馮建斌

(山西機(jī)械化建設(shè)集團(tuán)公司，山西太原 030009)

在眾多的樁基施工中，混凝土灌注樁以其較高的承載力，極其簡(jiǎn)單的施工方法，被廣泛應(yīng)用在橋梁、高層建筑、工業(yè)廠房、設(shè)備基礎(chǔ)等工程中，與其他地基基礎(chǔ)形式相比，樁基的經(jīng)濟(jì)性與可靠性已被大量工程項(xiàng)目所證實(shí)。人工成孔支盤(pán)灌注樁結(jié)合了人工成孔灌注樁和擠擴(kuò)支盤(pán)灌注樁的特點(diǎn)，是一種新型的灌注樁施工工藝，既保留了人工成孔灌注樁地質(zhì)情況明晰的特點(diǎn)，又吸收了擠擴(kuò)支盤(pán)灌注樁可提高樁基承載力的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)為縮短樁體長(zhǎng)度增加了可能性，大大擴(kuò)展了樁基技術(shù)的應(yīng)用范圍。

1 工程概況

1)場(chǎng)地環(huán)境:某商貿(mào)物流園區(qū)工程建筑面積為16 854 m2。場(chǎng)地原為山坡，地形高低不平，后經(jīng)挖填整平，現(xiàn)部分場(chǎng)地較平坦，部分地段仍為梯田。該場(chǎng)地屬低山地貌。

2)場(chǎng)地巖土構(gòu)成:由勘察結(jié)果表明，場(chǎng)地由第四紀(jì)新近人工回填①1雜填土、①2素填土、①3雜填土(碎石)、①4素填土層，②1第四紀(jì)全新世沖(洪)積粉土、②2粉質(zhì)粘土、③1黃土類(lèi)粉土、③2黃土類(lèi)粉質(zhì)粘土、④1粉土、④2粉質(zhì)粘土、⑤粗砂、⑥坡積碎石和⑦中石炭世頁(yè)巖、⑧砂巖組成。

本次在勘探深度內(nèi)未見(jiàn)地下水，可不考慮地下水的影響。

2 施工工藝流程

施工準(zhǔn)備→定位放線→開(kāi)挖第一節(jié)樁孔土方→澆筑第一節(jié)護(hù)壁混凝土→架設(shè)垂直運(yùn)輸架→逐層開(kāi)挖土方→孔內(nèi)送風(fēng)檢測(cè)有害氣體→安裝操作平臺(tái)→支盤(pán)擴(kuò)孔→成孔清底檢查驗(yàn)收→鋼筋籠就位、固定→混凝土澆筑、試塊制作→樁頂覆蓋、成品保護(hù)→檢測(cè)驗(yàn)收。

3 施工方法

1)放線、定樁位及高程:測(cè)量工作要準(zhǔn)確易控，當(dāng)樁孔較多，且各軸線有特殊夾角時(shí)，樁位坐標(biāo)用傳統(tǒng)的方法計(jì)算較繁瑣，累計(jì)偏差大，且容易出錯(cuò)，最好由設(shè)計(jì)單位提供樁孔坐標(biāo)，用全站儀放出樁位。樁位經(jīng)施工人員、監(jiān)理單位測(cè)量人員、建設(shè)單位在開(kāi)挖前檢驗(yàn)合格，釘上木樁，并以樁上的鐵釘作標(biāo)記，用混凝土固定木樁，放樣完畢即可進(jìn)行下一道工序。

2)開(kāi)挖第一節(jié)樁孔土方:開(kāi)挖樁孔應(yīng)從上到下逐層開(kāi)挖，每節(jié)的開(kāi)挖高度應(yīng)根據(jù)土質(zhì)和設(shè)計(jì)而定，一般以0.9 m～1.2 m為宜。從樁孔中挖出的雜填物或地層物應(yīng)及時(shí)運(yùn)輸?shù)竭h(yuǎn)離孔口的地方，決不能堆放在開(kāi)挖樁孔口周?chē)? m～2 m范圍以?xún)?nèi)，現(xiàn)場(chǎng)所用的運(yùn)輸機(jī)械設(shè)備的通行不得對(duì)樁周?chē)h(huán)境或樁本身質(zhì)量的安全造成隱患。

