淺談微型樁支護(hù)在舊城區(qū)道路改造施工中的應(yīng)用

文｜平潭市政開(kāi)發(fā)有限公司 林海峰

在舊城區(qū)道路改造提升過(guò)程當(dāng)中，依托相關(guān)施工設(shè)計(jì)圖紙、巖土工程勘察報(bào)告及建筑基坑支護(hù)技術(shù)相關(guān)規(guī)程等內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)支護(hù)及傳統(tǒng)樁型向微型樁類組合支護(hù)的轉(zhuǎn)變完善，確保支護(hù)改良優(yōu)化適用，故以各類微型樁在其具體實(shí)施過(guò)程中的應(yīng)用，重點(diǎn)從施工特點(diǎn)、技術(shù)控制要點(diǎn)、實(shí)施效果及成果驗(yàn)收、輔助措施等方面進(jìn)行探討，確保所需樁型組合能夠?qū)εf城區(qū)道路改造施工，擁有較高的施工指導(dǎo)意義。

1 工程概況

海壇東路（萬(wàn)順路～潭城路）位于平潭綜合實(shí)驗(yàn)區(qū)舊城區(qū)西部，其作為平潭綜合實(shí)驗(yàn)區(qū)舊城內(nèi)一條重要城市道路，起于萬(wàn)順路（相交樁號(hào)：DK0+000）、止于潭城北路（相交樁號(hào)：DK0+460），該道路寬19.36～27.35m，以直接服務(wù)沿線地塊，保障居民生活出行功能為主。該路段全長(zhǎng)約460m，按城市支路等級(jí)進(jìn)行規(guī)劃。經(jīng)由前期踏勘，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有道路因城區(qū)老舊、加之通行壓力，導(dǎo)致存在不同程度路面隱患；為保障原下設(shè)管線使用壽命，結(jié)合道路特點(diǎn)，擬對(duì)雨水、污水、給水、局部電力、通信管線予以重建。

該項(xiàng)目綜合考慮重建管線周邊留存的密集早期建筑體、構(gòu)造物，不具備足夠的放坡條件及安全距離，故采用獨(dú)立內(nèi)置鋼筋籠型支護(hù)樁、獨(dú)立鋼管內(nèi)注漿型支護(hù)樁、組合型微型支護(hù)樁（銜接高壓旋噴樁支護(hù)），具體施工構(gòu)造詳見(jiàn)圖1。

圖1 各類微型樁支護(hù)施工構(gòu)造

2 微型樁支護(hù)在舊城區(qū)道路改造施工中的應(yīng)用

通過(guò)早期鋼板樁實(shí)施案例，發(fā)現(xiàn)鋼板樁在其施作及拔除過(guò)程中，會(huì)形成較大擾動(dòng)，且其防水效果較差。微型樁具備較好適用性，可以較好的適應(yīng)各類不同的地質(zhì)條件，應(yīng)用范圍廣。其次微型樁在施工過(guò)程中對(duì)周邊建筑體整體擾動(dòng)小，尤其是在舊城區(qū)道路改造階段，對(duì)容易造成道路周邊舊屋墻體開(kāi)裂有較高控制要求，可以大幅減少周邊房屋正常使用的安全隱患。微型樁具備良好的防水效果，對(duì)地下水源豐富地段，對(duì)易因周邊水源造成坑壁水土流失地段，起到很好的坑壁穩(wěn)定效果，大大提升有限空間內(nèi)基坑開(kāi)挖的穩(wěn)定性和安全性。綜合以上各點(diǎn)，微型樁施工對(duì)于舊城區(qū)道路優(yōu)化改造將起到積極推動(dòng)效用。

3 微型樁支護(hù)特點(diǎn)

3.1 內(nèi)置鋼筋籠支護(hù)樁特點(diǎn)

內(nèi)置鋼筋籠支護(hù)樁的實(shí)施特點(diǎn)，主要通過(guò)采用直徑≤400mm 工程地質(zhì)鉆機(jī)根據(jù)施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)深度進(jìn)行成孔之后，使用清水循環(huán)系統(tǒng)清理泥渣，再利用吊裝設(shè)備將鋼筋籠分段吊入成型孔洞內(nèi)部進(jìn)行安裝固定；另在二次清孔之后，填筑干凈的碎石至樁頂表面，隨后運(yùn)用預(yù)埋注漿管進(jìn)行注漿，實(shí)現(xiàn)支護(hù)到位。

