楊毅

摘要：文章以貴港市六八村景觀橋梁基樁施工為例，介紹了全套式基樁的施工理念，研究了全套管基樁施工設(shè)備、施工技術(shù)要求、質(zhì)量檢驗和風險管理措施。

關(guān)鍵詞：景觀橋;全套管;基樁施工

0 引言

基樁依其施工方式不間，大致可分為兩大類，即打擊式基樁及鉆掘式基樁。鉆掘式基樁又依其施工時對孔壁保護方式的不同分為無套管式及下套管式兩類。無套管式鉆掘系以干孔、水中鉆掘或利用穩(wěn)定液鉆掘;套管式鉆掘則是在有明孔的地層中鉆掘時，孔壁以套管保護，以保障孔徑及基樁質(zhì)量。下套管的方式包括振動下套管、打擊式下套管及靜力式下套管等三類，振動式及打擊式因會造成震動，易影響質(zhì)量，故較少使用，目前在國內(nèi)使用最廣的為靜力式下套管的方式。靜力式下套管的鉆掘施工方式，一般即稱為全套管工法。

1 項目概況

位于羅泊灣大橋南端的貴港市六八村棚戶區(qū)改造項目，總投資約11.1億元，用地面積約109.6畝，高層住宅樓17棟，有幼兒園一所及小區(qū)相關(guān)園林景觀配套設(shè)施等。其中園林景觀設(shè)計有景觀橋梁一座，長80m，寬8m，采用鋼箱梁結(jié)構(gòu)，下部共有3墩，每墩4柱。根據(jù)區(qū)域地質(zhì)勘察報告，此處為典型的貴州巖溶地層，采用常規(guī)泥漿護壁將大量喪失漿液，無法起到成樁作用，故本項目基樁施工采用全套管施工。

2 全套管施工理念

全套管工法的施工理念，是在可能開孔或過量變形的地層中進行鉆孔時，用套管保護鉆孔孔壁，以確保基樁質(zhì)量，故一般全套管基樁的施工規(guī)范規(guī)定，在軟弱土層或卵礫石層中，鉆孔時必須配合下套管以保護孔壁。當套管到達基巖時，應(yīng)將套管壓入基巖表面的風化層，獲得良好的水密性后，即可停止壓入[1]。

根據(jù)上述理念，有兩種施工方式被發(fā)展出來，其一為以套管為切削工具并保護孔壁

的工法，另一種則純將套管視為保護孔壁的工具的工法，分別敘述如下：

（1）以套管為切削工具，一路切削到樁底，灌漿時將套管回收，此種做法的套管外徑大致與樁徑相同，使灌漿時的混凝土填充套管縫隙而使樁徑與套管外徑相同。但這種做法不考慮地質(zhì)狀況，必須將套管一直下到樁底，有時將造成切削困難及在費用與時間上不必要的浪費。

（2）以鉆頭為切削、取土的工具，將套管視為保護孔壁的工具，此種做法，是將套管底部貫入巖層地層后，再以鉆頭完成以下的鉆孔。由于全套管的套管均有相當厚度，因此在下套管與不下套管的部分，樁徑上稍有差異。

3 施工設(shè)備

本次景觀橋梁樁基施工的設(shè)備包括套管、取土設(shè)備、鉆頭、套管驅(qū)動設(shè)備及鉆齒等。現(xiàn)分別敘述如下：

3.1 套管

由于基樁的長度并非一定數(shù)，套管的長度亦非定數(shù)，因此套管必須分段，在施工時，再將各段連接，以達到必要的深度。套管與套管的聯(lián)結(jié)，采用套管接頭連接。套管接頭完全是以高強度硬化鋼制造而成，主要分成兩大部分，即公接頭與母接頭，公母接頭間以螺絲方式合而為一。套管接頭與單壁套管連接，其內(nèi)外徑的差距均在4～6cm之間。套管另一個重要的部分，則是套管靴，其上部有接頭與其他套管相接，下部則排有鉆齒，方便鉆入地層中。

