陸俊杰，王 明，呂小海，葉 乾，葉會峰，李云鵬，于志權(quán)（中國二十二冶集團有限公司華東分公司，上海 200120）

較長樁基灌注樁施工技術(shù)的優(yōu)勢在于可以保證成孔安全與樁孔的垂直度，同時可以減小鉆孔灌注樁的施工難度，近年來在鉆孔灌注樁施工中得到了廣泛的應(yīng)用。更為重要的一點是，在長期的實踐應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，較長樁基灌注樁施工技術(shù)可以滿足一般深度的鉆孔灌注樁施工工藝難以滿足的要求，這對于大型建筑物超深樁基施工來說具有十分重要的意義。為進(jìn)一步推動較長樁基灌注樁施工技術(shù)的廣泛應(yīng)用，對其應(yīng)用要點與質(zhì)量控制策略進(jìn)行深入系統(tǒng)的分析探討十分必要。

1 相關(guān)工程簡介

某倉儲工程位于浙江省臺州市玉環(huán)縣蘆蒲鎮(zhèn)；項目建設(shè)用地面積 66 667 m2，總建筑面積 116 481 m2，計容建筑面積 146 632 m2，建筑總占地面積 40 580 m2。項目主要建設(shè)內(nèi)容為兩個物流倉儲結(jié)構(gòu)、汽車坡道、食堂宿舍樓、分揀中心、設(shè)備用房、門衛(wèi)結(jié)構(gòu)等。

該工程樁基設(shè)計為樁徑 700 mm，長度為 62～70 m。樁身混凝土強度為 C 35，約 2 000 余根鉆孔灌注樁。工程地質(zhì)為填海區(qū)域，地表往下約 6 m 為山石填土，粒徑大小不一，最大者超 1 m。填土層以下多為淤泥土質(zhì)層及部分黏土層。樁基施工設(shè)計文件要求灌注樁樁長及伸入持力層（＞2 D）深度雙向控制。

2 較長樁基灌注樁施工技術(shù)簡述

隨著近年來城市化進(jìn)程的加快，建筑得到了較大程度的發(fā)展，但同時荷載壓力不斷加大，如何通過加深樁孔和樁基密度來均衡建筑物壓力顯得尤為關(guān)鍵。建筑行業(yè)在長期的實踐應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)較長樁基灌注樁施工技術(shù)可以有效保證成孔安全和樁孔的垂直度，可以滿足大型建筑物超深樁基的施工要求，因而得到了廣泛的應(yīng)用。較長樁基灌注樁施工技術(shù)是一種以鉆孔方式成孔及水下混凝土等工藝結(jié)合而成的基礎(chǔ)樁技術(shù)，其所形成的基礎(chǔ)樁形狀較為細(xì)長，而且樁孔深度通常大于 70 m。就目前較長樁基灌注樁施工技術(shù)的應(yīng)用情況來看，其不單單可以保證成孔安全，還可以保證樁孔在孔徑、垂直度及彎曲度等方面的要求，有效確保整個施工質(zhì)量，不過因為其施工存在較大的技術(shù)難點，因而在使用此技術(shù)時需要給予充分的重視。

較長樁基灌注樁施工技術(shù)的優(yōu)勢集中體現(xiàn)在以下 4 個方面。

（1）通常在施工過程中均會使用一些較為常規(guī)的機械設(shè)備，施工人員通過合理選擇與控制鉆孔灌注樁的技術(shù)參數(shù)可以提升鉆孔成孔的效率與質(zhì)量，且可以有效防止灌注樁出現(xiàn)坍塌和縮徑的質(zhì)量問題。

（2）與一般深度的鉆孔灌注樁施工工藝相比，較長樁基灌注樁施工技術(shù)的最大優(yōu)勢在于對清孔工藝進(jìn)行了完善和創(chuàng)新，尤其是所使用的提鉆前一次性清孔技術(shù)可以避免后續(xù)開展清孔操作，灌注混凝土前的二次清孔技術(shù)可以對泥漿性能作出較好的改善，大大提升清孔效果。實踐應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，通過這種施工工藝可以保證孔底沉渣滿足施工規(guī)范，保證混凝土灌注前的轉(zhuǎn)孔穩(wěn)定性和水下混凝土灌注質(zhì)量。

