李海洋

摘 要：隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，大跨結構及高層建筑的修建對基礎承載力的要求愈來愈高，鉆（沖）孔灌注樁以其具有承載力大、沉降小、對相鄰建筑影響小等諸多優(yōu)點，而倍受青睞，使用已相當普及，但對30m以上的超長樁而言還存在施工工藝復雜、質量難以控制等缺陷。本文以海信南方大廈樁基礎工程施工為例，介紹超長沖孔灌注樁成孔、成樁的主要施工技術及事故處理方法，為后續(xù)的類似工程施工提供經(jīng)驗借鑒。

關鍵詞：超長沖孔灌注樁；成孔工藝；成孔質量；成樁質量

中圖分類號：TU753.3 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）06-0124-01

1 項目概況

1.1 工程概況

海信南方大廈樁基礎工程項目位于深圳市南山區(qū)，北臨創(chuàng)業(yè)路，東距中心路約150m，本項目占地4322.29m2，項目總建筑面積81963.61m2，為一棟單體建筑，其建筑主樓34層，裙樓3層，地下室4層。建筑高度149.65m（造型高度159.5m）。

1.2 工程樁概況

本工程共設樁位110根，其中Φ1m抗拔樁56根，位于裙樓部位，樁持力層為強風化花崗巖層；端承樁共計54根，其中Φ1.6m端承樁36根，Φ2.0m端承樁18根，位于塔樓部位，樁持力層為中（微）風化花崗巖層?，F(xiàn)已完成全部工程樁施工，最大樁深99.2m，平均樁深88.5m。施工時項目部利用設備優(yōu)勢，在上部完成5-12m人工挖孔樁后利用沖孔樁機沖至15m以下，穿透塊石層后，再利用旋挖樁機挖至約55m深度（旋挖機工作16小時可完成，沖孔樁機則需3-5天完成），最后再用沖孔樁機沖至勘察單位指定的巖層深度。

2 施工要點

2.1 成孔方法具體施工工藝

（1）剛開始取小沖程1m左右低錘密擊，泥漿相對密度1.2-1.5，在表土為淤泥、細砂等軟弱土層，可加粘土塊夾小片石反復沖擊造壁，保持孔內(nèi)泥漿面穩(wěn)定。（2）當在粘性土層中沖孔時，取1-2m的中、小沖程，泵入清水或稀泥漿，經(jīng)常清除鉆頭上的泥塊，為了防止粘鉆可投入碎磚石；當在粉砂或中粗砂層中沖孔時，取2-3m中沖程，泥漿相對密度1.2-1.5，投入粘土塊，勤沖勤掏渣；當在砂卵石層中沖孔時，取2-4m的中高沖程，泥漿相對密度1.3左右，勤掏渣；當在軟弱土層或塌孔回填重鉆時，以小沖程反復沖擊，并加粘土塊夾小塊石，泥漿相對密度1.3-1.6。（3）進入基巖后，低錘沖擊或間斷沖擊，如發(fā)現(xiàn)偏孔應回填片石至偏孔上方300-500mm處，然后重新沖孔；入巖后，每鉆進100-500mm應清孔取樣一次（非樁端持力層為300-500mm，樁端持力層為100-300mm），以備終孔驗收。（4）遇到孤石時，可預爆或用高低沖程交替沖擊，將大孤石擊碎或擠入孔壁。（5）每鉆進4-5m深度驗孔一次，在更換鉆頭前或易縮孔處，均應驗孔。（6）樁的沖孔，只有在中心距離5m以內(nèi)的任何樁的混凝土澆筑24h以后，才能開始。（7）大直徑樁孔可分級成孔，第一級成孔直徑為設計直徑的0.6-0.8倍。（8）沖擊成孔中遇到斜孔、彎孔、梅花孔、塌孔、護筒周圍冒漿等情況時，應停止施工，按上述原則采取措施后再行施工。（9）應及時將廢泥漿和鉆渣運出現(xiàn)場，防止污染施工現(xiàn)場及周圍環(huán)境。

2.2 成孔質量控制

（1）防止成孔期間發(fā)生穿孔、坍孔等質量事故的措施。①采取大于等于4d的隔孔施工工藝；②護筒按規(guī)定要求埋設，避免開鉆筒體傾斜、孔口土體坍塌、護筒沉陷導致水位下降；③鉆具吊繩下放速度與成孔速度一致，避免空中鉆頭擺動幅度過大而造成四周孔避受力不勻；④避免成孔時間和孔避暴露時間過長；⑤砂性土層護壁泥漿應具有一定粘度，能有效形成護壁泥皮；⑥鉆進速度根據(jù)不同土質情況進行調(diào)整，砂性土層中鉆進速度不得快于泥漿形成有效護壁泥皮速度；⑦按規(guī)定，在30m深度以內(nèi)的以粘土為主的地層中鉆較小孔徑的樁時，可用清水提高孔內(nèi)水頭保護孔壁，否則則采用水泥漿護壁措施。如果發(fā)生坍孔，可用事先儲備的粘土和碎石（直徑小于等于20mm）按5：1左右配比，回填至坍孔處以上0.5m處后再重鉆，若坍孔嚴重則可用小沉井方式進行處理。（2）確保樁身成孔垂直精度。為了保證成孔垂直精度滿足設計要求，采取鉆機設置導向裝置（潛水鉆鉆頭上設置大于等于3倍直徑長度的導向裝置，利用鉆桿加壓的正循環(huán)回轉鉆機在鉆具中應加設扶正器），擴大樁機支承面積使樁機穩(wěn)固，經(jīng)常校核鉆架及鉆桿的垂直度等措施，并于成孔后放下鋼筋籠前作孔徑、孔垂直度超聲波測試。（3）確保樁位、鉆具后再用測繩復核成孔深度，如測繩的測深比鉆桿的鉆探小，就要重新下鉆桿復鉆并清孔。同時還要考慮在施工中常用的測繩遇水后縮水的問題，因其最大收縮率達1.2%，為提高測繩的測量精度，在使用前要預濕后重新標定，并在使用中經(jīng)常復核。