3.2 鋼管內(nèi)注漿型支護(hù)樁特點(diǎn)

注漿鋼管微型樁可用于嵌固端地層較硬的區(qū)域，主要采用旋噴成樁、待樁體初凝后，再利用潛孔錘成孔，孔內(nèi)插入鋼管予以注漿，如：該項(xiàng)目注漿鋼管中心間距控制為≤35cm，成孔驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)為200mm；另在樁頂通過(guò)設(shè)置鋼筋混凝土冠梁予以連接，冠梁高度根據(jù)施工圖紙鋼管埋深進(jìn)行調(diào)整，再如：該項(xiàng)目要求鋼管插入冠梁45cm，故冠梁斷面尺寸建議為H×B=500×400 為宜。

3.3 組合型微型支護(hù)樁特點(diǎn)

通過(guò)管內(nèi)注漿型高壓旋噴樁的簡(jiǎn)化樁型，配合內(nèi)置鋼筋籠微型樁的實(shí)施，使得對(duì)于微型樁組合體系得以效果強(qiáng)化：一方面提升內(nèi)置鋼筋籠微型樁的支護(hù)強(qiáng)度，另一方面利用高壓旋噴樁使得止水效果顯著提升，從而確保有效的基坑空間得以形成有效的安全屏障。

4 微型樁施工工藝及施工要點(diǎn)

4.1 內(nèi)置鋼筋籠支護(hù)樁成孔、成樁工藝

成孔技術(shù)控制：首先為確保鋼筋籠能夠正確安裝，需在樁位放樣之后，及時(shí)清除地表以下2m 范圍內(nèi)的障礙物，如：海壇東路施工區(qū)域內(nèi)的原有舊屋地梁等；若是遇見(jiàn)現(xiàn)仍在施工期間使用的管道線路，則應(yīng)予以重點(diǎn)保護(hù)，然后進(jìn)行鉆孔設(shè)備所需場(chǎng)地的整平及夯實(shí)，以確保鉆孔設(shè)備垂直就位；其次在場(chǎng)地整平夯實(shí)到位之后，利用全站儀進(jìn)行樁位的精密復(fù)測(cè)，確保鉆孔中心位移偏差＜50mm；因在鉆孔期間需進(jìn)行返漿，在放樣的同時(shí)還應(yīng)根據(jù)鉆孔設(shè)備擺放位置，布設(shè)好沉淀池以便于廢漿液的統(tǒng)一收集，避免污染周邊環(huán)境；第三因項(xiàng)目涉及斜樁成孔，故對(duì)于樁體角度，可采用羅盤(pán)儀進(jìn)行傾角控制。若是在成孔期間，發(fā)現(xiàn)傾角過(guò)大或過(guò)小問(wèn)題，建議予以控速處理，并在進(jìn)入不同巖土層之后，及時(shí)變換檔位，避免由于過(guò)度擾動(dòng)造成鉆頭卡殼；第四成孔過(guò)程應(yīng)使用水循環(huán)系統(tǒng)，避免鉆頭過(guò)熱磨損難以清除孔內(nèi)廢渣，當(dāng)存在孔洞坍塌的問(wèn)題時(shí)，應(yīng)及時(shí)予以回填粘土造漿，回填厚度應(yīng)以實(shí)際坍塌標(biāo)高進(jìn)行控制，可視坍塌孔洞大小進(jìn)行調(diào)整；若坍塌孔洞過(guò)大時(shí)，建議利用碎石回填至地表處，另在重新夯實(shí)之后，再安排二次鉆孔作業(yè)；第五應(yīng)在成孔之后，及時(shí)進(jìn)行必要的清渣工作，孔底沉渣厚度控制≤50mm，以確保在安裝鋼筋籠之前能夠驗(yàn)收合格。

