陳祖平

（中國(guó)建筑第五工程局有限公司　重慶　400000）

人工挖孔樁由于井下作業(yè)條件惡劣，且勞動(dòng)強(qiáng)度較大，所以已逐漸被淘汰。而旋挖鉆孔灌注樁具有很高的機(jī)械化水平，效率高，成型快，可大幅縮減工期，保證質(zhì)量，尤其是在高回填區(qū)等復(fù)雜地質(zhì)情況下，該施工技術(shù)有著十分顯著的優(yōu)勢(shì)。

1　工程概況

以某鐵路工程項(xiàng)目為例進(jìn)行分析，該工程基礎(chǔ)等級(jí)確定為甲級(jí)，二類場(chǎng)地，基礎(chǔ)采用樁基，即旋挖鉆孔灌注樁。場(chǎng)區(qū)地形呈東、西、北高，南、中低，類似U形，從東北向中間不斷傾斜，有較大起伏。場(chǎng)區(qū)相對(duì)高差為53.82m，基礎(chǔ)回填高度在21m以上。

工程基礎(chǔ)以泥巖層為持力層，樁徑800～2200mm。按工程地質(zhì)勘察報(bào)告，持力層單軸抗壓強(qiáng)度需達(dá)到6.820MPa，其承載力特征值約1.585MPa。

2　基樁施工重難點(diǎn)分析

根據(jù)場(chǎng)區(qū)地質(zhì)勘察報(bào)告，基礎(chǔ)回填土主要包含灰渣、混凝土塊、粘性土與碎石等。其中，硬質(zhì)料粒徑大多在5～370mm范圍內(nèi)，最大粒徑超過2000mm，硬質(zhì)料實(shí)際含量約占總量20%，均勻性較差，潮濕且松散。填齡大多在5年以內(nèi)，局部地段為新近回填，采用機(jī)械拋填施工，高度超過21m；對(duì)于新填區(qū)，填土不均勻、松散，強(qiáng)度低，壓縮性差異懸殊，留下質(zhì)量缺陷，施工后產(chǎn)生不均勻沉降；由于回填料為碎屑、碎石和塊石混合料，整體松散，空隙偏大，鉆進(jìn)時(shí)易塌孔、卡鉆，導(dǎo)致樁身完整性較差，多形成III類樁，甚至是IV類樁。另外，因孔壁土質(zhì)十分松散，所以在施工時(shí)回填土容易滑落到孔底，影響對(duì)孔底虛土厚度的有效控制，進(jìn)而產(chǎn)生質(zhì)量問題[1]。

3　基樁施工控制

3.1　設(shè)備選型

根據(jù)工程場(chǎng)區(qū)實(shí)際情況，結(jié)合巖土層與地質(zhì)條件，決定選用機(jī)鎖鉆桿，這一鉆桿在復(fù)雜地質(zhì)情況下仍可使用，其鉆斗為雙底雙開門式鉆斗。施工中，若遇到大塊漂石或孤石，則應(yīng)改用筒式鉆頭。在設(shè)備選型過程中，應(yīng)綜合考慮孔徑、孔深及場(chǎng)地實(shí)際條件。

3.2　施工控制內(nèi)容

對(duì)于高回填區(qū)，因其土層結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，且穩(wěn)定性較差，所以為保證質(zhì)量，需在實(shí)際施工中進(jìn)行嚴(yán)格控制，控制內(nèi)容主要包括基樁定位、樁徑、樁身垂直度、孔深及孔底沉渣[2]。

為防止由土質(zhì)松散造成塌孔，并避免由于施工方法選擇不當(dāng)而出現(xiàn)的質(zhì)量問題，在成孔時(shí)，應(yīng)在鉆進(jìn)的同時(shí)進(jìn)行淋水，以起到良好的護(hù)壁作用。然后用筒式鉆頭進(jìn)行環(huán)切，將鉆進(jìn)表面分為非工作面與工作面，以減小對(duì)非工作面造成的不利影響。鉆進(jìn)時(shí)緩慢下放和提升鉆桿，持續(xù)加壓，減慢鉆進(jìn)速度，避免產(chǎn)生較大的振動(dòng)；同時(shí)，以土質(zhì)松散程度為依據(jù)，確定適宜的施工間距，通常以跳挖的形式進(jìn)行施工，渣土和樁孔之間的距離不能小于6m，并在第一時(shí)間向外清運(yùn)；進(jìn)行旋挖施工時(shí)，所有機(jī)械設(shè)備都應(yīng)按照設(shè)計(jì)線路行駛，以免破壞成樁。