2.3 泥漿制作

（1）造漿粘土：由于本場地有造漿粘土，因此不需另外準備。（2）泥漿性能指標符合下列技術要求：①泥漿比重：一般地質條件1.0～1.25，松散易塌地層1.20～1.50；②粘度：一般地質條件16～22，松散易塌地層19～28S；③含砂率小于8%；④膠體率大于95%；五、失水量小于30m1/30min。

在淤泥層及殘積粘土層鉆進中，泥漿比重及粘度很大，因此，經(jīng)常不斷地用清水置換孔內(nèi)泥漿并拉運出去。而在砂層中鉆進為防止塌孔，泥漿比重須控制在1.35；在基巖鉆進泥漿比重控制在1.30。

2.4 清孔

本項目采用ZX-200泥漿凈化裝置進行孔底泥漿凈化處理，比傳統(tǒng)的反循環(huán)清孔效能大大地提高，更有效地控制了沉渣厚度，提高樁身澆灌質量。

（1）當沖孔達到設計深度時，施工人員使用吸泥泵或其他適宜的方法清除井底沉淀物，如井底沉淀厚度大于5cm時則必須重新清孔。清除沉渣可采用泥漿循環(huán)或抽渣筒等方法，如用抽渣筒排渣時應及時補給泥漿。（2）對不易坍孔的樁孔，可用空氣吸泥清孔；對于穩(wěn)定性差的孔壁則應用泥漿循環(huán)或抽渣筒排渣。（3）清孔時，孔內(nèi)泥漿面應高出地下水位1m以上，在受水位漲落影響時，泥漿面應高出最高水位1.5m以上，以防止坍孔。（4）清孔符合標準： 泥漿的堅硬顆粒的數(shù)量應小于5%（按體積計），清孔后灌注混凝土前，孔底沉渣厚度≤200mm，（工程樁孔底沉渣厚度≤50mm）。泥漿比重1.20～1.23，粘度≤28S，含砂率≤8%。

2.5 水下混凝土灌注

（1）施工順序：安裝鋼筋籠→安設導管→使隔水塞與導管內(nèi)水面緊貼→灌注首批混凝土→連續(xù)不斷灌注直至樁頂→拔出護筒。灌注首批混凝土：灌注首批砼于隔水塞以上的導管和漏斗中，首批混凝土量滿足導管一次插入混凝土面≥0.8m以上。當確認初灌量備足后即剪斷鐵絲，借助混凝土重量排除導管的泥漿水，灌入首批混凝土。（2）連續(xù)灌注混凝土。首批混凝土灌注正常后，通過輸送泵連續(xù)不斷地灌注混凝土。在灌注過程中，經(jīng)常用測錘探測混凝土面的上升高度，并適時提升，逐級拆卸導管，保持導管的合理埋深。探測次數(shù)不少于導管的節(jié)數(shù)，并在每次起升導管前，探測一次管內(nèi)外混凝土面高度。遇特別情況增加探測次數(shù)，同時觀察返漿情況，以正確分析和判定孔內(nèi)的情況。（3）導管埋深提升。在水下灌注混凝土時，嚴格控制導管的最小埋深，以保證樁身混凝土的連續(xù)均勻，避免其裹入混凝面上的浮漿皮等，防止出現(xiàn)斷樁現(xiàn)象。實際施工中按每灌注高度5m拆一節(jié)導管2.5m作為控制原則，確保最小埋深>2.0m，同時也要防止埋管太深造成埋管事故。保證灌注砼材料質量，特別是塌落度指標嚴格控制，控制澆灌砼的灌注速度同時把握好導管的埋深，開始澆灌時埋深控制在2m左右，拆管時埋深控制在2.0-6.0m。導管應勤提勤拆，嚴禁導管提出混凝土面。（4）樁頂?shù)墓嘧烁呒皹俄斕幚恚簶俄數(shù)墓嘧烁弑仍O計標高超灌50-100cm，以便清除樁頂部的浮漿渣層。

3 結語

超長樁形似細長桿件，既要保證成孔安全，又保證樁孔垂直度，還要保證成樁質量，以一般深度的鉆（沖）孔灌注樁施工工藝難以滿足上述要求。為保證工程質量，除提高施工工藝外，還必須提高施工人員職業(yè)素質，完善管理水平，以工序控制和事前控制為主，建立系統(tǒng)化的動態(tài)管理制度和方法。

參考文獻

[1]中華人民共和國建設部.JGJ94-2008.建筑樁基技術規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2008.

[2]中華人民共和國建設部.GB50202-2002.建筑地基基礎工程施工質量驗收規(guī)范[S].北京：中國計劃出版社，2004.