3.2 取土設(shè)備

本次施工采用的取土設(shè)備為旋挖機，此型機具主要是將施鉆用的析架、鉆桿、齒輪變速箱等配于吊車底盤上，形成一臺完整的基樁掘進機，作業(yè)時則以取土工具將土取出，以達到鉆孔的目的。由于基樁施鉆時，需要極大的扭力，因此多采用油壓式鉆機，延伸鉆桿為固定式，在固定卡槽后，可將扭力及下壓力完全傳遞至鉆頭。因其力量較大，磨損率亦較大。

3.3 套管驅(qū)動設(shè)備

套管驅(qū)動設(shè)備是指將套管壓入地下及將套管拔出的設(shè)備，除旋挖機的齒輪變速箱可將套管驅(qū)動外，這里所指的套管驅(qū)動設(shè)備主要是全旋式回轉(zhuǎn)器。全旋式回轉(zhuǎn)器是同一方向

360°旋轉(zhuǎn)套管并壓下或上舉套管的機具[2]。

4 施工技術(shù)要求

4.1 定位

除采用一般基樁定位方式外，本次施工額外增加角度控制加以定位。

4.2 鉆掘

鉆掘首先以鉆機鉆入第一節(jié)套管，隨后進行取土，再接次節(jié)套管后取土，直到達到樁底為止。若鉆機本身無法將套管鉆到底時，則需加設(shè)斜角平臺并利用全旋式回轉(zhuǎn)器將套管送至設(shè)計標高。

4.3 吊放鋼筋籠

鋼筋籠以吊車吊放，必要時配置滑槽以利吊放。鋼筋籠本身應(yīng)加設(shè)足夠數(shù)量的微型滑動間隔器使得鋼筋籠在正確位置，不致因拔套管而拔起鋼筋籠?；炷翝仓玫奶孛芄芤颂貏e處理，避免卡在鋼筋籠上，無法灌漿。

5 樁基質(zhì)量檢驗

5.1 施工

現(xiàn)澆基樁施工時，規(guī)范及說明書往往對垂直度等有所規(guī)定，全套管基樁施工屬現(xiàn)澆的一種，因此其規(guī)范要求與一般現(xiàn)澆基樁大同小異，現(xiàn)分項討論如下：

5.1.1 垂直度

一般現(xiàn)澆樁采用超音波測試，全套管則常因施鉆后為干孔而無法以超音波測試，所以一般全套管基樁施工的垂直度檢測采用水平氣泡尺檢視套管垂直度控制。

5.1.2 中心偏差

所謂中心偏差指實際樁中心點與設(shè)計樁中心點因基樁定位時所造成的偏差。一般中心偏差規(guī)定在±7.5～15cm之間。

5.1.3 鉆掘

若鉆掘過程中存在軟弱土層，則套管的底端應(yīng)保持在鉆頭開挖面以下約1倍樁徑。若挖掘處的土質(zhì)為緊密卵石層或堅硬土壤，則套管的底端可保持在鉆頭開挖面以上，但以不超過0.5倍樁徑為原則。當套管到達基巖時，應(yīng)將套管壓入基巖表的風化層，獲得良好的水密性后，即可停止壓入，而后繼續(xù)挖掘至設(shè)計深度。

