邱松，王丙

（1重慶建工第三建設(shè)有限責(zé)任公司，重慶400016；2重慶萬(wàn)泰建設(shè)集團(tuán)有限公司，重慶400084）

淺談旋挖鉆孔樁施工技術(shù)在重慶國(guó)際博覽中心工程中的應(yīng)用

邱松1，王丙2

（1重慶建工第三建設(shè)有限責(zé)任公司，重慶400016；2重慶萬(wàn)泰建設(shè)集團(tuán)有限公司，重慶400084）

前言

旋挖鉆孔樁施工工藝相對(duì)傳統(tǒng)的人工挖孔樁施工工藝而言，具有生產(chǎn)效率高、安全性能好、經(jīng)濟(jì)效益優(yōu)等特點(diǎn)，逐步成為當(dāng)今工程選用的主流基礎(chǔ)形式之一。文章結(jié)合所在重慶國(guó)際博覽中心工程的施工實(shí)例，就旋挖鉆孔樁施工的工藝流程、操作要點(diǎn)及方案比選等進(jìn)行具體的分析總結(jié)。

1 工程概況

重慶國(guó)際博覽中心是重慶市即將建成的一座集展覽、會(huì)議、餐飲、住宿、活動(dòng)等多功能于一體的現(xiàn)代化智能化場(chǎng)館，位于國(guó)務(wù)院直接批復(fù)的第三個(gè)國(guó)家級(jí)開(kāi)發(fā)、開(kāi)放新區(qū)——重慶兩江新區(qū)的核心——悅來(lái)會(huì)展城。展館使用面積約40萬(wàn)m2，為西部最大、國(guó)內(nèi)第二、世界第三大的會(huì)展場(chǎng)館（見(jiàn)圖1）。

圖1 重慶國(guó)際博覽中心俯視效果圖

所在北區(qū)（N區(qū)）工程由8個(gè)展館及室外停車場(chǎng)、登錄廳、館間連接體、觀眾連廊房等組成。其建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限為50年，地基基礎(chǔ)和建筑樁基的設(shè)計(jì)等級(jí)均為甲級(jí)。該工程原始地貌含挖方區(qū)域和高回填區(qū)域，其中挖方區(qū)域主要為人工挖孔樁和獨(dú)立柱基，回填區(qū)域基礎(chǔ)形式為旋挖鉆孔樁。

2 基礎(chǔ)施工方案選擇與優(yōu)化

2.1 基礎(chǔ)形式的選擇

根據(jù)《地質(zhì)勘測(cè)報(bào)告》及工程實(shí)際地質(zhì)條件，設(shè)計(jì)單位在“基礎(chǔ)設(shè)計(jì)說(shuō)明”中建議樁長(zhǎng)超過(guò)16m的灌注樁采用機(jī)械成孔法。根據(jù)《危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程安全管理辦法》規(guī)定，開(kāi)挖深度超過(guò)16m的人工挖孔樁工程應(yīng)當(dāng)組織專家對(duì)專項(xiàng)方案進(jìn)行論證。綜合考慮生產(chǎn)進(jìn)度、成本控制及施工安全等因素，決定填方區(qū)（樁長(zhǎng)超過(guò)16m的灌注樁）均采用機(jī)械成孔法。

目前，機(jī)械成孔法主要有旋轉(zhuǎn)鉆、回旋鉆和沖擊鉆等施工工藝。而旋轉(zhuǎn)鉆成孔為干作業(yè)施工，回旋鉆和沖擊鉆成孔為濕作業(yè)施工。根據(jù)地勘報(bào)告結(jié)論，該工程原始場(chǎng)地為背山面江坡地，場(chǎng)地地下水貧乏，屬典型的貧水區(qū)，故決定采用旋轉(zhuǎn)鉆旋挖灌注樁。

