余政兵，徐建華，李小成

（重慶建工第四建設有限責任公司，重慶 400020）

1 工程概況

重慶市江北區(qū)某超高層建筑工程屬剪力墻結構，地面以上49層，建筑總高度170m?；A全部為樁基礎，樁的直徑分別為1000mm、1200mm、1500mm,共計134根。整個場地呈矩形，基礎平面尺寸為38.2m×31.4m，樁與樁之間的凈距離最小為500mm。根據(jù)地勘資料可知，擬建場地屬于嘉陵江河谷岸邊丘陵斜坡地貌。場地內分布地層主要有厚約500～2000mm的人工雜填土，及泥巖、砂巖等。單根樁基開挖深度約20m左右。設計要求基礎采用清底干凈的旋挖干成孔，基礎持力層為中風化砂巖，樁間凈距≤2m時應跳樁施工。

2 旋挖樁施工準備

2.1 主要技術準備

2.1.1 確定跳樁開挖方案

由于樁與樁之間的凈距較小，為了避免在開挖過程中旋挖機械不會對相鄰樁身產生擾動破壞，在實施過程中將整個基礎場分A、B區(qū)，每隔一個區(qū)配置一臺鉆機，從左至右順序施工。樁與樁之間凈距小于2m的全部采用跳挖的方式，即樁身混凝土澆筑完成后7d開始相鄰樁的開挖(見圖1)。

圖1 旋挖機開挖順序圖

2.1.2 開挖深度推斷

根據(jù)地勘探孔布置點的巖層情況、樁與樁之間的剛性角關系、基礎的邊坡關系，推算出每根樁預計的開挖深度，制定開挖深度預判表，由設計地勘審核，避免施工過程盲目開挖。

2.1.3 樁端持力層的判斷方法

旋挖樁施工實地檢查樁端的持力層狀況非常困難，在具體實施過程中可采用2種方案。第一種是采用“超前鉆”的方式，即旋挖樁施工前用小型鉆孔設備在樁的位置進行預探；第二種是采用 “地勘探孔布置點+巖芯取樣送檢布置點+巖芯取樣（不送檢）三方見證點”的方式進行綜合判定。具體實施過程中可根據(jù)基礎持力層巖石的變化復雜程度來選取，巖層變化較復雜的可采用第一種；當采用第二種方案時，取樣點及探孔點布置成間距不大于6m的方格網。

2.1.4 混凝土配合比設計及試驗

按混凝土設計強度要求，分別做水下混凝土配合比及普通混凝土配合比的試驗室配合比、施工配合比，滿足鉆孔樁灌注混凝土的要求。

2.1.5 測量準備

沿路線方向300～500m距離埋設水準點2個、導線點1個。

2.2 機具準備

（1）鉆孔設備:200型、250型全液壓旋挖鉆機等；

（2）配套設備:挖掘機、裝載機、吊車、鉆渣運輸車各1臺,鋼護筒每臺鉆機配2個；

（3）安全設備:防水照明燈、安全帽、安全帶、防護網等；

（4）混凝土灌注設備:混凝土拌和站、混凝土運輸車、導管、下料斗等；

（5）鋼筋加工安裝設備:鋼筋籠成套加工設備、電焊機等；

（6）試驗檢測設備：抗壓強度試模3組、坍落度筒1套、溫度計2支（量程0~100℃）等。

2.3 材料準備

原材料：水泥、石子、砂、鋼筋等由分指試驗人員按規(guī)定進行檢驗，并報駐地辦監(jiān)理工程師檢驗，確保原材料質量符合相應標準。

3 作業(yè)條件

開鉆前場地應完成三通一平，即路通、水通、電通、場地平整。場地平整采用裝載機平整，人工配合。旋挖鉆機作業(yè)場地平整尺寸為10m×10m，平整后用裝載機輪胎進行碾壓，地基不好處對作業(yè)面應進行換填處理，壓路機碾壓，以滿足鉆孔設備的穩(wěn)定性要求。

施工前，根據(jù)主要施工過程存在的不安全因素特點，進行危險源辨識。

施工現(xiàn)場用電采用三相五線制系統(tǒng)和三級配電二級保護方式，工作接地電阻值不得大于4Ω；供電線路始端和末端必須做重復接地。用電設備實行“一機一閘一漏一箱”制；不得用一個開關直接控制2臺以上的用電設備。