3)澆筑第一節(jié)混凝土護(hù)壁:人工成孔灌注樁第一節(jié)混凝土護(hù)壁應(yīng)在樁孔挖成并經(jīng)校驗(yàn)無(wú)誤后進(jìn)行，采用人工澆筑，人工振搗密實(shí)，混凝土強(qiáng)度一般設(shè)計(jì)為C20，厚度不應(yīng)小于100 mm，并按設(shè)計(jì)要求配制不小于8 mm的構(gòu)造鋼筋，每節(jié)護(hù)壁應(yīng)當(dāng)在當(dāng)日連續(xù)施工完畢。坍落度控制在100 mm以?xún)?nèi)為宜，要保證護(hù)壁堅(jiān)固、穩(wěn)定?；炷翉?qiáng)度必須達(dá)到1.2 MPa或澆筑完成24 h之后再拆模。第一節(jié)混凝土護(hù)壁做好以后，按第一節(jié)的操作程序向下進(jìn)行第二節(jié)混凝土護(hù)壁的操作，上下兩節(jié)混凝土護(hù)壁的構(gòu)造鋼筋應(yīng)相互連接，以確?；炷磷o(hù)壁的整體穩(wěn)定性。而且上下節(jié)護(hù)壁應(yīng)該搭接，且搭接長(zhǎng)度不小于50 cm。

4)檢查樁位及孔口標(biāo)高:人工成孔灌注樁的第一節(jié)護(hù)壁做好后都要進(jìn)行檢查、校驗(yàn)，并且要檢查孔壁的垂直度、平整度，不合要求的必須及時(shí)進(jìn)行修整，孔深應(yīng)以按要求測(cè)設(shè)的基準(zhǔn)點(diǎn)為依據(jù)，用測(cè)繩進(jìn)行測(cè)量。確保人工成孔灌注樁的樁孔軸線位置、標(biāo)高、直徑等都滿足設(shè)計(jì)和技術(shù)規(guī)范的要求。

5)架設(shè)垂直運(yùn)輸架:人工成孔灌注樁第一節(jié)樁孔完成后，應(yīng)架設(shè)垂直運(yùn)輸?shù)脑O(shè)備。垂直運(yùn)輸設(shè)備的支架的制作一般可以采用鋼管吊架形式，要求搭設(shè)的垂直運(yùn)輸支架設(shè)備必須穩(wěn)定、牢固。搭設(shè)完成后要組織相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行檢查，合格安全后方可進(jìn)行施工作業(yè)。

6)其他安全設(shè)備的準(zhǔn)備及安裝:隨著成孔的進(jìn)一步加深，孔口周?chē)鷳?yīng)設(shè)置安全防護(hù)欄，高度約0.8 m，孔內(nèi)必須設(shè)置供操作人員上下的應(yīng)急爬梯，或者使用配有保險(xiǎn)裝置安全可靠的電動(dòng)葫蘆、吊籠等。每日開(kāi)工前應(yīng)檢測(cè)井下的有毒、有害氣體，挖孔深度超過(guò)10 m時(shí)，應(yīng)采用專(zhuān)用的井下送風(fēng)設(shè)備，且送風(fēng)量不少于25 L/s。施工現(xiàn)場(chǎng)周?chē)O(shè)警戒標(biāo)志，防止通行人員或車(chē)輛發(fā)生危險(xiǎn)并危及作業(yè)人員，確保施工作業(yè)人員的安全。

7)支盤(pán)制作:支盤(pán)制作應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)院的要求或施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際地質(zhì)情況確定支盤(pán)位置，確定好后應(yīng)先選擇一根或幾根有代表性的樁進(jìn)行試驗(yàn)。驗(yàn)證樁的設(shè)計(jì)是否合理，安全是否有保障，并根據(jù)實(shí)際情況和業(yè)主，設(shè)計(jì)院等進(jìn)行研究，確定最終方案。支盤(pán)應(yīng)該從樁底開(kāi)始，由下向上施工，挖土應(yīng)按設(shè)計(jì)尺寸從上向下施工。施工時(shí)確保與設(shè)計(jì)的尺寸相吻合。合理選擇支盤(pán)承力層，密切配合設(shè)計(jì)人員，綜合設(shè)計(jì)與施工因素，保證支盤(pán)間距，有效利用縱向土層的承載力。做好支盤(pán)施工必需的支撐體系，應(yīng)采用鋼管或者角鋼制作支撐架，既能在施工過(guò)程中減少塌方的可能性，也可以在澆筑混凝土后增加支盤(pán)的柔性。