（3）在成孔施工過程中，為有效控制樁孔的垂直度，較長樁基灌注樁施工技術(shù)可以始終采取防斜技術(shù)，這樣可以最大限度確保鋼筋籠安裝質(zhì)量，同時鄰樁相互之間不會產(chǎn)生影響，可以開展正常施工。

（4）近年來隨著較長樁基灌注樁施工技術(shù)的發(fā)展，其施工技術(shù)得到了較大程度的完善，比如為有效確保樁身混凝土強度、混凝土與樁周之間的飽滿度，較長樁基灌注樁施工技術(shù)特別對水下混凝土灌注工藝進(jìn)行了改進(jìn)，在臨海及填海區(qū)域倉儲建筑及重型建筑物的深基礎(chǔ)施工中均得到了廣泛的應(yīng)用。

3 較長樁基灌注樁施工技術(shù)應(yīng)用過程中的常見問題與解決措施

3.1 沉渣問題與解決對策

在開展樁成孔與混凝土澆筑施工前，往往所完成的鉆孔底部會殘留較多的沉渣，這些沉渣積存于孔底部，會很大程度上對基樁端的承載力產(chǎn)生影響，對整個施工質(zhì)量有較大的影響。針對這種情況，目前主要是通過泵吸循環(huán)技術(shù)或者氣舉反循環(huán)技術(shù)，這兩項清孔技術(shù)均有良好的應(yīng)用效果，尤其是氣舉反循環(huán)技術(shù)的應(yīng)用效果較為突出，當(dāng)鉆孔較深時采用桿內(nèi)液柱增加的方式，可以大大提升清孔效率。實踐應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，泵吸循環(huán)技術(shù)隨著可以取得較好的清孔效果，但因為受到自身技術(shù)條件的限制，在施工過程無法保證驅(qū)動壓力大于大氣壓，導(dǎo)致其在鉆孔較深的情況下無法實現(xiàn)最佳的清孔效果，應(yīng)用范圍受到一定的限制。

3.2 泥皮問題與解決對策

較長樁基灌注樁施工技術(shù)在應(yīng)用過程中，需要考慮較多的技術(shù)問題，比如復(fù)雜地層情況與多層的地層狀況，原因在于此階段施工往往成孔時間會較長，基樁孔壁會殘留一些泥皮，這些泥皮會對樁基承載力產(chǎn)生一定的影響，因而必須對泥皮問題的解決給予充分的重視。就目前泥皮問題的解決措施來看，主要有以下 3 點。

（1）在施工前施工人員可以根據(jù)施工現(xiàn)場地層的情況，合理確定施工工藝，確保所選的施工工藝具有較高的可行性和可操作性。

（2）如果在施工過程中發(fā)現(xiàn)土層質(zhì)量較差，或者部分泥漿無法自行造漿，則施工人員可以根據(jù)具體的施工要求和特點選擇高塑性的土開展人為操作，以確?？梢灾圃旌线m的人工造漿。

（3）待成孔之后，施工人員要及時對成孔進(jìn)行清掃，解決泥皮問題。需要注意的一點是，在清孔操作過程中，施工人員務(wù)必選擇質(zhì)量優(yōu)等的泥漿完成清孔，最大限度消除泥皮。

4 較長樁基灌注樁施工技術(shù)要點

4.1 灌注樁施工的泥漿控制要點

泥漿配制與控制是較長樁基灌注樁施工的基礎(chǔ)性工作，且會對較長樁基灌注樁施工質(zhì)量產(chǎn)生直接的影響。通常情況下，泥漿的主要作用是護(hù)壁、排渣和冷卻鉆頭，當(dāng)泥漿性能良好時，其失水量會大大降低，可以確保泥漿具有較高的粘結(jié)力，這對于維護(hù)孔壁施工質(zhì)量具有十分重要的意義。因此，必須給予泥漿配制充分的重視?？偟膩碚f，在泥漿配制與控制過程中需要重點遵循以下技術(shù)原則。