用裝載機及時清理鉆渣，保證施工現(xiàn)場道路暢通。

4 鉆進成孔施工工藝

4.1 工藝流程

現(xiàn)場調查→測量放線及埋設樁位→開挖地面表層土埋設鋼護筒→檢查樁中心軸線→鉆機就位及鉆進→成孔檢查→清孔→吊放鋼筋籠→安裝混凝土導管→灌筑混凝土→樁成品檢測→驗收。

4.2 施工工藝

4.2.1 測量定位

首先根據(jù)施工圖及場區(qū)控制點，采用全站儀定位樁芯坐標，打入鋼筋頭，以“十字交叉法”引向樁的外邊沿做好標記。鉆機就位后與樁的圓心坐標對齊進行試鉆，將引出的標記用來校對鉆筒，試鉆深度1m，試鉆時鉆桿的轉速控制在15圈/分鐘，試鉆完成后在鉆孔面架設十字點對鉆孔進行再次復核。

4.2.2 埋設鋼護筒

鋼護筒壁厚宜采用8mm,直徑采用比設計樁徑大200～300mm，護筒的長度為3m，高出地面0.3～0.5m。鋼護筒可采用旋挖機靜壓力法進行安裝，埋設時根據(jù)引出的十字點進行校對，鋼護筒周邊用粘土填筑夯實，避免護筒底口處滲漏塌方。

4.2.3 鉆進成孔

鉆進時應先輕壓、慢鉆進，注意放斗要穩(wěn)，提斗要慢，鉆進時機手時刻關注儀表盤來監(jiān)測鉆桿的垂直度、進尺深度。由土層鉆到軟地層時，可適當加快鉆進速度；當軟地層變?yōu)橛操|砂巖時，要減速慢進以提高鉆進效率。

4.2.4 清孔檢查驗收

采用雙底板撈砂鉆斗清渣，當終孔后應立即進行第一次清孔，并經監(jiān)理工程師檢查沉渣厚度、孔徑垂直度等，合格后立即制作鋼筋籠，鋼筋籠安裝前應進行第二次清孔。

4.2.5 鋼筋籠制作及聲測管安裝

鋼筋籠采用分段吊裝的方式進行，每段鋼筋籠之間采用單面搭接焊，搭接接頭相互錯開35d。聲測管采用成品聲測管，隨著每一段鋼筋籠的安裝綁扎固定在鋼筋籠的內側。聲測管安裝完成后應立即注滿清水檢測是否有滲漏。聲測管及鋼筋籠距離樁底約50mm,避免因鋼筋籠的自重導致鋼筋籠底部變形。

4.2.6 混凝土澆筑

采用垂直導管法澆筑混凝土，導管采用φ300鋼管，每節(jié)2～3m,配1～2節(jié)和1～1.5m的短管。導管使用前應全部預拼裝和編號，并進行水密承壓和接頭抗拉試驗。進行水密試驗的水壓不應小于孔內水深1.5倍的壓力，也不應小于導管壁和焊縫可能承受灌注混凝土時最大內壓力p的1.3倍。導管底標高按實際孔底懸空250～400mm控制。終孔后應在4h內必須進行混凝土澆筑，澆筑中途不得停頓，澆筑過程中隨時測量混凝土面的高度，正確計算導管埋入混凝土的深度，導管埋深保持在2～6m范圍內。首批混凝土澆筑時導管下口至孔底的距離應控制在300mm。樁頂標高應較設計高0.5～1m左右。

5 主要工序質量檢查及控制措施

5.1 持力層判定

持力層判定首先根據(jù)已經推斷的預判深度表，結合鉆機在操作過程中的實際情況來判斷是否進入了持力層。旋挖鉆機在相同條件進入不同的巖層時，鉆機的鉆進深度和鉆桿的抖動程度均有不同，當巖層的強度較高時，旋挖鉆機的鉆進深度明顯降低，鉆桿有明顯的抖動，此時可結合渣筒內的破碎巖石判斷鉆頭進入了什么巖層。當達到預判的深度后可取出整塊巖芯判斷（見表1）。