按照以下流程進(jìn)行施工：前期準(zhǔn)備工作→施工測(cè)量放線→現(xiàn)場(chǎng)鉆機(jī)就位→旋挖鉆進(jìn)成孔→成孔檢查、清孔→鉆機(jī)移位→鋼筋籠吊放→二次清孔→導(dǎo)管安裝→灌注施工[3]。

3.3　施工控制技術(shù)

3.3.1孔底沉渣控制

端承樁的孔底沉渣不能超過50mm，確?；鶐r和混凝土良好結(jié)合，以提高承載力，針對(duì)回填高度在21m以上，樁長(zhǎng)在35m左右，而且土質(zhì)十分松散的實(shí)際情況，想要達(dá)到這一要求難度很大。一般而言，孔底沉渣影響因素主要包括以下幾點(diǎn)：①鋼筋籠吊放過程中對(duì)孔壁造成碰撞，導(dǎo)致孔壁泥土掉落至孔底；②清孔之后灌注施工時(shí)間較長(zhǎng)，同時(shí)周邊基樁施工產(chǎn)生振動(dòng)，使孔口處與孔壁上的松土發(fā)生滑落；③灌注混凝土之前產(chǎn)生塌孔；④由于降雨導(dǎo)致泥漿進(jìn)入孔底并發(fā)生沉淀[4]。

針對(duì)以上影響因素，可采用以下幾種防治措施：①將清渣鉆斗提升至孔底上方20～30cm處，并進(jìn)行空轉(zhuǎn)，以此吸出孔底處渣土；②下放鋼筋籠時(shí)，必須緩慢且垂直；③鋼筋籠下放后開始二次清孔，多采用高壓送風(fēng)等方式除去懸浮體，以有效減少孔底沉渣。

3.3.2塌孔控制

因本工程基樁在高回填情況下施工，若在土石方施工中沒有對(duì)回填層實(shí)施有效碾壓，則在成孔施工時(shí)就會(huì)發(fā)生塌孔。

針對(duì)這一問題，可采用以下措施予以防治：及時(shí)投加黏土，再用鉆機(jī)加壓反轉(zhuǎn)促使黏土進(jìn)入孔壁，提高孔壁膠結(jié)性能，從而產(chǎn)生一個(gè)保護(hù)層。當(dāng)塌孔現(xiàn)象較為嚴(yán)重時(shí)，需灌注混凝土或砂漿，24h之后重新鉆孔。成孔施工范圍內(nèi)，不得堆放物料，以免造成荷載集中。

3.3.3漏漿與縮徑

回填區(qū)不僅高度大，而且填料復(fù)雜，存在若干空隙，導(dǎo)致灌注施工時(shí)容易產(chǎn)生漏漿等問題，使混凝土不密實(shí)[5]。

針對(duì)以上問題，可采用以下措施予以防治：配制高粘度、密度水泥漿，以形成護(hù)壁層，同時(shí)確保泥漿液面高度充足，形成足夠泥漿壓力來抵抗水平方向上的壓力，從而避免縮徑。另外，依靠壓力還能確保泥漿沿孔隙流動(dòng)，對(duì)空隙進(jìn)行封閉，進(jìn)一步防止漏漿。如果施工條件不支持采用泥漿護(hù)壁的方法，則可用預(yù)注漿進(jìn)行防治，具體操作方法為：在樁位周邊鉆設(shè)小孔，再用注漿管均勻噴射泥漿，在孔中泥漿強(qiáng)度形成后，無論是空隙還是土層，都將得到有效固結(jié)，使樁周土層形成整體。

達(dá)到終孔條件，且鋼筋籠及導(dǎo)管均已安裝到位后，對(duì)成孔質(zhì)量進(jìn)行驗(yàn)收，驗(yàn)收具體要求如表1所示。

表1　成孔質(zhì)量驗(yàn)收要求

3.3.4灌注施工

（1）灌注前，于孔口處設(shè)置護(hù)孔漏斗，再按要求下放鋼筋籠，就位并固定后，安裝導(dǎo)管，開始二次清孔，同時(shí)對(duì)孔深、孔位、孔徑等進(jìn)行檢驗(yàn)。