（1）施工人員要及時對鉆孔過程中出現(xiàn)的廢棄泥漿進(jìn)行清除，組織專人的施工人員撈取沉淀池中的沉渣，補充優(yōu)質(zhì)泥漿。

（2）可以采用優(yōu)質(zhì)的膨潤土與化學(xué)外加劑來提升泥漿瓢，比如可以選擇純堿作為化學(xué)外加劑，實踐應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，通過這種方式可以有效減緩砂粒的沉淀速度。

（3）在施工過程中施工人員要確保鉆桿接頭的密封性，確保泥漿可以徹底有效的從孔底返出。

（4）及時打開泥漿分離器，以此來實現(xiàn)降低含砂率的目的。除此之外，研究發(fā)現(xiàn)，在泥漿的水化作用下，粘土和泥漿的分散效果可以得到有效的強度，粘土的造漿率也可以得到提升，這對于整個鉆孔施工十分有利，因而給予泥漿配制足夠的重視十分有必要的。

4.2 鉆機就位與鉆進(jìn)技術(shù)

鉆機的有效應(yīng)用可以大大提升較長樁基灌注樁施工的效率與質(zhì)量，近年來得到了廣泛的應(yīng)用。在鉆機及時就位過程中，施工人員重點需要做好兩方面的工作，一方面要科學(xué)調(diào)整天車中心和轉(zhuǎn)盤中心，確保兩者可以與樁位中心處于同一垂直線之上，另一方面待鉆機安裝工作完成后，施工人員要及時通過水平尺、測錘等設(shè)備對鉆機的安裝位置進(jìn)行二次檢查，對于不符合安裝要求的內(nèi)容及時進(jìn)行調(diào)整，確保鉆機安裝質(zhì)量滿足相關(guān)的規(guī)范要求。

待鉆機安裝工作完成后，即可以利用鉆機技術(shù)開展施工。鉆進(jìn)技術(shù)應(yīng)用過程中需要把控好以下要點。

（1）為確保鉆進(jìn)技術(shù)的順利應(yīng)用，施工人員需要在鉆進(jìn)施工前對施工現(xiàn)場的地層情況進(jìn)行全面的勘察，并根據(jù)試驗成孔的情況分析鉆進(jìn)曲線，確定鉆進(jìn)技術(shù)參數(shù)。

（2）務(wù)必保證鉆機頂部的起吊混輪緣、樁孔中心與轉(zhuǎn)盤中心均處于同一鉛垂線之上，并保證偏差不大于 2 cm，采用減壓鉆進(jìn)技術(shù)來保證超深鉆孔的垂直精度。

（3）應(yīng)當(dāng)最大限度減少泵量的鉆進(jìn)，同時要防止因為泥漿沖刷孔壁而導(dǎo)致塌孔擴徑現(xiàn)象的出現(xiàn)。

（4）鉆進(jìn)施工時可以在鉆頭上部安裝導(dǎo)正器，對于淺孔施工則要適當(dāng)配重導(dǎo)正器，上部可以采用鉆機的液壓頂來承受鉆具的重力，以此確保鉆桿可以呈鉛垂態(tài)旋轉(zhuǎn)。

（5）為確保鉆孔的垂直度，施工人員需要在護(hù)筒鉆桿上設(shè)置 2 個鉆具扶正器，通常間距可以控制在 20～30 m。需要注意的一點是，要盡量減少鉆具的自由變形長度，確保鉆具可以在重力作用下始終處于垂直向下，實踐應(yīng)用發(fā)現(xiàn)這種施工方法可以最大限度保證鉆孔的垂直度，值得推廣應(yīng)用。除此之外，如果發(fā)現(xiàn)施工現(xiàn)場的土壤無法滿足鉆進(jìn)技術(shù)要求，則可以根據(jù)土壤特點合理添加膨潤土和化學(xué)處理劑，尤其是粘性差、防水能力不強的土壤更要給予充分的重視，以此確保土壤可以滿足鉆進(jìn)技術(shù)要求。

4.3 清孔操作的技術(shù)要點

清孔操作可以確保較長樁基灌注樁施工技術(shù)的有效應(yīng)用，不過鑒于清孔工作對專業(yè)性有較高的要求，因而實際開展操作時要嚴(yán)格遵循相關(guān)的技術(shù)規(guī)范，具體需要做好以下工作。