5.1.4 底泥清除

鉆掘至設(shè)計深度時，往往孔底會存留松軟土壤或沉淀物，而沉淀物過多可能對基樁造成不良影響，施工時需注意將其清理干凈。

5.2 鋼筋籠

全套管基樁對鋼筋籠的要求與一般基樁相同，須注意的是：

（1）由于全套管基樁在施工時施放套管，而套管有相當厚度，因此鋼筋籠的外徑與套管內(nèi)緣必須有足夠距離供鋼筋籠上下，這一點需在設(shè)計時加以考慮。

（2）由于全套管基樁施工時，偶有鋼筋籠上浮的情況，因此在鋼筋籠設(shè)計時，可在鋼筋籠底加設(shè)彎鉤，防止此現(xiàn)象發(fā)生。

（3）鋼筋籠制作完成后，必須檢查確保拉結(jié)筋與主筋連接良好，避免在灌漿時拉結(jié)筋爆裂，造成鋼筋籠卡在套管內(nèi)的情況發(fā)生[3]。

6 施工風險管理

全套管基樁施工時，可能碰到套管無法拔起等困難，現(xiàn)分別探討其原因及對策如下：

（1）套管無法拔起。全套管基樁采用套管保護孔壁，防止坍塌，因此在基樁澆筑混凝土前，因套管埋在地下，在施工時偶爾會發(fā)生套管無法拔離地下的情況[4]，推究其原因如下：

①搖管器選擇不當;②搖管器機具故障;③套管變形，以致無法夾緊;④灌注混凝土后，摩擦力過大;⑤套管靴形狀不當;⑥搖管器不水平;⑦埋在地下時間太長，以致摩擦力增加;⑧受附近其他工程影響。

（2）鋼筋籠上浮。在全套基樁澆注混凝土或拔套管時，偶有鋼筋籠自動上浮或隨著套管一起拔起的情況發(fā)生，其原因可能如下：

①底部沉砂過多，由于沉砂與套管間的摩擦力過大，將鋼筋籠抬起;②鋼筋籠制作不良，鋼筋松散脫落，鋼筋抵住套管，拔套管時一起帶上來;③超挖，灌漿時側(cè)邊土崩落，將鋼筋籠上推;④護耳或骨材太大，卡在鋼筋籠與套管之間，使之拔起。

（3）機具故障。全套管施工的機具基本為全油壓機具，其壓力極高，若缺乏適當?shù)木S修，機具故障的可能性極高，故障若不能迅速排除，則將影響工期。

（4）場地太小或地面不堪負荷。全套管基樁的施工機具均為重機械，本身尺寸極龐大，因此，若施工場所太小，機具變換施工位置不易，存放套管、工具、棄土場所過于狹小時，將影響其工作效率，對工地安全亦有不良影響。

7 結(jié)語

展望全套管工法在國內(nèi)的發(fā)展仍有以下三點必須注意：

（1）樁徑大小的標準化。國內(nèi)目前基樁設(shè)計的樁徑規(guī)格極多，若施工單位備齊各種尺寸的工具、套管，投資甚巨，因此若能制定標準的數(shù)種樁徑，施工單位僅需備好相應(yīng)的工具，將降低成本，有助于該工法的發(fā)展。

（2）施工技術(shù)的改進。全套管工法在國內(nèi)尚屬較新的工法，經(jīng)常有人認為只需購入機器即可施工，而忽略施工技術(shù)的重要性，導致施工失敗。施工失敗后，造成業(yè)主、設(shè)計單位及施工單位對該工法喪失信心，認為該工法不可行，從而阻礙該工法的發(fā)展。

（3）安全系數(shù)的選取。根據(jù)國外數(shù)據(jù)顯示，全套管式基樁的承載力優(yōu)于其他工法的鉆掘樁，其原因可能在于其質(zhì)量較佳。但一般基樁設(shè)計中，安全系數(shù)的選取并未因施工方式的不同而有所改變。這對質(zhì)量較佳，但造價稍高的全套管工法而言，在經(jīng)費評估時較為不利，設(shè)計者需要考慮安全系數(shù)的選取，增加承載力，減少基樁數(shù)，以降低成本。

參考文獻：

[1]陳李紅.淺析全套管大直徑振動取土灌注樁施工新技術(shù)[J].科學與財富，2017（13）：180.

[2]李建文.全套管全回旋鉆咬合樁的應(yīng)用研究[J].四川建材，2014（2）：199-201.

[3]“全套管沖抓施工設(shè)備、器具及施工工藝研究”項目通過部級鑒定[J].探礦工程-巖土鉆掘工程，2001（1）：52.

[4]天津二十冶建設(shè)有限公司.深厚軟土地基橋梁混凝土灌注樁施工結(jié)構(gòu)[P].中國專利：CN201320153333.9，2013-10-23.