鄰近既有建筑的景觀河道駁岸壁體樁施工技術(shù)

孫曉陽 張 帥 沈星存 朱建其 李 帥

中國建筑第八工程局有限公司總承包公司 上海 201204

1 工程概況

溧水區(qū)無想國際創(chuàng)業(yè)小鎮(zhèn)建設(shè)工程（城隍廟文化街區(qū)）項目位于南京市溧水區(qū)，總建筑面積137 300 m2，占地面積322畝（約214 666 m2），總體風(fēng)格采用唐、宋和明清多元和諧的古建筑形式，以“城隍廟”為核心，周邊配套建設(shè)民俗商業(yè)街坊。右汊景觀河道位于商業(yè)街坊之間（圖1），長400 m，距兩側(cè)商業(yè)街坊1.5 m。壁體樁設(shè)計樁長8 m，混凝土設(shè)計強(qiáng)度C80，截面尺寸為500 mm×500 mm（圖2、圖3），冠梁混凝土設(shè)計強(qiáng)度C30。

圖1 河道效果圖

圖2 壁體樁截面

圖3 壁體樁排布平面

根據(jù)地勘報告，場地內(nèi)土層自上而下依次為：①素填土，平均層厚2.33 m；①A淤泥，平均層厚0.47 m；①B淤泥質(zhì)素填土，平均層厚1.08 m，為水塘回填前塘淤，分布在素填土下部；②粉質(zhì)黏土，平均層厚3.22 m；③1黏土，平均層厚5.43 m；③2粉質(zhì)黏土，平均層厚2.37 m；③3黏土，平均層厚3.72 m；④殘積土，平均層厚1.73 m；⑤1強(qiáng)風(fēng)化凝灰?guī)r，平均層厚2.16 m；⑤2A中等風(fēng)化凝灰?guī)r（破碎），平均層厚2.06 m；⑤2中等風(fēng)化凝灰?guī)r，平均層厚7.32 m。

2 施工方案選擇

景觀河道施工前，河道兩側(cè)建筑業(yè)已完成，且河道駁岸距離兩側(cè)商業(yè)街坊最近處僅有1.5 m，若直接采用靜力壓樁或者錘擊成樁的工藝，勢必會因為擠土樁強(qiáng)烈的擠土效應(yīng)導(dǎo)致樁體移位、上浮或者無法打入，并且會對兩側(cè)的已完工建筑產(chǎn)生影響[1-5]。結(jié)合引孔壓樁的工藝要求及本工程的實際特點(diǎn)，采用先“先引孔，后植樁”（鉆孔植樁）的方式，即在進(jìn)行壁體樁成樁前，先采用旋挖引孔鉆機(jī)引直徑450 mm的孔，引孔深度9 m，然后采用5 t的柴油錘擊樁機(jī)將方形空心壁體樁壓入到設(shè)計標(biāo)高，如此可以降低錘擊次數(shù)，大大減小土體與壁體樁之間的摩阻力，有效改善擠土效應(yīng)[6-9]，減少土體的排擠量、隆起和位移，從而避免了壁體樁的移位、上浮、擠碎等現(xiàn)象，保證了兩側(cè)建筑物、構(gòu)筑物的安全。

3 施工關(guān)鍵技術(shù)

3.1 測量放樣

對提供的基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測，并依據(jù)樁位圖測放出各根壁體樁中心點(diǎn)位，插入鋼釬。復(fù)核各樁位點(diǎn)至兩側(cè)仿古街坊墻面距離及河道寬度，確保樁位偏差符合規(guī)范要求。

3.2 架設(shè)定制鋼導(dǎo)向架

壁體樁設(shè)計功能主要為景觀河道駁岸擋土及止水，樁與樁之間需緊密貼合，線形順直。依據(jù)駁岸線直線段長度，設(shè)計長為20 m的鋼導(dǎo)向架（圖4），可以大大加快成樁速度。鋼導(dǎo)向架兩長邊方向采用300 mm×300 mm×15 mm×15 mm的H型鋼，端橫梁采用300 mm×300 mm×10 mm×10 mm的箱形型鋼，兩H型鋼間距510 mm，保證錘擊樁機(jī)能順利將壁體樁從鋼導(dǎo)向架內(nèi)錘擊到位。鋼導(dǎo)向架上部設(shè)置1根可以移動的橫梁，側(cè)邊焊接2個卡槽，卡在導(dǎo)向架H型鋼翼緣上。橫梁隨著打樁路徑由設(shè)置在鋼導(dǎo)向架端頭處的卷揚(yáng)機(jī)牽引移動，每次移動一個樁位。根據(jù)已定好的樁位點(diǎn)，架設(shè)定制而成的鋼導(dǎo)向架，作為引孔植樁的固定裝置。鋼導(dǎo)向架安裝時中心線與樁位中心點(diǎn)重合，兩側(cè)采用φ48.3 mm×3.6 mm鋼管打入土中固定，橫梁移動過程中及時進(jìn)行樁位復(fù)核，確保樁位準(zhǔn)確。