8)檢查驗(yàn)收:樁孔挖成以后，必須對(duì)樁位、樁徑、支盤(pán)尺寸、孔底標(biāo)高、樁孔的垂直度、虛土厚度進(jìn)行全面檢查驗(yàn)收，然后清理孔壁上的泥土和不平整的地方以及孔底殘雜，并同時(shí)檢查支盤(pán)的尺寸及完好程度，查看支盤(pán)部位是否有坍塌，確保支盤(pán)開(kāi)挖尺寸與設(shè)計(jì)相符合。做好施工記錄，辦理隱蔽驗(yàn)收手續(xù)。報(bào)業(yè)主和監(jiān)理進(jìn)行檢查驗(yàn)收。

9)鋼筋籠制作、吊放:為了確保鋼筋籠成型后有足夠的強(qiáng)度和剛度，對(duì)鋼筋籠的焊接質(zhì)量嚴(yán)格按技術(shù)規(guī)范要求控制，對(duì)焊條的類(lèi)型選擇、焊接尺寸、焊接方法等應(yīng)滿足設(shè)計(jì)與規(guī)范的要求。吊放過(guò)程中注意，不能使鋼筋籠受力開(kāi)焊、變形。

10)樁身混凝土灌注方式:如果沒(méi)有地下水或滲水量過(guò)大時(shí)，采用串筒或?qū)Ч鼙盟?。清理干凈之后，?jīng)監(jiān)理驗(yàn)收后進(jìn)行灌注。灌注混凝土?xí)r當(dāng)混凝土的落距高度超過(guò)3 m時(shí)，應(yīng)用串筒進(jìn)行下料，串筒末端離孔底高度不大于2 m。當(dāng)?shù)叵滤疂B水量過(guò)大時(shí)，應(yīng)采用截水、降水等措施，確保樁孔中沒(méi)有集水，或采用導(dǎo)管水下灌注。灌注時(shí)應(yīng)采用插入式振搗器將混凝土振搗密實(shí)。確?；炷翝仓馁|(zhì)量?；炷翝仓綐俄敃r(shí)，應(yīng)按規(guī)范要求進(jìn)行超灌0.5 m ～1.0 m。

4 承載效果分析

擴(kuò)底支盤(pán)樁比普通灌注樁只增加很少的混凝土用量及施工費(fèi)用，承載力可以提高50%～200%。由于單樁承載力較大，在負(fù)荷相同的情況下，可比普通直孔樁縮短樁長(zhǎng)，減小樁徑或減少樁數(shù)，作為高層建筑及重要構(gòu)筑物的基礎(chǔ)，可供設(shè)計(jì)靈活使用，既可作樁下單樁方案以減少承臺(tái)施工量，又可沿箱基墻下或筏基柱下布樁以減少底板厚度及配筋量。

樁周土的承載潛力因增設(shè)支盤(pán)而得到有效開(kāi)發(fā)和利用，提高了單樁的承載力，因此樁基的樁數(shù)樁長(zhǎng)可以大大減少。造價(jià)工期可以大幅度降低。由于人工成孔給設(shè)計(jì)人員如實(shí)掌握地質(zhì)情況提供了可靠的資料，極大地降低了樁基檢測(cè)時(shí)承載力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求而增加費(fèi)用的風(fēng)險(xiǎn)，為工程的順利開(kāi)展奠定了基礎(chǔ)。

5 結(jié)語(yǔ)

人工成孔支盤(pán)灌注樁在本工程的應(yīng)用中，各項(xiàng)指標(biāo)均滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，說(shuō)明在地基處理中該技術(shù)是切實(shí)可行的。不僅能節(jié)省投資，而且具有施工方便、工期短、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)。

［1］JGJ 94-94，建筑樁基技術(shù)規(guī)程［S］.

［2］JGJ 79-2002，建筑地基處理技術(shù)規(guī)范［S］.