牛捷

浙江省二建建設(shè)集團有限公司 浙江杭州 310000

長螺旋鉆孔壓灌混凝土后插鋼筋籠灌注樁施工是在日本CIP工法樁基礎(chǔ)上發(fā)展的新型的樁基礎(chǔ)施工工藝。本文通過長螺旋鉆孔灌注樁施工工藝與轉(zhuǎn)盤式樁機灌注樁施工工藝進行技術(shù)性能、經(jīng)濟對比、剖析及工程實際應(yīng)用案例，來闡述長螺旋鉆孔壓灌樁施工具有較強的技術(shù)、經(jīng)濟與可操作性。

1 長螺旋鉆孔灌注樁技術(shù)概述

長螺旋鉆孔壓灌混凝土后插鋼筋籠施工方法是指在我國長螺旋鉆機不斷改型換代的基礎(chǔ)上，利用現(xiàn)代鉆機所能提供的良好機械性能，將一般長螺旋鉆機只能進行干作業(yè)拓展到進行濕作業(yè)的施工新技術(shù)。與普通鉆孔樁不同，它采用專用長螺旋鉆孔機鉆至預(yù)定深度，通過鉆頭活門向孔內(nèi)連續(xù)泵注超流態(tài)混凝土，至樁頂為止，然后插入鋼筋籠而形成的樁體，是一種新型的樁基礎(chǔ)施工手段。超流態(tài)混凝土灌注樁應(yīng)用廣泛，不受地下水位限制，所用混凝土摩擦系數(shù)低，流動性強，骨料分散性好，所用螺旋鉆機即可鉆孔又可壓灌混凝土，操作簡便，混凝土灌注速度快，成樁質(zhì)量好，降低造價，具有較高的經(jīng)濟效益和社會效益，發(fā)展前景廣闊。

2 長螺旋鉆孔灌注樁與轉(zhuǎn)盤式樁機灌注樁施工技術(shù)性能相比，具有如下優(yōu)點

長螺旋鉆孔灌注樁施工工藝與轉(zhuǎn)盤式樁機灌注樁施工工藝（①施工過程中，需采用泥漿護壁工藝，產(chǎn)生大量泥漿；②需要使用大量的水資源，并產(chǎn)生工程污水；③需要投入大量的機械設(shè)備及人員。）相比，具有如下技術(shù)性能優(yōu)勢：

（1）適應(yīng)范圍廣。凡是可以鉆進的土層都可施工，能在有縮徑的軟土、流沙層、沙卵石層、有地下水等復(fù)雜地質(zhì)條件下成樁。

（2）樁身質(zhì)量好。由于長螺旋鉆孔壓灌樁砼是連續(xù)壓力泵送，鋼筋籠下插的過程對砼起了良好的振搗作用，樁身質(zhì)量好，可消除斷樁、縮頸、孔底沉渣等普通泥漿護壁鉆孔灌注樁的質(zhì)量通病。

（3）施工噪音小、設(shè)備移動方便，無振動，不擾民。

（4）單樁承載力高。成孔后，鉆桿不上拔，孔底無虛土；混凝土采用高壓壓入，對樁孔周圍的土有滲透、擠密作用，使樁基具有較強的承載力。

（5）綠色施工。由于干作業(yè)成孔不需要泥漿護壁，不僅節(jié)省了水資源，且能有效降低了泥漿外運及工程污水對周邊道路和環(huán)境的污染，充分體現(xiàn)了“四節(jié)一環(huán)?！本G色施工理念。

（6）經(jīng)濟性好。此法由鉆機直接鋼筋籠調(diào)入，主要設(shè)備僅長螺旋鉆機、鋼筋籠插入機械，大型機械的投入量少，施工方便簡單；成孔時不需要水泥漿或是泥漿進行護壁，極大地節(jié)約了施工材料，降低了工程成本。

（7）施工效率高。穿硬土層能力強，成孔成樁一機一次完成；操作簡便，施工速度快，工期短。

3 長螺旋鉆孔灌注樁與轉(zhuǎn)盤式樁機灌注樁施工經(jīng)濟性分析

現(xiàn)以杭州某住宅小區(qū)（3標(biāo)段）地下室基礎(chǔ)（抗拔樁）灌注樁施工為例，對長螺旋鉆孔灌注樁施工工藝與轉(zhuǎn)盤式樁機灌注樁施工工藝作經(jīng)濟性分析。

（1）項目案例概況：杭州某住宅小區(qū)工程，地下室基礎(chǔ)設(shè)計抗拔樁總數(shù)為974根（其中，直徑Φ600=580根；Φ700=394根；樁長25m）；該部分樁基施工計劃工期為45天）。現(xiàn)以該項目灌注樁基礎(chǔ)施工為例作技術(shù)、經(jīng)濟性能對比分析，實際采用長螺旋鉆孔樁機2臺進行灌注樁施工（注：若用轉(zhuǎn)盤式樁機，則需20臺），實際施工工期為35天，效益十分明顯。

（2）地下室抗拔樁施工機械選擇及產(chǎn)能分析：采用轉(zhuǎn)盤式樁機（GPS-10型）產(chǎn)量能按灌注樁1.5根/（日·臺）計，需樁機20臺；若用長螺旋鉆孔灌注樁機，則產(chǎn)能為15根/（日·臺），需樁機2臺。

