姚文勝

（福建省地質(zhì)工程公司，福建 福州 350002）

1 工程概況

某工程為兩幢主樓31層及裙樓4～6層的建筑，設(shè)計(jì)為三層聯(lián)體地下室，基坑尺寸120.0×90.0m，三層地下室基坑開挖深度(底板底)13.0m，主樓大底板底開挖深度14.5m，主樓電梯井開挖深度17.8m?；蛹庸滩捎忙?000mm沖孔樁＋內(nèi)支撐＋三重管旋噴樁止水帷幕形式。沖孔灌注樁樁長為25.0m，共計(jì)240根，樁的間距800mm；基坑外側(cè)樁間止水帷幕為三重管旋噴樁，樁徑Φ900mm，咬合200mm，共計(jì)610根，與鉆孔灌注樁咬合厚度不小于150mm，旋噴樁入全風(fēng)化層2.0m以上。

2 地質(zhì)條件

根據(jù)鉆探揭露，擬建場地土層結(jié)構(gòu)較為簡單，現(xiàn)自上而下分述如下:

2.1素填土：全場地分布，厚度為1.20～4.60m。

2.2粉質(zhì)粘土：厚度為3.50～7.10m。

2.3中砂：厚度為2.80～6.10m。

2.4殘積砂質(zhì)粘性土：全場地分布，揭露厚度為2.30～10.60m。

2.5全風(fēng)化花崗巖：揭露厚度為7.60～12.50m。

2.6碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖：揭露厚度為3.80～5.90m。

擬建場地地下水主要賦存和運(yùn)移于中砂及素填土的孔隙以及下部殘積土的孔隙與網(wǎng)狀裂隙、風(fēng)化巖的裂隙。位于中砂及以下地層中的地下水屬潛水一承壓水；素填土中的地下水屬上層滯水。

3 分項(xiàng)工程施工方法

3.1 沖孔灌注樁施工

圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用泥漿護(hù)壁沖孔灌注樁，樁徑Φ1000mm，共計(jì)240根，采用C30水下商品砼，出料砼坍落度20±2cm，施工方法如下：

3.1.1成孔工藝技術(shù)（1）樁位控制

根據(jù)業(yè)主提供的軸線控制點(diǎn)、標(biāo)高控制點(diǎn)及施工樁位平面布置圖引測各樁位。按樁位準(zhǔn)確埋設(shè)護(hù)筒，護(hù)筒與孔壁之間采用優(yōu)質(zhì)粘土分層夯實(shí)，頂面要高出地面30cm，并開設(shè)溢漿口。

(2)成孔施工

樁機(jī)安裝必須水平、穩(wěn)定、周正，隨時(shí)校核沖擊樁機(jī)鋼絲繩與樁位控制十字線中心在一條線上。開孔宜用小的沖程低錘密擊，維護(hù)此段孔壁的穩(wěn)定，在穿過護(hù)筒底口以下3-4米后，即可根據(jù)地質(zhì)情況適當(dāng)加大沖程。

(3)成孔垂直度控制

沖擊鉆進(jìn)成孔是利用自由落錘沖擊，一般地層不易孔斜，防止孔斜的措施是根據(jù)各種不同情況，分別采取有效措施，但主要應(yīng)采用低錘密擊、緩慢沖擊，原則上沖程不得超過1米。施工中一旦發(fā)現(xiàn)孔斜，立即停擊沖擊鉆進(jìn)，采用回填塊、碎石至斜面以上0.5m后，再緩慢沖擊。如果一次不能達(dá)到糾斜目的，要按以上方法反復(fù)多次糾斜，直至垂直度符合規(guī)范要求后方可繼續(xù)沖擊鉆進(jìn)。

(4)清除孔底沉渣技術(shù)

A清孔的主要目的是清除孔底沉渣，利用泥漿在流動(dòng)時(shí)所具有的動(dòng)能沖擊樁孔底部的沉渣，使沉渣中的巖粒、砂粒等處于懸浮狀態(tài)，再利用泥漿膠體的粘結(jié)力使懸浮著的沉渣隨著泥漿的循環(huán)流動(dòng)被帶出樁孔，最終將樁孔內(nèi)的沉渣清干凈，這就是泥漿的排渣和清孔作用。

