淺談全護(hù)筒樁基施工技術(shù)的應(yīng)用

王志紅

山西四建集團(tuán)有限公司（030000）

1 工程概況與實(shí)際應(yīng)用

全國“二青會”射擊射箭比賽場館建設(shè)項(xiàng)目，位于山西省陽泉市郊區(qū)大西莊村西側(cè)，207國道以東，漾泉大道以北。本工程為多層公共建筑，框架結(jié)構(gòu)+鋼屋架結(jié)構(gòu)，總建筑面積12954m2。其中，射箭館3154m2，射擊館9800m2。50m射擊館地上3層，50m射箭館地上2層，觀眾走廊、運(yùn)動員走廊、槍彈庫及25m射擊館，固定看臺均為地上1層結(jié)構(gòu)。本工程50m射擊館、25m射擊館、槍彈庫設(shè)計(jì)為鋼筋混凝土灌注樁承臺基礎(chǔ)，樁徑1m。B區(qū)射擊館樁基工程共設(shè)計(jì)樁數(shù)189根，C區(qū)25m射擊館樁基工程共設(shè)計(jì)樁數(shù)62根。由于場地內(nèi)土質(zhì)疏松，采用旋挖機(jī)成孔時(shí)，孔壁塌孔嚴(yán)重，成孔困難，采取孔內(nèi)灌紅膠泥土、C15混凝土等措施，均不能保證鋼筋混凝土的成樁質(zhì)量。經(jīng)多方考察引進(jìn)全護(hù)筒沖擊抓錘鉆孔樁機(jī)+旋挖樁機(jī)的施工方法，經(jīng)試樁成孔質(zhì)量良好，能保證樁基施工質(zhì)量[1]。

2 施工工藝

場地平整及樁位放線→旋挖樁機(jī)就位→旋挖機(jī)引孔（至塌孔處）→搓管機(jī)就位下放鋼護(hù)筒→搓管機(jī)下挖→沖擊抓錘取土→旋挖機(jī)入巖（處理孤石）→擴(kuò)底搓管機(jī)下放鋼護(hù)筒→清底→驗(yàn)孔→鋼筋籠制作及安裝→澆筑混凝土[2]。

3 施工過程及質(zhì)量控制要點(diǎn)

3.1 場地平整及樁位放線

施工前將強(qiáng)夯完的場地進(jìn)行場地平整，平整度≤±10cm，保證樁基機(jī)械行駛及就位平穩(wěn)。根據(jù)規(guī)劃局給定的坐標(biāo)控制點(diǎn)，采用全站儀進(jìn)行樁位放樣，報(bào)監(jiān)理單位驗(yàn)收后，方可開始開挖。

3.2 旋挖鉆機(jī)就位

根據(jù)測量放樣的樁點(diǎn)，先由旋挖鉆機(jī)進(jìn)行引孔，引孔深度為2～5m。在樁體開挖過程中，若發(fā)生樁壁裂痕或出現(xiàn)坍塌跡象，應(yīng)立即停止旋挖作業(yè)，由搓管機(jī)下放鋼護(hù)筒（如圖1、圖2所示）。

圖1 旋挖機(jī)就位

圖2 旋挖引孔

3.3 鋼護(hù)筒安裝

引孔完成后，將旋挖鉆機(jī)移走，搓管機(jī)就位（如圖3所示），吊放并壓入第一節(jié)套管，校對垂直度，沖抓取土，壓入深度為2.5～3.5m，然后用沖抓斗從套管內(nèi)取土，一邊抓土，一邊下壓套管，保持套管底口超過開挖面的深度≥2.5m。第一節(jié)套管全部壓入土中后（套管高出導(dǎo)墻頂面1.2～1.5m，便于接管），檢測垂直度，如不合格則進(jìn)行糾偏調(diào)整，如合格則安裝第二節(jié)套管繼續(xù)下壓取土（如圖4所示）。以此類推，采用全鋼護(hù)筒挖至巖層。每節(jié)護(hù)筒安裝后采用旋挖機(jī)校正垂直度，旋挖鉆頭檢查鋼護(hù)筒垂直度。

圖3 搓管機(jī)就位

圖4 吊入鋼護(hù)筒

3.4 沖抓錘取土

套管搓入后，沖抓錘（如圖5所示）在套管內(nèi)利用自身的重量沖擊破碎土層，將破碎后的土抓取出護(hù)筒外，及時(shí)清運(yùn)（如圖6所示）。如果在沖抓錘開挖過程中遇到孤石或者大體積巖體，可配合旋挖鉆桿破除巖層，保證鋼護(hù)筒順利下放，直至挖至巖層。