2.2 旋挖樁孔壁塌孔問(wèn)題處理方案選擇

由于該工程原始場(chǎng)地為高回填坡地，新近回填土存在空隙較大、土顆粒之間粘聚力較小等問(wèn)題，易產(chǎn)生土體沉降。而旋挖成孔過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)樁孔壁塌孔的情況。若采取壓力注漿的方法，其影響范圍較小，不能有效地固結(jié)土體起到樁護(hù)壁的作用；而采用混凝土反壓（回灌低強(qiáng)度等級(jí)混凝土）的方法，能有效地對(duì)塌孔部位和存在較大空隙的部位進(jìn)行填充、灌實(shí)，從而有效控制樁孔壁塌孔的問(wèn)題。通過(guò)對(duì)比分析，后者更為經(jīng)濟(jì)。故在施工過(guò)程中，采用回灌C15混凝土實(shí)施反壓的方法，回灌混凝土12h后，再繼續(xù)開(kāi)挖和回灌，直至成孔（見(jiàn)圖2～圖5）。

圖2 鉆孔樁開(kāi)鉆

圖3 開(kāi)鉆后塌孔

圖4 混凝土反壓

圖5 反壓后重新定位放線

3 對(duì)設(shè)計(jì)圖紙的深化

3.1 形成《樁自編號(hào)圖》

該工程地基以中等風(fēng)化砂巖或泥巖為持力層。灌注樁總數(shù)為845個(gè)，其中旋挖鉆孔樁（698個(gè)）、人工挖孔樁（147個(gè)）。旋挖鉆孔樁樁徑為D 1000至D2500不等，樁長(zhǎng)為16m至48m不等。鑒于旋挖樁數(shù)眾多，為便于生產(chǎn)安排與施工控制，特編制《樁自編號(hào)圖》,將各樁的型號(hào)與自編號(hào)對(duì)應(yīng)標(biāo)注，也有利于工程資料的填報(bào)和基樁檢測(cè)工作的開(kāi)展。

3.2 繪制《超前鉆平面布置圖》

由于地勘報(bào)告只代表性地給出了各區(qū)域的柱狀圖，為準(zhǔn)確確定各旋挖樁的理論施工樁長(zhǎng)，以便于施工組織和控制，經(jīng)建設(shè)各方共同研究決定，對(duì)地勘報(bào)告中未做勘察的樁進(jìn)行超前鉆補(bǔ)勘，布孔間距10～20m，以確保樁身質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，并繪制《超前鉆平面布置圖》。

3.3 編制《樁長(zhǎng)一覽表》

根據(jù)前述超前鉆補(bǔ)勘的詳細(xì)勘察結(jié)果（柱狀圖），結(jié)合各樁設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高、完整中風(fēng)化巖層的起始面及設(shè)計(jì)嵌巖深度要求，計(jì)算出各樁的理論設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)，規(guī)范化形成《樁長(zhǎng)一覽表》資料，經(jīng)參建各方簽字認(rèn)可，用于指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)，有利于進(jìn)度、質(zhì)量和成本等控制。

4 施工組織與過(guò)程管理要點(diǎn)

4.1 施工組織

將該工程包含旋挖樁施工作業(yè)內(nèi)容的6個(gè)展館劃分為3個(gè)施工區(qū)段，通過(guò)招標(biāo)，擇優(yōu)選擇3家國(guó)內(nèi)成熟旋挖樁施工作業(yè)隊(duì)伍（施工單位必須具備相應(yīng)專業(yè)資質(zhì)，并應(yīng)建立完善的質(zhì)量管理體系和質(zhì)量檢驗(yàn)制度）。旋挖鉆機(jī)主要選用三一重工（SR280R、SR360R）和宇通重工（YTR300、YTR280）等。施工過(guò)程中，對(duì)施工機(jī)械合理化組織與調(diào)度，并注重對(duì)機(jī)械設(shè)備的維護(hù)與保養(yǎng)，以避免因設(shè)備故障而影響工期。