B終孔后第一次清孔比較關(guān)鍵，采用大泵量優(yōu)質(zhì)泥漿進(jìn)行沖孔，同時(shí)配合樁錘在孔底進(jìn)行上下活動(dòng)以抽吸震蕩懸浮孔底沉渣，并同時(shí)采用低沖程輕錘密擊以破碎孔底較大顆粒，以便泥漿能夠懸浮攜帶，將孔內(nèi)沉渣清除干凈。提鉆前，停泵15分鐘，再用測繩測量沉渣厚度，若超出設(shè)計(jì)要求，再次清孔，直至排除干凈。

C由于孔內(nèi)原土泥漿在吊放鋼筋籠和沉放導(dǎo)管這段時(shí)間內(nèi)使處于懸浮狀態(tài)的沉渣再次沉到樁孔底部，從而影響樁基工程的質(zhì)量。因此，必須在混凝土灌注前利用導(dǎo)管進(jìn)行第二次清孔，此時(shí)，適當(dāng)調(diào)整泥漿性能，降低泥漿比重，做好各項(xiàng)灌注前準(zhǔn)備工作，停泵至剪球時(shí)間不得超過30分鐘。

(5)常見孔內(nèi)事故的預(yù)防及處理

A梅花孔

沖成的孔不圓，孔斷面呈梅花形狀或十字槽狀，出現(xiàn)梅花孔后，可用片石、卵石和粘土混合回填鉆孔，重新沖擊成孔。為防止沖成梅花孔，應(yīng)經(jīng)常檢查轉(zhuǎn)向裝置的靈活性，勤清孔，控制泥漿粘度和比重。用低沖程時(shí)，應(yīng)每沖擊一段要更換高一些的沖程沖擊，使沖錘有足夠的時(shí)間自由轉(zhuǎn)動(dòng)。

B鉆孔偏斜

發(fā)生鉆孔偏斜的原因主要是沖擊中遇到探頭石、地層軟硬不均、巖面傾斜或鉆架移位等。出現(xiàn)鉆孔偏斜后，應(yīng)回填重新沖孔。

C卡錘

處理卡錘應(yīng)首先弄清情況，針對卡錘原因，進(jìn)行處理，不可盲動(dòng)，以免造成越卡越緊。如當(dāng)梅花孔卡錘時(shí)，沖錘向下有活動(dòng)余地，可松繩落錘后再提錘使沖錘轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，則有可能順梅花孔槽提上來。當(dāng)粘土吸住沖錘時(shí)，則可用高壓水射擊孔底，或用滑輪組、千斤頂強(qiáng)力提升沖錘。

D掉錘

掉錘的處理方法，主要是打撈，常用的打撈工具有打撈活套、打撈鉤以及沖抓錐等，防止掉錘最重要的是要經(jīng)常檢查轉(zhuǎn)向裝置和鋼絲繩與沖擊錘的連接處是否松動(dòng)脫落。

3.1.2鋼筋籠制作與吊裝

鋼筋籠嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求制作，Φ1000的樁鋼筋籠直徑為Φ900mm，分節(jié)制作，孔口焊。鋼筋籠制作必須在制作臺(tái)上進(jìn)行，防止鋼筋籠彎曲、變形。

鋼筋籠吊裝必須在成孔工藝和鋼筋籠制作驗(yàn)收合格后，才能進(jìn)行。水平搬運(yùn)時(shí)每隔3-4米設(shè)一個(gè)支撐點(diǎn)，防止搬運(yùn)中鋼筋和鋼筋籠變形。鋼筋籠下入孔內(nèi)時(shí)，要緩慢放下，如在下孔中遇阻，不得強(qiáng)行沖下，必須分析原因，排除故障后再緩慢下入，并固定好。

3.1.3水下砼施工

水下砼灌注是樁身質(zhì)量的關(guān)鍵工序，應(yīng)認(rèn)真掌握關(guān)鍵性的操作工藝。

(1)為確保成樁質(zhì)量，要嚴(yán)格檢查驗(yàn)收進(jìn)場原材料的質(zhì)保書，對不合格的材料，嚴(yán)禁用于混凝土灌注樁。

(2)沖鉆孔灌注樁水下混凝土的施工主要是采用導(dǎo)管灌注，導(dǎo)管選用游輪插接式導(dǎo)管，內(nèi)徑220mm，下導(dǎo)管時(shí)必須確保其密封性能達(dá)到不漏水。導(dǎo)管連接后必須平直，隔水栓預(yù)制必須符合規(guī)定，孔內(nèi)導(dǎo)管底端離孔底30～50cm，使隔水栓順利通過。必須保證足夠的初灌量，確保剪球后導(dǎo)管首次埋管0.8～1.2m。初灌剪球時(shí)，應(yīng)立即觀察孔內(nèi)返漿是否暢通，并及時(shí)測量導(dǎo)管內(nèi)外砼液面高度及導(dǎo)管在砼內(nèi)的埋深，初灌后不得上下串動(dòng)導(dǎo)管。