圖4 鋼導(dǎo)向架

3.3 引孔

根據(jù)測放的壁體樁位點(diǎn)埋設(shè)鋼護(hù)筒，鋼護(hù)筒內(nèi)徑500 mm，埋深5 m。將旋挖鉆機(jī)移至樁位中心處，觀察水平儀和掛在樁架上的垂球，調(diào)平機(jī)身后開始成孔作業(yè)。成孔后測量孔徑、孔深、孔的垂直度及孔底沉渣厚度，并做好記錄。

3.4 壁體樁植入

打樁機(jī)垂直、平穩(wěn)就位后，將PC壁體樁吊入孔內(nèi)，用2臺經(jīng)緯儀雙向校正無誤后，開始錘擊打樁。錘擊過程中不斷校核預(yù)制樁垂直度，直至將樁體打入高出地面1.5 m位置停錘，并做好技術(shù)資料記錄。沉樁順序為順著駁岸線由下游向上游施打，確保壁體樁緊密貼合。為防止坍孔及保持孔內(nèi)清潔，采用鉆一孔植一孔的施工方法，保持鉆機(jī)和打樁機(jī)同步協(xié)作。

3.5 送樁

3.5.1 送裝器制作要求

場地標(biāo)高約24.00 m，樁頂標(biāo)高21.90 m。送樁器采用無縫鋼管制作，長度4 m，壁厚30 mm，同時每隔2 m進(jìn)行十字形鉆孔，焊接厚30 mm的鋼板作為加筋肋。在鋼管的上下端面焊接厚50 mm的高強(qiáng)圓形鋼板，鋼板與鋼管垂直，兩端圓形鋼板的中間開孔，使管樁內(nèi)腔的空氣和水分能夠外溢，鋼板與鋼管的交界面焊接三角形加筋，沿著管周均勻分布，提升上下端面的抗擊打能力。在距離送樁器端頭約1 m處焊接吊環(huán)并連接鋼絲繩，在送樁器端尾高強(qiáng)鋼板上焊接比壁體樁內(nèi)徑略小的十字形錐尖，高度約30 cm。同時，調(diào)節(jié)樁帽與送樁器、樁頂與送樁器的緩沖材料與厚度，緩解送樁器承受的錘擊力，避免產(chǎn)生疲勞損壞。經(jīng)常對送樁器的外觀、垂直度和送樁器的樁帽進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)送樁器變形時及時修復(fù)。

3.5.2 送樁工藝

送樁器與樁錘之間由鋼絲繩穿過送裝器吊環(huán)固定連接，送樁器底部十字錐插入壁體樁中心孔中，使其與樁在同一豎直線上。根據(jù)送樁深度在送樁器表面做上明顯標(biāo)記，按照二次送樁的方式將壁體樁送至設(shè)計標(biāo)高。

3.6 樁間空隙注漿

使用高壓水槍清理樁間空隙擠入的土體后，采用壓力注漿的方式，注入M10水泥砂漿，注漿量與注漿壓力經(jīng)現(xiàn)場試驗后確定。

4 質(zhì)量保證措施

1）沉樁過程中采用2臺經(jīng)緯儀，互成90°夾角連續(xù)進(jìn)行垂直度觀測，確保樁錘、樁帽、樁身在同一豎直線上。壁體樁的垂直度如果超過偏差要求，則需拔出重新施打。

2）根據(jù)現(xiàn)場實際情況定制鋼導(dǎo)向架控制壁體樁線形，鋼導(dǎo)向架上部設(shè)置可移動橫梁，橫梁與已植入的壁體樁之間只能容納一根壁體樁，可以有效避免壁體樁植入過程中的滑移，從而可以確保壁體樁間緊密貼合。

3）鋼導(dǎo)向架移動位置重新固定時，將鋼導(dǎo)向架套入相鄰的一根壁體樁，可以有效控制后續(xù)施打的壁體樁與已完樁緊密貼合。

4）壁體樁距離建筑物較近時，應(yīng)減小樁錘落距，慢慢施打，保護(hù)鄰近建筑物。

5）送樁將至設(shè)計標(biāo)高時，控制好落錘高度，減小樁錘落距，慢慢施打，以防樁身斷裂或樁頭破碎，直至送到設(shè)計標(biāo)高。

6）壁體樁之間緊密貼合，為了防止送樁過程中相鄰樁體上浮，可采用二次送樁方式。第1次送樁時，從鋼導(dǎo)向架端頭處壁體樁開始依次將樁緩慢打入土中，至高出地面50 cm時停止。第2次送樁時再按第1次送樁順序依次送樁至設(shè)計標(biāo)高。

5 結(jié)語

溧水區(qū)無想國際創(chuàng)業(yè)小鎮(zhèn)建設(shè)工程（城隍廟文化街區(qū)）項目鉆孔植樁方法的成功實施，證明該方法能夠有效解決預(yù)制樁擠土效應(yīng)的問題，并且對承載力的降低影響較小，有效地保證了成樁的質(zhì)量和安全，提高了施工效率，降低了施工費(fèi)用。

在現(xiàn)場實施過程中，只有根據(jù)樁體外徑確定合理的引孔直徑，才能充分發(fā)揮鉆孔植樁方法在預(yù)制樁施工中的優(yōu)勢，從而提升施工質(zhì)量。