閆麗兵 郝 靜 關(guān)慶港

(信息產(chǎn)業(yè)電子第十一設(shè)計研究院科技工程股份有限公司，廣東深圳 518040)

20世紀(jì)50年代在國外的工程實(shí)踐中，旋挖樁基礎(chǔ)的施工已經(jīng)初步形成，但在設(shè)備上與目前使用的設(shè)備有較大的區(qū)別。1993年～1994年，在上海浦東的建設(shè)中出現(xiàn)了我國最早的旋挖樁基礎(chǔ)施工實(shí)例。在國家重點(diǎn)工程青藏鐵路的施工中，旋挖樁基礎(chǔ)被大規(guī)模的采用，正是從本項(xiàng)目開始，旋挖樁在我國的工程中被大量采用。

1 概述

旋挖樁是指由旋挖鉆機(jī)施工的樁型，全稱旋挖鉆孔灌注樁，工程上簡稱旋挖樁。旋挖樁主要適用于土層、砂層、粘性土層，以及較松散的、粒徑較小的卵礫石層，在青藏鐵路工程中穿越了深達(dá)百米的凍土層。

旋挖樁施工工藝旋挖鉆機(jī)成孔首先是通過底部帶有活門的桶式鉆頭回轉(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斗提出孔外卸土，這樣循環(huán)往復(fù)，不斷地取土卸土，直至鉆至設(shè)計深度。對粘結(jié)性好的巖土層，可采用干式或清水鉆進(jìn)工藝，無需泥漿護(hù)壁。而對于松散易坍塌地層，或有地下水分布，孔壁不穩(wěn)定，必須采用靜態(tài)泥漿護(hù)壁鉆進(jìn)工藝，向孔內(nèi)投入護(hù)壁泥漿或穩(wěn)定液進(jìn)行護(hù)壁。

2 旋挖樁基礎(chǔ)的優(yōu)點(diǎn)

1)施工速度快。旋挖樁不像人工挖孔樁，每天掘進(jìn)的深度有明確的規(guī)定，不得超挖。鉆機(jī)可以滿負(fù)荷的進(jìn)行施工。根據(jù)地質(zhì)情況的不同，鉆進(jìn)速度一天可以達(dá)到幾十米到百米左右。

2)施工安全性高。由于施工人員不存在地下作業(yè)，能避免缺氧、塌方等帶來的不安全因素，保證了施工安全、進(jìn)度，避免了較大的安全隱患。

3)施工過程中噪聲污染小。旋挖樁機(jī)施工過程中無需爆破，其噪聲主要來自機(jī)身發(fā)動機(jī)的聲音，相比沖孔、鉆孔灌注樁、人工挖孔樁，噪聲污染要小很多，能很好的滿足現(xiàn)代化施工對減小噪聲污染的要求。

4)有利于環(huán)保。旋挖樁施工可以采用泥漿護(hù)壁施工和干法施工兩種工藝，其對泥漿的要求比鉆孔灌注樁和沖孔灌注樁的要求低，可以有效的減少施工過程對泥漿的使用量和外運(yùn)量，大大的減少施工成本。

5)機(jī)械化程度高，可自行行走。旋挖鉆機(jī)的履帶可以自行行走，施工過程全機(jī)械化，人工配合要求低。

6)無需提供動力電源。目前市場上使用的旋挖樁機(jī)都采用機(jī)身柴油發(fā)動機(jī)提供動力，對施工場地沒有用電的情況下，尤其適用，同時也省去對電纜的拖運(yùn)布設(shè)和防護(hù)，安全性相對比較高。

3 旋挖樁基礎(chǔ)的缺點(diǎn)

1)施工單位前期投入比較大。由于一臺旋挖鉆機(jī)成本較高，施工若自購設(shè)備，則前期投入成本較高。目前市場上較多的是采用租賃設(shè)備來降低前期成本。

2)施工場地要求較高。旋挖鉆機(jī)為履帶式，在成孔過程或調(diào)整機(jī)位行進(jìn)時，對場地要求較高。若地表水豐富或者在雨季施工則要慎重考慮。

3)由于旋挖鉆機(jī)對護(hù)壁的要求較低，對于松散的土層，容易發(fā)生坍塌，造成二次開挖，增加成本。

4)需要其他機(jī)械配合。比如樁基土方處理時的車輛配合，樁基混凝土澆筑過程中的吊車配合。

4 本項(xiàng)目工程概況及地質(zhì)概況

本項(xiàng)目位于重慶市兩江新區(qū)水土工業(yè)園區(qū)，擬建場地毗鄰園區(qū)道路，交通較為便利。擬建建筑主要為廠房以及研發(fā)大樓等配套設(shè)施，規(guī)劃用地面積239 680.80 m2，建筑總占地面積86 893.00 m2，總建筑面積191 000.00 m2。廠房體形比較大，長度×寬度為370 m× 96 m，柱網(wǎng)尺寸為9 m×12 m，為本項(xiàng)目最主要的建筑，位于場地內(nèi)地質(zhì)條件最復(fù)雜的區(qū)域。