成樁技術(shù)控制：首先對(duì)于鋼筋籠的制作應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)施工圖紙規(guī)格數(shù)量進(jìn)行加工制作，該項(xiàng)目中對(duì)于主筋及加勁筋的制作要求為：主筋不得設(shè)置彎鉤、加勁筋應(yīng)設(shè)置在主筋外側(cè)，確保砂漿墊塊對(duì)于該鋼筋籠的保護(hù)層厚度得以控制；主筋應(yīng)優(yōu)先采用雙面滿焊進(jìn)行連接，搭接長(zhǎng)度同時(shí)應(yīng)符合相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，為保障其冠梁施工強(qiáng)度，另要求預(yù)留鋼筋應(yīng)錨入冠梁，且至少為該支護(hù)樁主筋直徑的35 倍。其次是在鋼筋籠的安裝前，應(yīng)采用探孔器進(jìn)行試探，對(duì)于探孔期間發(fā)現(xiàn)的障礙，及時(shí)進(jìn)行掃孔，嚴(yán)禁強(qiáng)制安裝；并在鋼筋籠安放到位之后，及時(shí)將鋼筋籠略微提升并以鋼管支架固定方式進(jìn)行焊接處置。第三所填碎石應(yīng)在將填灌之前予以沖洗，避免地表泥土隨碎石灌入孔洞，另需將孔內(nèi)泥漿密度降至1.1～1.2之后進(jìn)行，以確保填灌碎石能夠從底部逐漸堆積至頂部。第四灌注漿液之前，應(yīng)控制好漿液的細(xì)度及體積安定性，并將其水灰比控制在0.4～0.5 區(qū)間，以免影響注漿進(jìn)度的同時(shí)保證滿足設(shè)計(jì)要求；而注漿壓力應(yīng)控制在≥0.3MPa，并以漿液上冒、孔口布滿濃漿作為驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，注漿過(guò)程應(yīng)連續(xù)，并以2m 分層逐段灌注，為控制樁頂澆筑標(biāo)高，期間還應(yīng)根據(jù)實(shí)際頂部石子沉落情況予以補(bǔ)償填筑。

4.2 鋼管內(nèi)注漿型支護(hù)樁成孔、成樁工藝

成孔技術(shù)控制：實(shí)施重點(diǎn)在于鉆桿控制，應(yīng)確保鉆桿的成型偏位控制在10mm以內(nèi)，并保證鉆孔的垂直傾角誤差＜0.3%；另外在其效驗(yàn)鉆桿長(zhǎng)度期間，應(yīng)在鉆桿旁標(biāo)注深度線，以利于實(shí)際孔深的控制，避免出現(xiàn)超欠情況發(fā)生。

成樁技術(shù)控制：首先為確保成樁質(zhì)量，應(yīng)自下而上進(jìn)行旋噴，并及時(shí)將多余泥漿清理出來(lái)，為避免造成周邊環(huán)境的污染，可采用彩條布覆蓋施工作業(yè)區(qū)域進(jìn)行保護(hù)；其次噴射實(shí)施前應(yīng)予以試噴，并根據(jù)試噴效果調(diào)整壓力，確保實(shí)際噴射質(zhì)量；第三在起噴階段，應(yīng)確保噴口出漿正常，方可連續(xù)作業(yè)，若是恰逢機(jī)械故障等意外出現(xiàn)，則應(yīng)立即停止后續(xù)作業(yè)，待故障排除完畢之后，重復(fù)上述步驟；第四為提升樁底端部的施工質(zhì)量，可在樁底端部以上1m 范圍內(nèi)適當(dāng)延長(zhǎng)噴射時(shí)長(zhǎng)，因噴射管口提升過(guò)程，會(huì)滯留在不同巖土層，故在進(jìn)入不同層次之后應(yīng)及時(shí)調(diào)整最佳的旋噴參數(shù)。最后參考內(nèi)置鋼筋籠支護(hù)樁的灌漿基本原則，對(duì)預(yù)埋的鋼管內(nèi)部予以注漿。

4.3 組合型微型支護(hù)樁施工流程

具體實(shí)施順序：先行施工內(nèi)置鋼筋籠微型樁，待該樁型施工完畢之后，在兩樁之間進(jìn)行折中加密，施以高壓旋噴樁，使得前后施工的兩樁緊密銜接，形成可靠的排樁組合支護(hù)體系。

4.4 微型樁施工重難點(diǎn)分析及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)

首先對(duì)于微型樁的規(guī)格尺寸有著其相對(duì)嚴(yán)格要求，工程地質(zhì)鉆機(jī)開(kāi)孔孔位偏差應(yīng)≤20mm，以確保周邊陸續(xù)施工樁位后續(xù)實(shí)施；旋噴樁型開(kāi)孔直徑應(yīng)滿足設(shè)計(jì)尺寸的±10mm，孔徑過(guò)小則不利于鋼筋籠及注漿鋼管的正確安放，且無(wú)法控制好混凝土的保護(hù)層厚度及搭接部分的銜接，過(guò)大則容易影響到周邊注漿鋼管或鋼筋籠微型樁的有效實(shí)施；如：在海壇東路雨污水同槽主管實(shí)施階段，由于地質(zhì)原因，導(dǎo)致前后施工的Φ400 型微型樁存在較為明顯的偏差，為了保證其上部設(shè)置的冠梁（H×B=500×400）能夠成型，故對(duì)錨固鋼筋進(jìn)行調(diào)整。另外為了確保微型樁的垂直度（該項(xiàng)目強(qiáng)制要求傾斜度≤0.5%），應(yīng)在鉆機(jī)就位期間，調(diào)整好鉆機(jī)施工平臺(tái)，若是處于軟弱地基時(shí)，應(yīng)對(duì)鉆機(jī)就位平臺(tái)予以換填碾壓。