(3)為防止發(fā)生斷樁、夾泥、堵管等現(xiàn)象，混凝土坍落采用20±2cm。導(dǎo)管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2m-4m，不宜大于5m和小于1m，嚴(yán)禁把導(dǎo)管底端提出混凝土面。在施工過程中，要控制好灌注工藝和操作，抽動(dòng)導(dǎo)管使混凝土面上升的力度要適中，保證有程序的拔管和連續(xù)灌注，升降的幅度不能過大，如大幅度抽拔導(dǎo)管則容易造成混凝土體沖刷孔壁，導(dǎo)致孔壁下墜或坍落，樁身夾泥，這種現(xiàn)象尤其在砂層厚的地方比較容易發(fā)生。在灌注過程中必須每灌注2m3左右測一次混凝土面上升的高度，確定每段樁體的充盈系數(shù)。

(4)水下砼灌注要連續(xù)，中途不得停頓，為保證樁頭質(zhì)量，砼灌注超過樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高0.5-1.0米，灌注完畢，應(yīng)及時(shí)沖洗導(dǎo)管。砼灌注要有周密的計(jì)劃，根據(jù)樁徑、樁長、充盈系數(shù)和浮漿高度計(jì)算砼用量。每樁砼的坍落度均應(yīng)進(jìn)行測定，坍落度18-22cm，嚴(yán)格掌握，并隨機(jī)抽做一組砼試塊，待28天送檢。

3.2 三重管高壓旋噴樁施工

圍護(hù)結(jié)構(gòu)外側(cè)樁間止水采用三重管旋噴樁，樁徑Φ900mm，咬合200mm，共610根，進(jìn)入全風(fēng)化層1米以上。施工方法和技術(shù)措施如下：

3.2.1工藝施工順序

平整場地→定孔位→引孔鉆機(jī)就位→鉆孔→下噴管至深度→旋噴切割→制漿→注漿→冒漿→旋轉(zhuǎn)提升→成樁→沖洗管路及回壓灌漿。

3.2.2施工方法

(1)鉆機(jī)就位：鉆機(jī)就位后，對樁機(jī)進(jìn)行調(diào)平、對中，調(diào)整樁機(jī)的垂直度，保證鉆桿應(yīng)與樁位一致，偏差應(yīng)在10mm以內(nèi)，鉆孔垂直度誤差小于0.3%；造孔前應(yīng)調(diào)試空壓機(jī)、泥漿泵，使設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常；校驗(yàn)鉆桿長度，并用紅油漆在鉆塔旁標(biāo)注深度線，保證孔底標(biāo)高滿足設(shè)計(jì)深度。

(2)引孔施工：鉆機(jī)施工前，應(yīng)首先在地面進(jìn)行試噴，在鉆孔機(jī)械試運(yùn)轉(zhuǎn)正常后，開始引孔鉆進(jìn)。鉆孔過程中要詳細(xì)記錄好鉆桿節(jié)數(shù)，保證鉆孔深度的準(zhǔn)確。本工程用地質(zhì)鉆機(jī)先進(jìn)行引孔施工，引孔直徑Φ130引孔鉆至設(shè)計(jì)深度。

