端承式旋挖灌注樁施工方法在斷陷盆地區(qū)的應(yīng)用淺析

趙 云

（甘肅省建設(shè)投資（控股）集團(tuán)有限公司，甘肅 蘭州 730050）

1 灌注樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)概況

工程擬建場地屬于蘭州斷陷盆地區(qū)，附近發(fā)育的斷裂均為非發(fā)震斷裂，屬穩(wěn)狀斷層。場地土主要為第四系全新統(tǒng)松散沉積物，巖性為沖洪積粉土及卵石層。地貌單元屬黃河南岸Ⅱ級階地，場地呈南高北低，相對高差3.48m。其中裙樓及地下車庫基礎(chǔ)形式為樁基礎(chǔ)，樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級為甲級，混凝土強(qiáng)度等級為C40，抗?jié)B等級為P6，摻入抗硫酸鹽外加劑及鋼筋阻銹劑。樁為端承樁，采用旋挖機(jī)機(jī)械成孔，樁端持力層為卵石層，樁端全截面進(jìn)入卵石層不小于1m，樁長不小于6m?？倶稊?shù)為123 根，工程設(shè)計(jì)樁型為ZH-1～ZH-5 五種，樁徑為900mm、1000mm 兩種，樁底擴(kuò)大頭尺寸分別為1500mm、1700mm、2000mm、2200mm、2400mm，樁承載力特征值分別為2900kN，3500kN，4700kN，5500kN，6200kN。

2 施工準(zhǔn)備

灌注樁施工前的準(zhǔn)備工作主要為：樁位測量及放樣、平整施工場地、布設(shè)道路、設(shè)置供水、供電系統(tǒng)、埋設(shè)護(hù)筒等。

3 機(jī)械設(shè)備和材料需求量

根據(jù)本工程特點(diǎn)及滿足工程需求，工程投入機(jī)械設(shè)備見表1。

表1 灌注樁施工機(jī)械設(shè)備需求量

根據(jù)本工程特點(diǎn)及滿足工程需求，投入的材料見表2。

表2 投入的主要材料表

4 樁基礎(chǔ)施工

工程樁基礎(chǔ)成孔工藝選用旋挖機(jī)機(jī)械成孔，基坑范圍內(nèi)樁基礎(chǔ)底面埋深均在地下水位以上，因此樁為機(jī)械干作業(yè)成孔。樁施工前首先進(jìn)行試樁，選用一組試驗(yàn)樁，樁數(shù)不少于3 根，以確定單樁豎向承載力特征值和驗(yàn)證成孔工藝的可行性，試驗(yàn)樁及錨樁不得采用工程樁。由于本工程標(biāo)高1520.58～1523.40m 細(xì)砂層粘聚性極差，樁成孔過程中很容易發(fā)生塌孔現(xiàn)象，為保證沉渣厚度滿足規(guī)范要求，樁成孔過程采用全截面下鋼護(hù)筒。

4.1 施工工藝流程（如圖1 所示）

圖1 施工工藝流程

4.2 關(guān)鍵環(huán)節(jié)施工要點(diǎn)

工程樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)保護(hù)層厚度為70mm，在施工中一定采取措施保證混凝土的厚度要求；插入導(dǎo)管施工環(huán)節(jié)中，導(dǎo)管在下放之前必須做三個(gè)實(shí)驗(yàn)：①水密性試驗(yàn);②承壓試驗(yàn);③接頭抗拉試驗(yàn)；導(dǎo)管底端距離孔底的距離應(yīng)控制在0.25～0.4m 的范圍內(nèi)；澆灌混凝土?xí)r導(dǎo)管的埋置深度不能過淺或過深，要保持在2～6m；樁身混凝土澆筑完畢后拔出導(dǎo)管及鋼護(hù)筒應(yīng)及時(shí)。灌注樁設(shè)計(jì)（如圖2所示）。

圖2 樁身詳圖

5 主要質(zhì)量病害防治

5.1 樁位偏差

施工定位要反復(fù)認(rèn)真復(fù)核，樁孔定位要嚴(yán)格按照“計(jì)算→復(fù)核→測量”的程序進(jìn)行，保證把護(hù)筒的測量偏差控制在20mm 之內(nèi)。

5.2 偏孔事故

事故原因：場地不堅(jiān)實(shí)、不水平，地表循環(huán)不科學(xué)，鉆機(jī)安裝不水平（或在施工時(shí)出現(xiàn)歪斜）、鉆機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中振動(dòng)過大，主桿沒有導(dǎo)正，擺動(dòng)過大，鉆具剛性小，加之鉆進(jìn)中轉(zhuǎn)速過快，鉆壓大且不均勻，人為造成孔徑不規(guī)則，換層、換徑或遇到較大堅(jiān)硬障礙物。

處理措施：一旦出現(xiàn)偏孔現(xiàn)象，利用翼片較多的掃孔鉆頭慢轉(zhuǎn)，從偏斜處上方往下反復(fù)多次掃孔，或者直接使用筒狀鉆頭加以修正，向孔內(nèi)回填黏土，搗實(shí)后重新緩慢鉆進(jìn)。

5.3 堵管事故

事故原因：①導(dǎo)管內(nèi)壁不干凈、導(dǎo)管接頭不完全密封、導(dǎo)管因變形；②混凝土夾雜、及配不良或離析；③導(dǎo)管在施工中脫落、導(dǎo)管底部靠貼孔壁；④孔口有雜物掉入或出口被堵。

防治措施：在施工中要嚴(yán)控以上問題的出現(xiàn)。

5.4 斷樁、夾泥、夾心事故

預(yù)防措施：①清孔要干凈；②混凝土要連續(xù)澆筑，停頓時(shí)間不能超過半個(gè)小時(shí)；③嚴(yán)控混凝土原材料質(zhì)量；④禁止混凝土面層距離4～6m 處的混凝土與浮漿層混合，堅(jiān)決杜絕假灌問題出現(xiàn)。

5.5 孔壁塌陷

產(chǎn)生原因：土質(zhì)松散、護(hù)筒圍邊未緊密填實(shí)、空鉆時(shí)間過長、施工間隔或操作時(shí)間太長等。

防治措施：在松散易坍的土層中，適當(dāng)埋深護(hù)筒，用粘土密實(shí)填封護(hù)筒四周。搬運(yùn)和吊裝鋼筋籠時(shí)，應(yīng)防止變形，安裝時(shí)對準(zhǔn)孔位，避免碰撞孔壁，鋼筋籠接長時(shí)要加快焊接時(shí)間，盡可能縮短沉放時(shí)間。在保證施工質(zhì)量的情況下，盡量縮短灌注時(shí)間。

5.6 樁底沉渣量過多

產(chǎn)生原因：清孔不干凈、施工中碰撞孔壁、工序間隔時(shí)間過長。

防治措施：清孔要干凈，鋼筋籠下放時(shí)中心要與樁中心始終保持一致，保證導(dǎo)管一次埋入混凝土面以下1.0m 以上，嚴(yán)格按照施工方案與技術(shù)交底操作。

6 結(jié)語

本工程實(shí)踐證明，端承式旋挖灌注樁施工方法是非常適合應(yīng)用于斷陷盆地區(qū)的。隨著技術(shù)和工藝的不斷改進(jìn)，挖灌注的施工質(zhì)量必將越來越大的提升。這種傳統(tǒng)而先進(jìn)的方法值得我們不斷學(xué)習(xí)和探討。