淺談旋挖樁在實(shí)際工程中的應(yīng)用

谷家傳

【摘要】以重慶某房建工程為例，從旋轉(zhuǎn)樁的優(yōu)點(diǎn)、施工工藝技術(shù)、施工質(zhì)量檢測、進(jìn)度和安全措施保障等幾個(gè)方面對(duì)旋挖樁的工藝和施工方案進(jìn)行了探討。研究結(jié)果表明，本施工方案設(shè)計(jì)合理，符合技術(shù)規(guī)范和安全建設(shè)要求，可供同行技術(shù)人員進(jìn)行參考。

【關(guān)鍵詞】旋挖樁;基礎(chǔ)設(shè)施;地下基礎(chǔ);安全保障? ? ? ? ? ?【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.31.121

土木工程建設(shè)的不斷發(fā)展，樁基施工機(jī)械化水平不斷提高。按照施工工藝不同可分類為灌注樁、靜力壓樁、振動(dòng)沉管、粉噴樁、旋挖鉆等。本文以旋挖樁施工為例，探討旋挖鉆施工原理及優(yōu)勢。旋挖鉆成孔是通過底部帶有活門的桶式回轉(zhuǎn)破碎巖土，并直接將其裝入鉆斗內(nèi)，然后再由鉆機(jī)提升裝置和伸縮鉆桿將鉆頭提出孔外卸土，這樣循環(huán)往復(fù)，不斷地取土卸土，直至鉆至設(shè)計(jì)孔底標(biāo)高[1]。這種施工工藝主要有如下優(yōu)勢：1）成孔速度快，與傳統(tǒng)的循環(huán)鉆機(jī)相比優(yōu)勢明顯，這樣就有效地保證了工程的進(jìn)度;2）旋挖鉆機(jī)區(qū)別在于可以循環(huán)使用泥漿，而傳統(tǒng)循環(huán)鉆機(jī)是不斷地產(chǎn)生泥漿。旋挖鉆機(jī)更可適用于干成孔作業(yè)。3） 環(huán)保特點(diǎn)突出，與傳統(tǒng)循環(huán)鉆機(jī)不斷產(chǎn)生泥漿相比，旋挖鉆機(jī)可以循環(huán)使用泥漿，旋挖鉆機(jī)適用于干成孔作業(yè);4）行走移位方便，旋挖鉆機(jī)的履帶機(jī)構(gòu)可將鉆機(jī)方便地移動(dòng)到所要到達(dá)的位置;5）樁孔對(duì)位方便準(zhǔn)確，在對(duì)位過程中操作手在駕駛室內(nèi)利用先進(jìn)的電子設(shè)備就可以精確地實(shí)現(xiàn)對(duì)位，有效的保證了成孔的各項(xiàng)指標(biāo)?；谛阢@機(jī)施工效率高、速度快、施工精度高、履帶式行走移位方便的特點(diǎn)，該工程樁孔的施鉆可采用旋挖鉆機(jī)。

1、工程概況

大足區(qū)萬古工業(yè)園區(qū)安置房（二期）建設(shè)項(xiàng)目建筑面積為111396.22㎡（其中1#樓建筑面積為2802.84平方，2#樓建筑面積為6798.71平方，3#樓建筑面積為2988.22平方，5#樓建筑面積為15646.32平方，6#樓建筑面積為17792.65平方，7#樓建筑面積為17792.65平方，8#樓建筑面積為17885.17平方），這幾棟的基礎(chǔ)形式為機(jī)械鉆樁。該工程為政府主導(dǎo)的重點(diǎn)工程，挖孔樁所處位置特殊，工期緊，樁間距較大，挖孔樁開挖澆筑的進(jìn)度和施工安全都是要求很高，因此有必要編制專項(xiàng)施工方案。

2、施工工藝技術(shù)

旋挖樁的施工工藝主要分為樁位的測設(shè)和檢測，樁基的開挖和泥漿護(hù)壁、成孔檢測，鋼護(hù)筒和鋼筋籠的制作和安裝，混凝土的澆筑和養(yǎng)護(hù)等幾個(gè)部分，現(xiàn)分別將過程闡述如下。