本工程地勘報告由重慶南江地質(zhì)工程勘察院于2011年8月完成，勘察區(qū)整體位于構(gòu)造剝蝕、侵蝕丘陵溝谷地貌。勘察區(qū)原始地貌為溝谷山脊地貌，生產(chǎn)廠區(qū)區(qū)域有溝谷自北西至南東經(jīng)過?？辈靺^(qū)屬中亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候區(qū)，據(jù)現(xiàn)場調(diào)查和走訪，場地內(nèi)及其周邊無河流、沖溝、堰塘等大型水體分布，場地內(nèi)水文地質(zhì)條件簡單。場地為新平整地塊，上層的人工填土層為新近填土，采用機(jī)械拋填，未經(jīng)分層夯實(shí)處理，填土結(jié)構(gòu)松散，成分以粉質(zhì)粘土和砂、泥巖塊碎石為主。填土厚度10 m～35 m之間，平均厚度約25 m。場地內(nèi)基巖為泥巖和砂巖，其中以泥巖為主。

方案設(shè)計階段，基礎(chǔ)形式的選擇一直是一個重點(diǎn)，鉆孔灌注樁、沖孔灌注樁(考慮到填土中有較大泥巖塊)、經(jīng)地基處理的復(fù)合地基、旋挖樁等。經(jīng)過多次的專門會議和實(shí)地考察，以及對重慶地區(qū)其他項(xiàng)目的考察，最終決定采用旋挖樁干法施工?；A(chǔ)施工由2011年10月開工，11月中旬基本完工，完成直徑由800 mm～1 600 mm旋挖樁300根，混凝土采用了水下混凝土施工工藝，經(jīng)檢測，所有樁都滿足設(shè)計要求。

本項(xiàng)目采用旋挖樁的主要原因有以下幾點(diǎn):

1)人工填土平均厚度深，且為新近拋填，未經(jīng)夯實(shí)，若采用人工挖孔則存在極大的安全隱患，且施工周期無法滿足業(yè)主對進(jìn)度的要求;2)場地基巖主要為泥巖，旋挖鉆機(jī)可以鉆進(jìn)，持力層能滿足要求;3)地下水及地表水不發(fā)達(dá)，施工期處于重慶的少雨期;4)場地周邊不具備大量制造泥漿的條件，同時也無法滿足業(yè)主對節(jié)約成本的要求;5)重慶地區(qū)旋挖鉆機(jī)數(shù)量眾多，可以滿足對設(shè)備的需求量。

5 本工程旋挖樁成孔過程中出現(xiàn)不良地質(zhì)情況時的處理措施

1)對不良土層表面陷機(jī)的處理措施:由于該項(xiàng)目施工場地均屬粉質(zhì)粘土，地表面、壓實(shí)度較差，旋挖機(jī)施工行走易陷機(jī)，因此在平基完成后，地表面應(yīng)鋪設(shè)一層碎混凝土渣，碎磚渣，厚度不得小于500 mm，才能保證旋挖機(jī)械的正常行走施工。2)對淤泥縮徑等地質(zhì)情況的處理措施:用膨潤土、纖維素、火堿等機(jī)械造漿護(hù)壁成孔，造漿比重為:水1 200 kg∶1 000 kg膨潤土∶100 kg甲基纖維素∶0.5 kg火堿。3)對回填土層塌孔時的處理措施:C20混凝土回填二次鉆進(jìn);也可采用鋼護(hù)筒護(hù)壁措施。

6 重慶地區(qū)“關(guān)于加強(qiáng)對旋挖樁成樁質(zhì)量檢測的通知”

重慶市質(zhì)量監(jiān)督總站針對旋挖機(jī)械鉆孔樁在成孔過程中容易出現(xiàn)塌孔、混凝土振搗不密實(shí)等嚴(yán)重質(zhì)量隱患的實(shí)際情況，于2011年8月出臺了《關(guān)于加強(qiáng)對旋挖樁成樁質(zhì)量檢測的通知》，其中對檢測機(jī)構(gòu)、檢測設(shè)備、檢測方法、檢測參數(shù)等都作出了明確的規(guī)定，可以說，旋挖樁在重慶地區(qū)的大規(guī)模實(shí)際應(yīng)用中得到發(fā)展，同時也暴露出一些切實(shí)存在的問題和隱患，嚴(yán)格按照該通知的要求來進(jìn)行檢測，必定能為建筑工程質(zhì)量，為基礎(chǔ)建設(shè)提供強(qiáng)有力的保證，值得其他地區(qū)進(jìn)行參考。

［1］ 黎中銀.旋挖鉆機(jī)與施工技術(shù)［M］.北京:人民交通出版社，2010.

［2］ 何清華.旋挖鉆機(jī)研究與設(shè)計［M］.南京:中南大學(xué)出版社，2012.

［3］ 張曉軍.淺談旋挖鉆機(jī)在各種復(fù)雜地層的施工技術(shù)［J］.山西建筑，2011，37(13):86-87.