（3）現(xiàn)在按浙江省建筑工程預(yù)算定額（2010版），就轉(zhuǎn)盤式樁機灌注樁施工方法進行經(jīng)濟分析：①該項目地下室樁基礎(chǔ)按照轉(zhuǎn)盤式樁機灌注樁施工時，會產(chǎn)生大量的泥漿，則泥漿外運綜合單價約為150元/m3（注：折算成樁身混凝土工程量時的單價，下同）。②在施工現(xiàn)場需要設(shè)置泥漿池，則所需的泥漿池搭設(shè)與拆除單價約為5.22元/m3。③由于轉(zhuǎn)盤式樁機施工效率較低，為滿足工期要求，需要大量的轉(zhuǎn)盤式樁機灌注樁，20臺樁機時折算的進出場費用約為4.13元/m3。

（4）現(xiàn)按浙江省建筑工程預(yù)算定額（2010版）對采用長螺旋鉆孔灌注樁施工工藝時經(jīng)濟分析：①土方外運綜合單價約為91元/m3。②2臺長螺旋鉆孔樁機時折算的進出場費用為18.40元/m3。

現(xiàn)將該項目地下室基礎(chǔ)抗拔樁（974根）應(yīng)用二種不同類型工藝（即長螺旋鉆孔灌注將樁和轉(zhuǎn)盤式樁機灌注樁）施工時的施工工期與經(jīng)濟數(shù)據(jù)分析進行對比：（見表1）

由表1可知：應(yīng)用長螺旋鉆孔灌注樁施工工藝比采用轉(zhuǎn)盤式樁機灌注樁施工工藝節(jié)約了泥漿（土方）外運運費64.13萬元，節(jié)約了泥漿池的搭設(shè)與拆除費用共5.67萬元，同時節(jié)約了工期10天；但機械進出場費用相較于轉(zhuǎn)盤式樁機灌注樁施工則增加了進出場費用共15.51萬元。

表1 二種混凝土灌注樁施工工藝的經(jīng)濟數(shù)據(jù)對比表

綜上所述：對于地下室混凝土灌注設(shè)計采用直徑Φ600=580根；Φ700=394根，入巖深度2米，總樁長約25m，混凝土強度C30，充盈系數(shù)不小于1.1這樣的樁基工程，當(dāng)采用長螺旋鉆孔灌注樁施工時，最多可節(jié)省費用合計54.30萬元，工期節(jié)省約10個日歷天；對于對于本項目樁長為25m，且工期相同的條件下，1臺長螺旋樁機工效相當(dāng)于約10臺轉(zhuǎn)盤式樁機灌注樁，其經(jīng)濟與社會效益是顯而易見的。

4 工程應(yīng)用實例

4.1 設(shè)計概況

杭州某住宅小區(qū)工程（3標(biāo)段）共由12幢高層、地下通設(shè)一層、3幢一層商鋪組成（其中5幢15層，7幢17層），總建筑面積17.45萬㎡，其中地下室建筑面積5.31萬㎡；根據(jù)施工圖紙說明，圍護結(jié)構(gòu)采用混凝土灌注樁和水泥攪拌樁，其中混凝土灌注樁941根；主樓及地下室結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)采用混凝土灌注樁，混凝土灌注樁2420根，其中抗壓樁1446根，抗拔樁974根（其中，直徑Φ600=580根；Φ700=394根；計劃工期45天），入巖深度2米，總樁長約25m，混凝土強度C30，充盈系數(shù)不小于1.1。

地質(zhì)概況：地基土層的特征自上而下分述如下：①0-2素填土，層厚0.00～4.50m；①0-3淤填土，層厚0.00～3.90m；①1粘土（），層厚0.00～2.70m；②淤泥質(zhì)粘土，層厚0.00～14.10m；④1粘土（），層厚0.00～8.20m；④2粘土（），層厚0.00～4.60m；⑤1粉質(zhì)粘土（），層厚6.20～15.40m；⑥3含礫粉質(zhì)粘土，層厚0.00～2.10m；⑩1全風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖，層厚0.00～4.10m；⑩2強風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖，層厚0.80～10.90m；⑩3中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖，最大控制厚度為6.60m。

4.2 施工概況

該項目自2018年2月1日開始進行灌注樁施工→2018年4月初進行土方開挖→2018年6月10日全部灌注樁施工完成→2019年4月中旬土方開挖完成。其中，地下室抗拔樁采用長螺旋鉆孔樁機2臺進行灌注樁施工（注：若用轉(zhuǎn)盤式樁機，則需20臺），實際施工工期為35天。（長螺旋鉆孔灌注樁施工工況圖：見圖1）

圖1 長螺旋鉆孔灌注樁施工工況圖

4.3 施成果檢驗

該工程地下室混凝土灌注樁施工完成后，工程相關(guān)方（業(yè)主、監(jiān)理及施工總承包方三方）組織了對地下室長螺旋鉆孔灌注樁施工的抗拔樁質(zhì)量的實體檢測，結(jié)果如下：a、本次樁身完整性檢測共974根樁，其中8根樁樁身存在輕微缺陷，樁身質(zhì)量等級均評定為Ⅱ類，其余所測各樁樁身完整，樁身質(zhì)量等級均評定為I類；b、本次抗拔檢測共試驗9根樁，所測基樁單樁豎向抗拔承載力均符合設(shè)計要求。

5 結(jié)語

從工程實體檢測結(jié)果看，該地下室混凝土灌注樁由于采用了長螺旋鉆孔灌注樁施工工藝，雖然不能完全避免Ⅱ類樁的出現(xiàn)，但總體施工質(zhì)量還是比較可靠的。對混凝土灌注樁來說，長螺旋鉆孔灌注樁施工與轉(zhuǎn)盤式混凝土灌注樁施工方法對比，在技術(shù)、經(jīng)濟及環(huán)保方面的優(yōu)勢是十分明顯的。因此，我們相信，隨著長螺旋鉆孔灌注樁施工在地下室混凝土灌注樁樁基工程中的逐步推廣與應(yīng)用，定將產(chǎn)生極大的經(jīng)濟與社會效益。