（1）樁位放樣與質(zhì)量控制。按從整體到局部的原則進(jìn)行樁基的位置放樣，并作好記錄留查。通過定位的控制樁放樣，把鉆孔的位置標(biāo)孔底。采用旋轉(zhuǎn)機(jī)上的控制系統(tǒng)，實(shí)時(shí)對(duì)旋挖鉆機(jī)的鉆孔深度，垂直度進(jìn)行調(diào)節(jié)，成孔達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，對(duì)孔深、孔徑、孔壁垂直度、沉淀厚度等進(jìn)行檢查。

（2）樁基開挖與護(hù)壁。在施工過程中回填上部采用鋼護(hù)筒護(hù)壁，下部采用泥漿護(hù)壁，防止塌孔和孔內(nèi)縮徑。泥漿護(hù)壁是利用泥漿與地下水的壓力差來控制水壓力與孔壁壓力，以確?？妆诘姆€(wěn)定。鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，停止進(jìn)尺，將鉆頭提出，采用清底鉆頭進(jìn)行清孔，然后注入凈化泥漿置換孔內(nèi)含渣的泥漿，清孔時(shí)孔內(nèi)水位需保持在地下水位以上3.0～6.0m。

（3）鋼護(hù)筒和鋼筋籠的制安。根據(jù)地勘結(jié)果，地表為回填土，回填物顆粒大小不均勻，存在塌孔隱患，需要下長度不少于回填層厚度、厚度不小于10mm的護(hù)筒，在灌注混凝土?xí)r，隨灌隨拔護(hù)筒，混凝土灌注完成后，將護(hù)筒拔出。下籠前在孔壁內(nèi)側(cè)下放三根直徑為50mm的鋼管、并兼作鋼筋籠保護(hù)層，確保鋼筋籠居中，從而減少鋼筋籠與孔壁擦掛掉土入孔內(nèi)。鋼筋籠下完后，再次測量孔深，以確定孔內(nèi)有無虛土和沉渣，如果孔內(nèi)有虛土和沉渣，吊出鋼筋籠，用旋挖鉆機(jī)清孔后再次檢查沉渣厚度，直到符合規(guī)范允許范圍內(nèi)要求。

（4）混凝土澆注。本工程施工采用商品混凝土，采用水下灌注混凝土方法進(jìn)行施工，主要有如下步驟： 1）按照設(shè)計(jì)要求沉放鋼筋籠;2）在導(dǎo)管底部開放的狀態(tài)下將導(dǎo)管緩慢的沉到距孔底300～500mm的深度處;3）將封口板或球塞放在漏斗底部，封口板用細(xì)鋼絲繩引出;4）灌入首批混凝土，加滿整個(gè)料斗;5）將封口板或者球塞向上拔出，初灌混凝土，導(dǎo)管埋入混凝土內(nèi)1.5m以上;6）連續(xù)灌注混凝土，上提導(dǎo)管，導(dǎo)管下口要始終埋在混凝土內(nèi)下2m以上;7）混凝土灌注完畢，拔出護(hù)筒?；炷翝仓瓿珊?，及時(shí)檢測混凝土澆筑質(zhì)量，并進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

