖遵循分區(qū)、分塊、分層、對(duì)稱、限時(shí)的原則，有序開挖。基坑開挖時(shí)，由北往南分層開挖，開挖到設(shè)計(jì)深度后，立即施工墊層，并要做好基坑底面的排水溝、集水井，集水井內(nèi)的積水要及時(shí)排除。同時(shí)，須及時(shí)回筑地下室結(jié)構(gòu)，避免基坑長時(shí)間暴露對(duì)城軌帶來安全風(fēng)險(xiǎn)。（6）確?；又顾胧┑馁|(zhì)量，嚴(yán)控降水幅度，以確保城軌盾構(gòu)隧道周圍地層穩(wěn)定。（7）臨城軌側(cè)地下工程施工前、地下結(jié)構(gòu)完工后須進(jìn)行城軌盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)內(nèi)觀、裂縫等項(xiàng)目的初始及工后普查、記錄、確認(rèn)。

6 長螺旋壓灌樁施工

6.1 施工程序

當(dāng)施工機(jī)械和人員進(jìn)場(chǎng)以后，做施工前的準(zhǔn)備工作，在準(zhǔn)備工作完成后，進(jìn)入長螺旋壓灌樁施工階段（見圖1）。

圖1 施工流程圖

6.2 施工方法

根據(jù)設(shè)計(jì)單位提供樁位平面布置圖、現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地的實(shí)際情況和長螺旋壓灌樁施工順序要求，對(duì)樁位進(jìn)行編號(hào)。根據(jù)規(guī)劃單位提供的控制點(diǎn)測(cè)出建筑物的軸線，結(jié)合圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求，放出樁位，樁位要留有記印，并經(jīng)監(jiān)理復(fù)檢合格后，作為施工時(shí)的依據(jù)。

鉆機(jī)就位，要做好鉆具的安裝和混凝土泵的管道聯(lián)接，對(duì)準(zhǔn)樁位關(guān)閉單向閥門下鉆至鉆頭進(jìn)入土層，啟動(dòng)鉆孔電機(jī)，同時(shí)調(diào)整塔架的垂直度。

當(dāng)鉆機(jī)至設(shè)計(jì)深度時(shí)，開始泵送混凝土，待混凝土到達(dá)鉆具底部時(shí)，開始提鉆，邊泵料邊提鉆至樁頂標(biāo)高后停止泵料和提升鉆機(jī)，一根樁施工完成移機(jī)至下一個(gè)樁位。

6.3 技術(shù)要求

（1）鉆機(jī)提升速度：1.0～1.5m/min；（2）泵送混凝土量：0.8～1.2m3/min；（3）垂直度：1%；（4）灌料量：不小于設(shè)計(jì)灌注量（包括充盈量）。

6.4 施工質(zhì)量保證措施

（1）測(cè)量。將業(yè)主提交的測(cè)量控制基準(zhǔn)點(diǎn)作為控制點(diǎn)，引測(cè)到場(chǎng)地，根據(jù)軸線法確定好樁位中心，并用短鋼筋做上標(biāo)記，撒上石灰，等樁位定好后，嚴(yán)格按規(guī)范要求進(jìn)行測(cè)量復(fù)核，同時(shí)報(bào)驗(yàn)監(jiān)理工程師確認(rèn)，才能進(jìn)行下一道工序施工。在施工過程中，應(yīng)隨時(shí)檢查控制點(diǎn)、樁位尺寸和高程、平面布置和垂直度，發(fā)現(xiàn)偏差應(yīng)及時(shí)糾正，樁位誤差不得大于10mm，樁機(jī)傾斜度不超過0.5%。每間隔10個(gè)樁位測(cè)放1個(gè)基準(zhǔn)樁位，此基準(zhǔn)樁位用木樁和鋼釘施放，并在基準(zhǔn)樁上標(biāo)明樁位編號(hào)，施工時(shí)用此基準(zhǔn)樁對(duì)臨近樁位進(jìn)行復(fù)核。

（2）成樁質(zhì)量保證措施。①施工時(shí)，應(yīng)注意地質(zhì)條件變化，遇有填石、孤石、夾層、卵石層，應(yīng)立即采取措施。如出現(xiàn)鉆桿跳動(dòng)、機(jī)架搖晃、鉆不進(jìn)尺等異常情況，應(yīng)立即停車檢查，認(rèn)真檢查分析、查明原因、排除故障后再進(jìn)行施工。②在施工過程中要調(diào)整鉆機(jī)的平整度和垂直度，保證樁的垂直度偏差不得超過樁長的1%，且樁位偏差不得大于樁徑的1/20。③施工過程中應(yīng)及時(shí)清理虛土，必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行二次施鉆清理；鉆孔完畢后，孔口應(yīng)用蓋板蓋好，防止虛土掉入孔內(nèi)。④混凝土灌注應(yīng)嚴(yán)格按操作規(guī)范進(jìn)行，邊灌注混凝土邊進(jìn)行振搗，嚴(yán)禁把虛土、雜物和混凝土一起灌入樁孔。⑤在施工中因故無法連續(xù)灌注，應(yīng)根據(jù)勘察資料和現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件，避開飽和砂性土層、粉土層。灌注成樁完成后，要保護(hù)好樁頭。灌注混凝土過程中，每條樁的充盈系數(shù)不得小于1.0。⑥混凝土灌注至樁頂時(shí)，應(yīng)隨時(shí)測(cè)量樁頂標(biāo)高，避免過高造成截樁；亦不能過低，以免影響樁頭質(zhì)量。

7 結(jié)束語

當(dāng)前，該工程已順利完成。在此過程中，所用的長螺旋壓灌樁施工工藝很好地解決了軟土地層中灌注樁塌孔、縮徑等問題，亦減少了對(duì)臨近廣惠城際鐵路隧道的擾動(dòng)，保證了工程質(zhì)量和基坑安全；長螺旋壓灌樁充盈系數(shù)不到1.05，大大減少了浪費(fèi)，節(jié)約了成本；同時(shí)減少了泥漿外運(yùn)，提高了施工效率，縮短了工期。長螺旋壓灌樁施工工藝的運(yùn)用，能夠?yàn)橄嚓P(guān)的工程項(xiàng)目提供參考，以達(dá)到預(yù)期的基坑支護(hù)要求。