4.2 施工過(guò)程管理要點(diǎn)

項(xiàng)目按設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，嚴(yán)格控制旋挖鉆孔樁的樁孔垂直度、孔深（保證嵌巖深度）、孔徑、沉渣厚度（清孔質(zhì)量）等施工質(zhì)量[1]；嚴(yán)格按審批合格的專項(xiàng)方案進(jìn)行塌孔處理（確保每一次塌孔后反灌混凝土的澆筑間隔時(shí)間、成型質(zhì)量）、縮孔處理、卡鉆處理；嚴(yán)格確保旋挖機(jī)械鉆孔的定位放線準(zhǔn)確，并保證施工安全。作好各樁每一次塌孔后的數(shù)據(jù)和記錄并經(jīng)各方簽字確認(rèn)。以驗(yàn)收合格的旋挖灌注樁作為樣板，再進(jìn)行大面積照樣施工。

加強(qiáng)已成孔旋挖灌注樁的鋼筋籠安放、混凝土澆筑等質(zhì)量控制。施工中，嚴(yán)格控制鋼筋籠搭接長(zhǎng)度及保護(hù)層厚度、導(dǎo)管法澆筑混凝土（導(dǎo)管埋深及離孔底距離等）、預(yù)埋聲測(cè)管、防雷接地等的施工質(zhì)量控制。

5 樁端持力層檢驗(yàn)

5.1 樁端持力層巖質(zhì)情況說(shuō)明

根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007-2002）10.1.6條，單柱單樁的大直徑嵌巖樁，應(yīng)視巖性檢驗(yàn)樁底下3d或5m深度范圍內(nèi)，有無(wú)空洞、破碎帶、軟弱夾層等不良地質(zhì)條件。故在施工過(guò)程中，項(xiàng)目部及時(shí)收集齊由原地勘單位和超前鉆地勘單位各自出具結(jié)果合格的“樁端持力層巖質(zhì)情況說(shuō)明”資料。

5.2 樁端持力層檢測(cè)

根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007-2002）10.1.1條，基槽(坑)開(kāi)挖后，應(yīng)進(jìn)行基槽檢驗(yàn)。基槽檢驗(yàn)可用觸探或其他方法。當(dāng)發(fā)現(xiàn)與地勘報(bào)告和設(shè)計(jì)文件不一致、或遇到異常情況時(shí)，應(yīng)結(jié)合地質(zhì)條件提出處理意見(jiàn)。即在旋挖鉆孔樁成孔入巖時(shí)，按照與參建各方商定的取樣比例，對(duì)地基巖芯進(jìn)行取樣檢測(cè)，以明確嵌巖深度起算點(diǎn)、持力層強(qiáng)度（砂巖：飽和單軸抗壓；泥巖：天然單軸抗壓）及其完整性、連續(xù)性等。鉆孔進(jìn)入完整中風(fēng)化巖層500mm左右后，目測(cè)確認(rèn)巖石強(qiáng)度基本達(dá)到設(shè)計(jì)要求，在監(jiān)理的見(jiàn)證下進(jìn)行取芯。

6 樁身質(zhì)量檢測(cè)

6.1 檢測(cè)比例

根據(jù)《關(guān)于加強(qiáng)樁基工程質(zhì)量監(jiān)督和檢測(cè)的緊急通知》規(guī)定，一柱一樁的，應(yīng)全數(shù)檢測(cè)樁身完整性。

根據(jù)《關(guān)于加強(qiáng)對(duì)旋挖樁成樁質(zhì)量檢測(cè)的通知》規(guī)定，在新近回填土(高填方區(qū))上施工，成樁過(guò)程中極易出現(xiàn)塌孔、混凝土振搗不密實(shí)等嚴(yán)重質(zhì)量隱患，給成樁質(zhì)量帶來(lái)影響。采用旋挖成孔工藝施工的樁基應(yīng)全數(shù)采用聲波透射法或鉆芯法對(duì)成樁質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)。旋挖樁成樁質(zhì)量管理采用平行檢測(cè)的管控方式，由現(xiàn)場(chǎng)委托有樁基檢測(cè)資質(zhì)的機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)，其中總樁數(shù)的15%應(yīng)由相關(guān)管理部門(mén)指定的檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行平行檢測(cè)。

