程 遙

上海建工七建集團有限公司 上海 200050

1 工程概況及難點

某工程的工程樁采用φ600、φ700、φ800 mm端承摩擦型鉆孔灌注樁，樁長40～53 m不等?；娱_挖深度4.3～5.3 m，基坑圍護設計主要采用鉆孔灌注樁結合水泥攪拌樁的止水帷幕，圍護樁長7～8 m不等。涉及大塊巖石的障礙物區(qū)域主要位于暗塘分布區(qū)及原貨運碼頭區(qū)域范圍，原貨運碼頭主要以碎石及大塊巖石堆填，后期因受到人工破壞，下部塘渣呈零星分布，造成了圍護樁及工程樁施工困難[1]。

經勘察單位進一步加密勘探查明：工程樁施工范圍內發(fā)現部分連續(xù)塊石層及不均勻分布的零星塊石，塊石底部深度為3.0～8.1 m，埋深差異較大。圍護樁距離西側市政道路4.3 m，距離杭甬鐵路29.2 m，并且該施工區(qū)域原是貨運碼頭，地下水豐富，不適合大面積開挖換填，施工難度大。此區(qū)域共涉及2幢號樓工程樁131根、鉆孔灌注圍護樁81根，涉及區(qū)域較大.。經與建設單位、設計單位、監(jiān)理單位、勘察單位商討研究，考慮了多種方案進行比選。

2 機械設備及施工方案比選

1）旋挖鉆機。優(yōu)點：適用于黏性土、砂土、粉土、碎石及硬巖地質施工，成孔直徑在0.5～6.0 m，成孔最大深度可達90 m，成樁效率高[2-3]。缺點：噪聲大、擾民，容易頸縮、坍孔，費用高，容易卡鉆等。

2）沖擊鉆機。優(yōu)點：適用于硬巖等地質，費用低。缺點：在黏度較大的軟土地質成孔難度大、成孔效率低，充盈系數較大，容易坍孔等。

3）開挖換填后循環(huán)回轉鉆機跟進施工。換填法適合埋深較淺的障礙物處理，而現場塊石埋深最大達8 m，施工區(qū)域鄰近道路及鐵路，并且圍護樁施工范圍內也涉及大塊巖石，所以該方案只適合周邊工程狀況較好的情況下施工。

4）旋挖鉆機與循環(huán)回轉鉆機配合施工。利用旋挖鉆機適用于硬巖碎石的優(yōu)點，進行引孔掃除地下障礙物，鉆孔深度控制在10 m左右，然后用循環(huán)回轉鉆機鉆孔成樁[4]。

根據工程特點及工期要求，經比選，選用了經濟費用相對合理、工期也能保證的旋挖鉆機引孔加循環(huán)回轉鉆機成樁的組合方案。

3 施工技術方案

3.1 施工方案及施工工藝流程

根據現場的工程量及2種機械的成孔效率，現場配備1臺SR220c旋挖鉆機，進行引孔及處理地下障礙物施工，配備4臺GPS-10型正循環(huán)回轉鉆機成樁施工，工程樁采用從上而下的退打方式施工，圍護樁采用隔樁跳打的施工順序，現場配備鋼護筒25個。主要施工思路：工程樁施工前，旋挖鉆機先做引孔及處理地下障礙物工作，然后正循環(huán)回轉鉆機正常鉆進成樁。圍護樁施工時，由于圍護樁樁長在7～8 m不等，所以由旋挖鉆機單獨成樁，工程樁按圖1編號順序進行退打，圍護樁間隔成樁，按①⑤⑨→②⑥⑩→……順序進行施工。

圖1 工程樁成樁流程

圖2 圍護鉆孔樁成樁流程

工藝流程：前期準備→測量定位→護筒埋設→旋挖鉆機就位→旋挖鉆機鉆孔（鉆進深度約10 m）→旋挖鉆機移位→循環(huán)回轉鉆機就位→二次測量定位→鉆孔、泥漿循環(huán)、清孔→安放鋼筋籠和鋼導管→二次清孔→澆筑水下混凝土→混凝土養(yǎng)護→拔出護筒→成樁。

在整個樁基工程施工過程中，工程樁及圍護樁的施工順序、旋挖鉆機的鉆進速度、兩種設備交替施工的搭接、二次測量定位、泥漿相對密度的控制等都會對成樁的質量產生重要的影響，因此，我們要根據機械設備的性能及現場工況進行詳細的技術分析及應用，掌握好2種樁機的施工技術要點[5-8]。

3.2 技術要點

3.2.1 前期準備

根據施工現場實際情況，對施工區(qū)域的場地進行平整，然后對工程樁和圍護樁進行測量定位，用木樁標注出所有樁位，并在木樁上用紅色油漆標注樁徑大小?，F場合理布置泥漿池和清水池的平面位置，然后根據旋挖鉆機及循環(huán)鉆機在施工現場的實際平面尺寸，并考慮混凝土攪拌車及材料運輸車輛的行車路徑，來合理地確定工程樁及圍護樁的施工順序。最終根據工期及工作面確定旋挖鉆機和循環(huán)回轉鉆機的需求數量，現場配置符合施工要求的配電箱、鋼板、路基板、挖機、吊車等機械設備。