(3)旋噴機(jī)施工：旋噴機(jī)就位后，將注漿管下放至孔底，同時(shí)送入高壓水及壓縮空氣，在孔底噴射切割1min后，再泵入水泥漿，由下而上進(jìn)行噴射作業(yè)；當(dāng)噴射注漿管插入設(shè)計(jì)深度后，接通泥漿泵，然后由下向上旋噴，同時(shí)將泥漿清理排出。噴射時(shí)，先應(yīng)達(dá)到預(yù)定的噴射壓力、噴漿后再逐漸提升旋噴管，以防扭斷旋噴管。為保證樁底端的質(zhì)量，噴嘴下沉到設(shè)計(jì)深度時(shí)，在原位置旋轉(zhuǎn)10秒鐘左右，待孔口冒漿正常后再旋噴提升。鉆桿的旋轉(zhuǎn)和提升應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，不得中斷，鉆機(jī)發(fā)生故障，應(yīng)停止提升鉆桿和旋轉(zhuǎn)，以防斷樁，并立即檢修排除故障，為提高樁底端質(zhì)量，在樁底部1.0m范圍內(nèi)應(yīng)適當(dāng)增加鉆桿噴漿旋噴時(shí)間。在旋噴提升過程中，可根據(jù)不同的土層，及時(shí)調(diào)整鉆桿旋噴參數(shù)。

(4)充填灌漿：為解決好凝結(jié)體頂部因漿液析水而出現(xiàn)凹陷現(xiàn)象，當(dāng)噴射結(jié)束后，隨即在噴射孔內(nèi)進(jìn)行靜壓充填灌漿，直至孔口漿面不再下降為止。

4 分項(xiàng)工程施工質(zhì)量控制

4.1 沖孔灌注樁施工質(zhì)量控制

4.1.1施工誤差與樁的垂直度偏差，按設(shè)計(jì)樁位外放5cm。

4.1.2鉆孔樁必須跳開施工，即前一個(gè)樁施工完后，再相隔2-3個(gè)樁施工，減少兩樁之間的影響。

4.1.3防止坍孔，注意保持泥漿比重，控制鉆進(jìn)速度，保持孔內(nèi)水頭高度。

4.1.4保證清孔質(zhì)量，不產(chǎn)生坍孔，清孔后泥漿比重達(dá)到1.2，泥漿含砂率不大于4%，沉渣厚度滿足規(guī)范要求。

4.1.5防止鋼筋籠上浮和斷樁。澆筑水下混凝土之前，必須將鋼筋籠定位準(zhǔn)確后，固定牢固，澆筑混凝土的導(dǎo)管需經(jīng)檢查，不漏水、不漏氣。料斗內(nèi)首批混凝土灌入樁內(nèi)的高度必須滿足高于導(dǎo)管下口0.8～1.2m，以后隨混凝土灌注，逐步提升導(dǎo)管，但必須保證導(dǎo)管下口埋入混凝土中的深度不小于2-4m，灌注要求連續(xù)不間斷地均勻灌注，混凝土灌注高度比設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高超高0.5-1.0m。

4.2 施工技術(shù)措施

4.2.1旋噴前要檢查高壓設(shè)備機(jī)管路系統(tǒng)，其壓力和流量必須滿足設(shè)計(jì)要求，注漿管接頭密封必須良好，在地面試送后方可進(jìn)行施工。

4.2.2每5-8個(gè)旋噴孔選取一個(gè)孔取芯樣，按芯樣情況與有關(guān)方面一起確定噴射深度，以確保設(shè)計(jì)要求和施工質(zhì)量。

4.2.3漿液水灰比應(yīng)控制在0.8之內(nèi)，比重1.55-1.60g/cm3。水灰比確定后，不得隨意更改；攪拌水泥時(shí)在旋噴過程中防止水泥漿沉淀。

4.2.4孔位按設(shè)計(jì)位置，樁位偏差不得大于5cm，引孔直徑Φ>130mm，孔斜不大于1.5%。

4.2.5成孔后，注漿管插入孔中，噴嘴達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)方可噴射注漿，在噴射注漿參數(shù)達(dá)到規(guī)定值后，隨即按旋噴工藝要求，由下而上噴射注漿。注漿分段提升的搭接長度不得小于100mm。

5 結(jié)束語

深基坑支護(hù)工程發(fā)展越來越普遍，基坑的支護(hù)不斷創(chuàng)新，其理論還有待于不斷完善。如何選取一種在經(jīng)濟(jì)、技術(shù)上都合理的支護(hù)類型，還必須充分考慮施工現(xiàn)場的環(huán)境、工程地質(zhì)條件以及具體的工程要求。

[1]陳賜清.鉆(沖)孔灌注樁常見質(zhì)量預(yù)防控制措施[J].廣東建材.2009(4).

[2]姜全兵.三重管旋噴灌漿工藝在大深度高噴工程中的應(yīng)用[J].探礦工程(巖土鉆掘工程)，2007(1).