6.2 檢測(cè)方法

該工程旋挖樁樁身完整性檢測(cè)主要采用聲波透射法。根據(jù)規(guī)范要求，對(duì)于D≤2000mm的樁，應(yīng)埋設(shè)3根聲測(cè)管取3個(gè)檢測(cè)截面；D＞2000mm的樁，應(yīng)埋設(shè)4根聲測(cè)管取6個(gè)檢測(cè)截面[2]。檢測(cè)報(bào)告中必須包括聲速—深度（V—H）曲線、波幅—深度（A—H）曲線、PSD曲線附圖，并表述施工單位提供的樁身長(zhǎng)度、檢測(cè)長(zhǎng)度及檢測(cè)時(shí)間、澆筑時(shí)間、齡期等信息。

6.3 聲測(cè)管的選擇

聲波透射法所需埋設(shè)的聲測(cè)管，其埋設(shè)深度應(yīng)至樁底，保證檢測(cè)范圍覆蓋全樁長(zhǎng)。為防止因聲測(cè)管變形、破裂、不垂直導(dǎo)致不滿足檢測(cè)條件，該工程聲測(cè)管選用50～60mm內(nèi)徑的鋼質(zhì)管和直頭螺紋連接方式。聲測(cè)管應(yīng)在鋼筋籠內(nèi)側(cè)、定位牢固并保證垂直[5]。

7 結(jié)束語(yǔ)

旋挖鉆孔樁是一種優(yōu)于傳統(tǒng)人工挖孔樁基的基礎(chǔ)施工工藝。成功運(yùn)用該工藝，可以為企業(yè)節(jié)約大量的項(xiàng)目成本，更能大大減小安全事故風(fēng)險(xiǎn)，真正實(shí)現(xiàn)企業(yè)走技術(shù)經(jīng)濟(jì)型、質(zhì)量效益型、自主創(chuàng)新型道路的目標(biāo)。

［1］GB50202-2002.建筑地基基礎(chǔ)施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范［S］

［2］JGJ106-2003.建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范［S］

責(zé)任編輯：李紅

Application of Rotary Drilling Bored PilesConstruction Technology in Chongqing InternationalExpo Center Project

旋挖鉆孔樁施工工藝具有生產(chǎn)效率高、安全性能好、經(jīng)濟(jì)效益優(yōu)等特點(diǎn)，為目前工程選用的主流基礎(chǔ)形式之一。該文結(jié)合重慶國(guó)際博覽中心工程施工實(shí)例，從旋挖鉆孔樁施工的工藝流程、操作要點(diǎn)及方案比選等方面進(jìn)行具體的分析和闡述。

旋挖鉆孔樁；方案比選；圖紙深化；施工組織；樁檢測(cè)

Rotary drilling bored piles construction technology hasmany advantages,such ashigh production efficiency,good security performance and excellent econom ic benefits,so it is one of themain meansmost projects choose.Based on Chongqing International Expo Center Project,the authors subm itin detail the construction process,operation pointsand planning.

rotary drilling bored piles;plan choosing;Draw ingsdeepening;construction organization;Pile testing

TU74

A

1671-9107（2012）06-0041-03

10.3969／j.issn.1671-9107.2012.06.041

2012-03-26

邱松（1984—），男，重慶長(zhǎng)壽人，大學(xué)本科，工程師，主要從事建筑施工技術(shù)管理工作。

王丙（1977—），男，四川內(nèi)江人，?？疲こ處?，主要從事建筑施工技術(shù)管理工作。