表1 不同巖層鉆進深度表

5.2 成孔質量檢查

主要檢查孔徑、成孔的垂直度及深度。主要采用自制的籠式檢孔器，檢孔器用Φ20的鋼筋加工制作，其外徑等于樁徑，長度3m。檢測時將檢孔器吊起，把測繩的起點系于檢孔器的中心，使檢孔器的中心與起吊鋼絲繩的中心處于同一鉛垂線上，慢慢放入孔內，如上下暢通無阻至孔底，標明鉆孔質量合格，否則需重新下鉆頭處理。檢孔器如圖2。

圖2 檢孔器大樣圖

5.3 樁底沉渣檢查與控制

樁底部沉渣厚度的多少對端承樁受力影響較大。對孔內無水的情況可以用攝像設備查看，樁內有水的情況可以用測繩進行檢測。第一次清孔完成后測量一次，第二次清孔完成后再測量一次，相鄰兩次測得的深度若無變化，則可以安放鋼筋籠，測繩每次檢測至少應檢測5個點以上?？椎浊謇砭o接終孔檢查后進行。鉆到預定孔深后，必須在原深處進行空轉清土（10轉/分鐘），然后停止轉動，提起鉆桿。注意在空轉清土時不得加深鉆進,提鉆時不得回轉鉆桿。干成孔清孔難度較大，因為孔底部干沉渣厚，可加注3m深的清水用旋挖機專業(yè)清孔器進行多次清理，直到清孔器內無沉渣為止。

5.4 鋼筋籠保護層控制

樁鋼筋籠保護層在施工過程中經常容易被忽視，該工程樁鋼筋保護層為50mm，在實施過程中鋼筋骨架的保護層厚度可用焊接鋼筋“耳朵”的方式。按照豎向2m間距設一道，在圓周對稱布置4個（見圖3）。

圖3 鋼筋耳朵大樣圖

5.5 大直徑樁水下混凝土的澆筑

大于等于1.5m直徑的樁在進行水下混凝土澆筑時應引起高度重視，較容易出現(xiàn)混凝土不密實的情況，所以必須保證如下幾點：（1）水下混凝土澆筑應該在最短時間完成；（2）開灌前儲料斗內必須有足以將導管底端一次性埋入水下0.8m以上深度的儲存量；（3）混凝土導管上升的速度不得小于2m/h；（4）混凝土的塌落度控制在15～20cm左右，流動性保持力以不小于1.0h為宜；（5）有條件的情況下可以采用振搗棒配合；（6）灌注開始后應連續(xù)地進行，準備好導管拆卸機具，縮短拆除導管的時間間隔，防止塌孔；（7）開始灌注時，混凝土面高度將至鋼筋籠底部時要放慢灌注速度；當孔內混凝土頂面距鋼筋籠底部1m時，混凝土灌注速度應控制在0.2m/min左右，并仔細量測混凝土表面高度，以防鋼筋籠上?。划敾炷涟韬臀锷仙戒摻罨\底口4m以上時，提升拆除導管，使混凝土灌注導管底口高于鋼筋籠底部2m以上，恢復0.5m/min左右的正常灌注速度；（8）鉆孔灌注樁施工全過程中，現(xiàn)場技術員應真實可靠地做好記錄，記錄結果應經監(jiān)理工程師認可。

6 成果及效益

該工程通過前期的精細策劃及關鍵工藝的質量嚴格控制，順利地完成了基礎施工。在樁身混凝土強度達到70%后全部樁進行了聲波透射法檢測，結果90%達到了I類樁，10%為II類樁，樁身質量全部合格。混凝土28d標準抗壓強度均達到了設計要求。通過實踐表明旋挖樁施工不僅適用于軟弱層，也適合較硬巖層。因旋挖樁施工極大的縮短了基礎施工時間，同時解決了人工開挖深基坑的安全問題。旋挖樁施工作為高效率、高安全、低污染、低成本的一種施工工藝，將在我國工業(yè)與民用建筑領域得到廣泛的應用。

[1]黎中銀，焦生杰，吳方曉.旋挖鉆機與施工技術[M].北京:人民交通出版社，2010.

[2]GB/T21682-2008旋挖鉆機[S].北京：中國標準出版社，2008.

[3]JGJ106-2003建筑工程樁基檢測技術規(guī)范[S].住房和城鄉(xiāng)建設部，2003.

[4]JGJ94-2008建筑樁基技術規(guī)范[S].住房和城鄉(xiāng)建設部，2008.