檢驗(yàn)確認(rèn)合格后，開始灌注施工。灌注應(yīng)在規(guī)定時(shí)間以內(nèi)完成，相同基樁的施工應(yīng)連續(xù)進(jìn)行。若無法連續(xù)灌注，則需對(duì)灌注時(shí)間進(jìn)行嚴(yán)格控制，不能超過初凝時(shí)間，同時(shí)還要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況做好混凝土振搗。

（2）在進(jìn)行灌注施工時(shí)，先在貯料斗中存滿混凝土，再用吊車取出球塞，使混凝土下落至導(dǎo)管中，開始灌注，導(dǎo)管下口和混凝土液面之間的距離應(yīng)控制1.0m左右，如圖1所示，隨著混凝土液面的不斷上升而緩慢提升導(dǎo)管，嚴(yán)格控制灌注速度，以免鋼筋籠發(fā)生上?。辉诨炷烈好嫔仙戒摻罨\底端上方4m時(shí)，開始加快灌注速度。灌注時(shí)，需對(duì)孔內(nèi)混凝土液面進(jìn)行觀測(cè)，以此為導(dǎo)管的提升提供參考和依據(jù)。為確保樁頂質(zhì)量，在灌注至樁頂部分時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)混凝土振搗。機(jī)械旋挖基樁流程如圖2所示。

圖1　導(dǎo)管埋設(shè)

圖2　機(jī)械旋挖基樁流程示意圖

3.4　施工注意事項(xiàng)

（1）對(duì)于高回填區(qū)，因其地下情況十分復(fù)雜，開工前對(duì)地質(zhì)勘察提出很高要求，必須達(dá)到較高的準(zhǔn)確性與完整性，這就需要相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行詳細(xì)判別。

（2）在各樁孔開挖到指定深度以后，應(yīng)安排質(zhì)量檢查人員進(jìn)行細(xì)致的檢查，確認(rèn)滿足要求后，向監(jiān)理工程師申請(qǐng)，對(duì)基巖的實(shí)際情況進(jìn)行仔細(xì)查驗(yàn)。

（3）施工中，必須切實(shí)做好各項(xiàng)記錄，如巖層承載力、測(cè)量放線、基樁完整性、鋼筋籠、灌注施工和各項(xiàng)隱蔽工程等。

（4）按照設(shè)計(jì)要求分段加工鋼筋籠，鋼筋籠主筋連接采用焊接的方法，在主筋和加強(qiáng)筋之間的焊接完成之后，按照標(biāo)準(zhǔn)間距纏繞螺旋筋，保證鋼筋籠加工質(zhì)量，避免產(chǎn)生質(zhì)量問題。

（5）在復(fù)雜地質(zhì)條件下進(jìn)行的旋挖施工，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)操作人員有著很高的要求，應(yīng)對(duì)鉆機(jī)設(shè)備等進(jìn)行調(diào)整，以適應(yīng)場(chǎng)區(qū)內(nèi)土層發(fā)生的變化[6]。

（6）在高回填區(qū)當(dāng)中，時(shí)常會(huì)遇到斷裂巖層，對(duì)此應(yīng)在鉆孔時(shí)密切注意孔洞垂直度；樁底難以探明的部位，可借助可視影像設(shè)備進(jìn)行查看。

4　結(jié)束語

本高回填區(qū)旋挖基樁工程施工現(xiàn)已順利完成，經(jīng)檢查質(zhì)量合格，可為后續(xù)施工建設(shè)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，所用施工方法和施工控制措施都有良好參考借鑒價(jià)值。

[1]熊晉.房屋建筑工程施工中旋挖鉆孔灌注樁施工技術(shù)的應(yīng)用[J].價(jià)值工程，2016，35（27）：126～128.

[2]武文，黃友華.旋挖鉆孔灌注樁施工工藝在某工程中的運(yùn)用[J].江西建材，2013（03）：63～64.

[3]劉艷麗.旋挖鉆孔灌注樁施工質(zhì)量控制要點(diǎn)及防治措施[J].河南水利與南水北調(diào)，2014（14）：25～26.

[4]胡永洪.淺述某工程旋挖鉆孔灌注樁施工的質(zhì)量控制[J].建材與裝飾，2016（42）：17～19.

[5]彭宏勝.在復(fù)雜地質(zhì)條件下旋挖鉆孔灌注樁的施工技術(shù)要點(diǎn)[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2011（17）：101～102.

[6]楊國(guó)棟.淺議旋挖鉆孔灌注樁的應(yīng)用及施工質(zhì)量控制要點(diǎn)[J].現(xiàn)代物業(yè)（上旬刊），2015，14（05）：56～57.