（1）施工人員在進(jìn)行一次清孔操作時可以優(yōu)先選擇雙泵并聯(lián)式循環(huán)清孔工藝，同時借助相關(guān)的輔助鉆具來提升清孔效率。比如在清孔過程中施工人員要對鉆機的轉(zhuǎn)動情況開展檢查，確保鉆機處于慢速轉(zhuǎn)動狀態(tài)，確?？梢栽?5 min 內(nèi)有效破碎泥塊。

（2）清孔過程中施工人員要對泥漿循環(huán)進(jìn)行改變，確保各個斷面的泥塊可以有效返出，并清除泥屑。

（3）二次清孔過程中施工人員可以通過導(dǎo)管反復(fù)活動替漿法和雙泵正循環(huán)法來替換之前的高濃度泥漿，確保沉渣整體厚度控制在 120 mm。

4.4 鋼筋籠加工與吊裝要點

因為較長樁基灌注樁所需要的鋼筋籠較長，鋼筋的直徑較大，一次無法完成，通常需要分段制作和分段吊裝，而且常規(guī)的焊接技術(shù)無法有效滿足較長樁基灌注樁施工工藝要求，因而可以選擇套筒連接技術(shù)。鋼筋籠加工與吊裝過程中需要重點把控以下要點：（1）鋼筋籠加工臺通常要選擇在較為寬敞的場地，加工臺長度要同時可以滿足3節(jié)鋼筋籠的加工制作要求，盡量保證鋼筋加工臺的長度與鋼筋籠長度相等。（2）在鋼筋籠制作時，需要先制作主筋和加勁筋，主筋通過鋼套筒連接，確保套筒兩端均為順絲或反絲。同時應(yīng)該對主筋進(jìn)行標(biāo)號，標(biāo)注樁號和鋼筋籠節(jié)號。（3）待鋼筋籠制作工作完成后，施工人員可以卸除鋼套筒，將已經(jīng)分段完成的鋼筋籠推離鋼筋加工臺，分批次進(jìn)行吊裝，并在孔口部位進(jìn)行接長，可以通過鋼套筒實現(xiàn)接長目的，滿足施工需求。

4.5 混凝土灌注問題及解決對策

混凝土灌注可以直接影響較長樁基灌注樁施工技術(shù)的應(yīng)用質(zhì)量，對基樁承受程度有較大的影響，因而必須給予混凝土灌注施工充分的重視。實際開展施工過程中需要注意以下要點

（1）鑒于較長樁基灌注樁施工過程中需要大量的混凝土，而且往往混凝土灌注深度較深，因而在開展水下混凝土灌注施工時務(wù)必合理確定混凝土配合比。同時保證混凝土的質(zhì)量。

（2）首灌量對混凝土灌注質(zhì)量也有一定的影響，比如在混凝土注入過程中，極易出現(xiàn)首灌球塞和混凝土無法同時到達(dá)孔底的情況，這種情況往往會出現(xiàn)混漿的不利情況，直接對混凝土注入質(zhì)量產(chǎn)生影響。針對這一問題，可以從兩方面著手，一方面相關(guān)的施工人員要嚴(yán)格按照相關(guān)的技術(shù)規(guī)范開展混凝土灌注施工，給予混凝土灌注施工充分的重視，另一方面在混凝土灌注施工過程中，要合理確定和把控首灌時間，尤其是要對一些灌注時間較長的樁給予充分的重視，加強灌注施工過程中的質(zhì)量控制，做好混凝土灌注施工質(zhì)量的全過程和動態(tài)監(jiān)管。

5 結(jié) 語

較長樁基灌注樁施工技術(shù)具有良好的應(yīng)用前景，但同時也極易受到地下水和土層的影響而降低施工質(zhì)量。針對較長樁基灌注樁施工技術(shù)中存在的不足，后續(xù)要進(jìn)一步加大研究力度，對相關(guān)的技術(shù)進(jìn)行完善與創(chuàng)新，掌握更多的技術(shù)應(yīng)用要點與策略，以此推動較長樁基灌注樁施工技術(shù)的更廣泛應(yīng)用。