3、特殊情況下的處置方案

本工程的施工難點(diǎn)在于高填方的施工，因?yàn)榛靥钗镏惺瘔K顆粒不均勻，較松散，鉆進(jìn)過程中容易發(fā)生塌孔[2]。處于溝谷處的樓棟樁基底層下部有5～6m軟弱層，該軟弱層有一定可塑性，易產(chǎn)生縮孔，根據(jù)地勘報(bào)告結(jié)合工程實(shí)際情況，對(duì)該工程不同地質(zhì)段、會(huì)存在問題與處理辦法。（1）塌孔的處理。針對(duì)孔樁縮孔、塌孔的情況，采用鋼護(hù)筒進(jìn)行處理，鋼護(hù)筒按基礎(chǔ)樁擴(kuò)孔孔徑設(shè)計(jì)，結(jié)合施工現(xiàn)場須采用10mm厚國標(biāo)鋼板，加工制作成現(xiàn)場所需要尺寸大小的鋼護(hù)筒，然后運(yùn)轉(zhuǎn)至施工現(xiàn)場按流程進(jìn)行施工。（2）鋼筋籠上升。鋼筋籠上升主要原因是由于砼表面接近鋼筋籠底口，導(dǎo)管底口砼的灌注速度過快，使砼下落沖出導(dǎo)管底口向上反沖，其頂托力大于鋼筋籠的重力時(shí)所致。為了防止鋼筋籠上升，當(dāng)導(dǎo)管底口低于鋼筋籠底部1m～3m，且砼表面在鋼筋籠底部上下1m之間時(shí)，應(yīng)放慢砼灌注速度，最大灌注速度<0.4 m3/min。同時(shí)，還應(yīng)適當(dāng)減少鋼筋籠下端的箍筋數(shù)量，可以減少砼向上的頂托力，把筋籠上端焊固在護(hù)筒上，抵消部分頂托力，在孔底設(shè)置直徑不小于主筋的1～2道加強(qiáng)環(huán)形筋，并以適當(dāng)數(shù)量的牽引筋牢固地焊接于鋼筋籠的底部。（3）灌注樁補(bǔ)強(qiáng)。對(duì)需補(bǔ)強(qiáng)的樁，用超聲波等無破損深測法探測的樁要鉆兩個(gè)孔，一個(gè)用做進(jìn)漿孔，另一個(gè)用作出漿孔，孔深要求達(dá)到補(bǔ)強(qiáng)位置以下1m，柱樁應(yīng)達(dá)到基巖。然后用高壓水泵向一個(gè)孔內(nèi)壓入清水，將夾泥和松散的砼碎渣從另一孔沖洗出來，直到排出清水。

4、工程質(zhì)量、安全與進(jìn)度保證措施

基礎(chǔ)施工過程中，在保證施工質(zhì)量和安全的同時(shí)，如何保證工程進(jìn)度是業(yè)主和施工方都十分關(guān)心的事情[3]。對(duì)于提高基礎(chǔ)施工質(zhì)量，主要從建立高質(zhì)量的質(zhì)量保證體系，建立質(zhì)量保證措施、嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求施工和執(zhí)行有關(guān)規(guī)范，做好質(zhì)量保證組織措施，如加強(qiáng)內(nèi)部管理、明確目標(biāo)，嚴(yán)把“三關(guān)”，確保工序質(zhì)量。安全生產(chǎn)是工程建設(shè)的重中之重，主要是加強(qiáng)組織保障，成立專門的安全機(jī)構(gòu)，負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)保障。機(jī)械施工時(shí)最好協(xié)調(diào)管理和安全檢測，孔口及時(shí)進(jìn)行支護(hù)，防止發(fā)生塌方或掉落碎石，同時(shí)做好排水。機(jī)械作業(yè)人員需要做好專門培訓(xùn)，持證上崗。同時(shí)做好現(xiàn)場的安全管控，施工設(shè)備用電安全措施，施工機(jī)具使用安全措施。同時(shí)，要加強(qiáng)施工期間全過程的監(jiān)測和檢查，及時(shí)把控施工質(zhì)量。對(duì)于如何加快工程進(jìn)度。主要是通過調(diào)整組織措施、技術(shù)措施和管理措施，主要從如下6個(gè)方面進(jìn)行把控：組建強(qiáng)有力的項(xiàng)目施工領(lǐng)導(dǎo)班子、做到機(jī)械設(shè)備落實(shí)到位、編制切實(shí)可行的實(shí)施方案措施、做好各類物資保障、進(jìn)行目標(biāo)任務(wù)分解最終責(zé)任落實(shí)到人、編制專項(xiàng)預(yù)案，對(duì)項(xiàng)目進(jìn)度進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整和管理。

參考文獻(xiàn)：

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