圖5 沖抓錘

圖6 沖抓錘取土作業(yè)

3.5 旋挖機(jī)入巖

由于沖擊抓錘只能破除單軸抗壓強(qiáng)度小于6 MPa的巖層，若靠沖擊抓錘無法保證入巖深度時(shí)，需要旋挖鉆機(jī)破除堅(jiān)硬巖層，旋挖鉆機(jī)鉆桿直徑為800mm，入巖深度不小于3m，更換擴(kuò)底鉆頭進(jìn)行鉆孔，保證鋼護(hù)筒能夠下至樁孔底部。

3.6 樁底清孔

成孔后，采用沖擊抓錘或者旋挖鉆進(jìn)行清底。清底后，采用沉渣儀檢測沉渣厚度，確保樁底沉渣少于5cm[3]。

3.7 鋼筋籠制作安裝

鋼筋籠制作嚴(yán)格按設(shè)計(jì)加工，主筋位置用鋼筋定位支架控制等分距離。主筋間距允許偏差±10 mm，箍筋或螺旋筋螺距允許偏差±20mm，鋼筋籠直徑允許偏差±10mm，鋼筋籠長度允許偏差±50 mm。加頸箍每2m一道，以加強(qiáng)鋼筋籠的強(qiáng)度，鋼筋籠的長度由挖孔深度確定。縱向鋼筋焊接采用單面搭接焊，搭接長度≥10d。接頭相互錯(cuò)開不小于35d同一截面接頭數(shù)量≤50%（如圖7～9所示）。

圖7 吊入鋼筋籠

圖8 鋼筋籠連接

圖9 鋼筋籠定位

鋼筋籠搬運(yùn)和吊裝時(shí)，應(yīng)防止變形。安放前需再檢查孔內(nèi)的情況，以確定孔內(nèi)無塌方和沉渣。安放要對準(zhǔn)孔位，扶穩(wěn)、緩慢、順直，避免碰撞孔壁，嚴(yán)禁墩籠、扭籠。

3.8 澆筑樁身混凝土

在澆筑混凝土前，應(yīng)進(jìn)行清孔，要求孔壁、孔底必須清理干凈，孔底無浮渣，孔壁無松動。

當(dāng)有地下水且滲水量不大時(shí)，則應(yīng)抽出孔內(nèi)積水，用導(dǎo)管法澆筑混凝土（如圖10～11所示）。導(dǎo)管未端離孔底不宜大于1.5m?；炷烈瞬捎貌迦胧秸駬v器振實(shí)，每澆筑1.5m振搗一次?；炷翍?yīng)連續(xù)澆筑振搗密實(shí)，充盈系數(shù)大于1。

圖10 混凝土導(dǎo)管

澆筑混凝土至少超出設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高500mm，以確保樁頂處沒有浮漿、雜質(zhì)。

3.9 根據(jù)試樁情況確定混凝土澆筑工藝參數(shù)

混凝土使用陽泉市益匯混凝土有限公司的C30混凝土，塌落度160～180mm。初凝時(shí)間不小于45min，且不大于2h。終凝時(shí)間不大于6h?；炷翝仓r(shí)間每30min一車（10m3）。混凝土澆筑時(shí)淹沒護(hù)筒的高度不得大于3m，混凝土澆筑至拔管高度后即進(jìn)行拔管，拔管時(shí)間控制在每6min1m。樁混凝土充盈系數(shù)試樁為1.20～1.35。樁底入巖擴(kuò)大頭擴(kuò)孔深度為樁入巖深度3m。

圖11 混凝土澆筑

3.10 樁承載力檢測

樁承載力檢測應(yīng)采用慢速維持荷載法。

4 結(jié)語

全國“二青會”射擊射箭比賽場館建設(shè)項(xiàng)目鋼筋混凝土灌注樁共計(jì)251根，根據(jù)場地內(nèi)為雜填區(qū)的復(fù)雜地質(zhì)條件，采用全護(hù)筒樁基施工技術(shù)。在保證施工質(zhì)量的前提下，施工進(jìn)度得到了很大的提升，為比賽場館的順利竣工創(chuàng)造了有力的條件，得到了建設(shè)單位、監(jiān)理單位的認(rèn)可，也為今后施工同類工程項(xiàng)目積累了寶貴的施工經(jīng)驗(yàn)。