3.2.2 旋挖鉆機施工

根據現場樁位中心線進行護筒埋設，護筒埋設完畢后，對護筒的垂直度和平整度進行檢查，發(fā)現平面誤差大于50 mm、豎直傾斜大于1%、筒位距孔心偏差大于50 mm時，應及時糾偏，尤其是旋挖樁引孔的垂直度控制。另外，護筒埋設高度宜高出施工地面0.3 m，同時要滿足孔內泥漿液面的高度要求。

旋挖鉆機應配備1名駕駛員及1名指揮員，在行走就位時應根據指揮員指示，緩慢行進，準確落位。鉆機在鉆進過程中，嚴格控制鉆進速度，預防坍孔、頸縮和卡鉆等現象。當鉆進過程中出現巨響或鉆進速率明顯降低時，要考慮可能已經碰到了堅硬的塊石，這時應及時調整機械設備的工作壓力，緩慢鉆進，防止卡鉆及鉆頭損壞。如不及時調整工作壓力，可能會造成孔壁傾斜及坍孔現象。

本工程旋挖鉆機負責前期引孔及清掃地下障礙物的工作（鉆進深度約為10 m），所以旋挖鉆機的施工控制尤為重要，這10 m的成孔質量關系到后續(xù)循環(huán)回轉鉆機的施工。在施工中，嚴格控制鉆進速率，鉆到規(guī)定深度后，應靜止10～20 min，然后緩慢提升鉆頭，檢查是否有坍孔及頸縮，因為旋挖鉆機要經常提鉆倒土，然后再下鉆，這樣孔道上部會受到多次的擾動，所以為了保證孔壁的穩(wěn)定，在施工過程中要嚴格控制好提鉆、放鉆和鉆進的速度。另外，泥漿相對密度的控制也是十分的關鍵，定時監(jiān)控泥漿相對密度，根據現場碎石情況將泥漿的相對密度控制在1.3以上。如有坍孔現象，應及時采取相應技術措施處理。

3.2.3 兩種機型交替施工

在施工中，根據設計要求，將600、700 mm這2種直徑的樁全部改為800 mm直徑的樁，以此來保證2種不同的機械設備在成樁過程中的質量要求。旋挖鉆機完成掃孔后，由指揮員指揮，按照施工順序緩慢行走到下一樁位，行走路線要嚴格按計劃行車路線執(zhí)行，因為旋挖鉆機自身質量大，在移位的過程中，可能會造成已完成的孔和樁的損壞?，F場應及時對旋挖鉆機完成的孔洞進行覆蓋保護，防止孔洞被破壞及人員墜落?；剞D鉆機就位后，對機械的平整度和穩(wěn)定性進行檢驗，必要時進行相關的校正，保證回轉鉆機平整穩(wěn)固。

3.2.4 正循環(huán)回轉鉆機施工

回轉鉆機就位后，進行二次測量定位，保證樁位置的正確性。二次測量工作非常重要，它將影響成樁的質量，也是2種設備交接工作必不可少的環(huán)節(jié)。測量完畢后，回轉鉆進入正常鉆進，鉆進過程中按照工序要求，控制好鉆進速度、泥漿相對密度，保證鉆桿垂直。清孔時，泥漿相對密度不得大于1.1，含砂率應小于2%，黏度小于20 Pa·s，同時控制好沉渣厚度。鋼筋籠應分節(jié)制作，控制好主筋的搭接距離以及箍筋間距，吊放鋼筋籠應小心輕放，避免碰壞孔壁和造成鋼筋籠變形，鋼筋籠放入孔道中的時間不宜過長，應及時澆筑水下混凝土。

鋼筋籠吊放完成后下放導管澆筑水下混凝土，導管內壁應整潔光滑，導管連接應緊密，并做試拼試壓，檢查是否漏水 ，檢查隔水栓性能是否良好，導管底部距離孔底間距宜為0.3～0.5 m。初灌注混凝土時導管應埋入混凝土面1 m以上。澆筑過程中，導管埋入混凝土的深度控制在3～6 m。混凝土澆筑前應和攪拌站、交通運輸部門等做好溝通，保證混凝土供應的連續(xù)進行。澆筑完畢后按規(guī)定做好相關養(yǎng)護工作。

3.3 施工效果

通過2種機械設備的相輔施工，最終解決了回轉鉆機無法鉆進的問題，保證了工程進度，成樁質量經檢測也符合設計規(guī)范要求，與開挖換填法相比，節(jié)約費用約50%。在施工過程中，一定要仔細策劃及反復比選論證，把施工現場不利因素考慮周全，將2種機械設備的優(yōu)點最大化，充分結合考慮，使施工質量與經濟效益達到最優(yōu)化。

4 結語

在樁基礎施工過程中，面對復雜的地下障礙物以及建設單位對工期、質量的嚴格要求，常規(guī)的施工方法可能很難正常開展，此時就要打破常規(guī)，勇于創(chuàng)新。在遇到埋藏較深的大塊巖石，以及工期不能順延的情況下，旋挖鉆機引孔加循環(huán)回轉鉆機成樁的組合方式是一種新的選擇。