其次為確保微型樁的實(shí)施效果，在期間引入各項(xiàng)輔助措施，要求當(dāng)冠梁部分挖除之后，立即對(duì)樁體頂端及時(shí)支撐，待支撐完畢之后，嚴(yán)格按照計(jì)劃分層開(kāi)挖，嚴(yán)禁超出原定開(kāi)挖分界線進(jìn)行開(kāi)挖；開(kāi)挖的過(guò)程中專人指揮機(jī)械設(shè)備并安排監(jiān)測(cè)人員，避免開(kāi)挖過(guò)程設(shè)備沖撞支護(hù)結(jié)構(gòu)或造成原地表土體的擾動(dòng)；若是遇到明顯地下裂隙水時(shí)，應(yīng)當(dāng)立即停止開(kāi)挖，并通過(guò)設(shè)置泄水孔予以引流；為減少基坑邊坡的暴露時(shí)長(zhǎng)，故后續(xù)工作應(yīng)盡早安排落實(shí)，并結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)情況設(shè)置分段開(kāi)挖步距，例如：海壇東路總長(zhǎng)400m，可以百米樁進(jìn)行劃分，并兼顧各變坡點(diǎn)情況予以細(xì)化分段長(zhǎng)度。

最后為保證順利驗(yàn)收，除設(shè)置必要的邊坡支護(hù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)外，建議施工單位通過(guò)設(shè)置臨邊磚砌排水溝配合降水井，以減少地表水源對(duì)邊坡的影響；同時(shí)要求控制好噴射混凝土厚度，與施工圖紙尺寸數(shù)量的閉合。當(dāng)基坑寬度＞5m 時(shí)，則建議采用大截面鋼管支撐予以替換，并依據(jù)實(shí)際需求調(diào)整各鋼管間實(shí)際支撐間距。例如圖1所示采用Φ425 鋼管代替Φ325 鋼管進(jìn)行加固支撐。

5 微型樁應(yīng)用優(yōu)缺點(diǎn)思考

為了在后續(xù)施工項(xiàng)目當(dāng)中，能夠更好的運(yùn)用微型樁支護(hù)類型，對(duì)于其與傳統(tǒng)型支護(hù)方式優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比分析顯得格外重要，詳見(jiàn)表1微型樁與傳統(tǒng)型優(yōu)劣對(duì)照表。

從表1中，不難看出微型樁相對(duì)于傳統(tǒng)型支護(hù)方式，以其能嵌巖（較硬地層）、占地少、振動(dòng)小、噪音小、止水好等顯著特點(diǎn)，更加合適在舊城區(qū)道路場(chǎng)地狹窄區(qū)域內(nèi)進(jìn)行實(shí)施；而主要劣勢(shì)在于造價(jià)高、工期長(zhǎng)，對(duì)于施工成本的控制及施工進(jìn)度的推進(jìn)，都將會(huì)造成一定的困難。為此對(duì)于微型樁的設(shè)備投入、材料控制都應(yīng)嚴(yán)格把關(guān)，從而實(shí)現(xiàn)造價(jià)可控、工期保證。

表1 微型樁與傳統(tǒng)型優(yōu)劣對(duì)照表

6 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，可見(jiàn)針對(duì)舊城區(qū)道路管線改造，微型樁相對(duì)傳統(tǒng)型支護(hù)更為可靠；為此應(yīng)在后續(xù)類似的施工當(dāng)中，不斷通過(guò)各類微型樁的應(yīng)用優(yōu)化，特別是對(duì)于樁型組合的編排及布設(shè)效果，應(yīng)引起參建人員高度重視，實(shí)現(xiàn)微型樁優(yōu)點(diǎn)突顯，規(guī)避各類缺點(diǎn)影響，共同促進(jìn)舊城區(qū)的道路管線改造呈良性發(fā)展。