佟延飛 張開平

【摘要】建筑場(chǎng)地基巖埋藏較淺且基巖起伏較大時(shí)，高層建筑物基本采用樁墩混合的基礎(chǔ)形式，樁墩混合基礎(chǔ)施工具有高風(fēng)險(xiǎn)性，因巖石頂面起伏較大分布無規(guī)律，僅根據(jù)設(shè)計(jì)勘察無法準(zhǔn)確預(yù)計(jì)持力層位置，勢(shì)必在每根樁施工前必須確定入巖深度，否則無法確定樁墩的類型，而設(shè)計(jì)勘察不能完全滿足施工需要，采用原位超前鉆施工技術(shù)，能夠?qū)γ恳粋€(gè)樁位下的基巖分布情況詳細(xì)掌握，根據(jù)入巖深度確定有效樁長(zhǎng)，從而準(zhǔn)確確定樁的類型，保證工程質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】原位超前鉆;樁墩混合基礎(chǔ);沖孔灌注樁;墩基礎(chǔ)

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.24.

1、樁墩混合基礎(chǔ)的應(yīng)用情況

高層建筑中由于荷載大，對(duì)建筑地基承載力要求高，比較常見的基礎(chǔ)形式是采用嵌巖樁基礎(chǔ)，沖孔灌注樁是沖孔樁機(jī)利用帶刃齒的沖錘靠自由下落的沖擊力沖入土層，將沖碎的巖石、泥土混合泥漿擠入孔壁，部分碎渣利用泥漿循環(huán)清孔方式排出孔外，在孔內(nèi)吊放鋼筋籠，然后澆筑混凝土而形成的樁。沖擊成孔灌注樁的成孔速度慢于旋挖鉆孔灌注樁，但是沖孔灌注樁適用的范圍更廣，對(duì)于粉土、粘土、砂土、回填土、卵石以及風(fēng)化巖層等各種地質(zhì)條件都可以進(jìn)行正常施工，還可以穿透大孤石、夾層和舊基礎(chǔ)。在復(fù)雜地質(zhì)下如孤石、夾層以及中微風(fēng)化巖的地質(zhì)條件下，為了保證施工進(jìn)度、質(zhì)量，一般都采用沖擊成孔灌注樁。

如果遇到場(chǎng)地基巖埋藏較淺且基巖起伏較大時(shí)，常采用沖孔灌注樁墩混合基礎(chǔ)形式，墩基礎(chǔ)是介于獨(dú)立基礎(chǔ)與樁基礎(chǔ)之間的一種特殊形式，《全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施- 結(jié)構(gòu)》規(guī)定：樁長(zhǎng)小于6m，或者樁長(zhǎng)與擴(kuò)大頭直徑之比L/d ≤ 3 時(shí)，按墩基礎(chǔ)設(shè)計(jì);所以對(duì)于樁的有效長(zhǎng)度小于6米的采用墩基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，有效長(zhǎng)度大于6米的樁采用樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，由于樁基礎(chǔ)與墩基礎(chǔ)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上確定承載力特征值的方法不同，一般墩基礎(chǔ)的承載力特征值遠(yuǎn)低于樁基礎(chǔ)，采用樁墩混合基礎(chǔ)時(shí)，相應(yīng)的墩基礎(chǔ)樁徑要遠(yuǎn)大于樁基礎(chǔ)，所以在施工中，首先根據(jù)樁的有效長(zhǎng)度來確定該樁位是采用樁基礎(chǔ)還是墩基礎(chǔ)，以便選用不同直徑和不同重量的沖錘。

2、樁墩混合基礎(chǔ)中采用原位超前鉆施工技術(shù)研究

建筑地基巖層分布不均，起伏較大的情況比較常見，對(duì)于地基場(chǎng)地復(fù)雜的情況下，設(shè)計(jì)勘察不能完全勘察地基巖層分布全貌，不能完全滿足施工需要。

超前鉆屬于施工勘察手段，是設(shè)計(jì)勘察的補(bǔ)充和延伸，傳統(tǒng)超前鉆一般采用樁孔孔底起鉆進(jìn)行孔底探查是否有孤石及溶洞，原位超前鉆是在原樁位從原地貌起鉆，在樁墩混合基礎(chǔ)施工中采用原位超前鉆施工技術(shù)，在每根樁施工前確定準(zhǔn)確的入巖深度，可以準(zhǔn)確選擇樁墩基礎(chǔ)類型，對(duì)確定樁型、樁端持力層的性狀及樁端位置（標(biāo)高）、成孔工藝、選擇沖孔錘重和確保工程質(zhì)量等方面起著重要的作用。

如果在施工過程中將樁墩基礎(chǔ)應(yīng)用錯(cuò)誤，往往會(huì)對(duì)建筑物的整體質(zhì)量造成嚴(yán)重的影響，這就是樁墩混合基礎(chǔ)施工所具有的高風(fēng)險(xiǎn)性，由于設(shè)計(jì)勘察精度不夠，導(dǎo)致勘察結(jié)果和實(shí)際情況相差較大，通過原位超前鉆的使用，準(zhǔn)確判斷持力層位置，即可以準(zhǔn)確選擇樁墩類型及沖錘重量。

為了確保沖孔灌注樁的成孔質(zhì)量，減少不必要的意外事故，要求在沖孔進(jìn)尺的過程中連續(xù)、快速的完成施工，盡量減少孔洞暴露的時(shí)間，對(duì)于大直徑的墩可以選用3 噸沖錘進(jìn)行成孔，在施工中為了防止把孤石誤判為穩(wěn)定的微風(fēng)化基巖，超前鉆應(yīng)鉆入連續(xù)完整的微風(fēng)化基巖5米以上，建議大直徑樁進(jìn)行超前鉆勘探時(shí)最少需進(jìn)行 3 個(gè)點(diǎn)勘探，以保證超前鉆勘探資料的精確性，避免不必要的損失。

在樁墩混合基礎(chǔ)施工前，在樁位上全數(shù)采用原位超前鉆可以直觀采集數(shù)據(jù)，充分了解風(fēng)險(xiǎn)源并評(píng)估與分析，及時(shí)防范和化解工程風(fēng)險(xiǎn)，提高施工效率并保證工程質(zhì)量。

3、經(jīng)濟(jì)效益分析

基巖埋藏較淺、起伏較大且分布無規(guī)律的建筑場(chǎng)地，在樁墩混合基礎(chǔ)施工中采用原位超前鉆施工技術(shù)，可直觀準(zhǔn)確的確定持力層位置，可以準(zhǔn)確選擇樁墩類型及沖錘重量，成孔驗(yàn)巖后可直接灌注成樁，減少了樁孔暴露時(shí)間，大幅降低了塌孔、串孔風(fēng)險(xiǎn)，所帶來的經(jīng)濟(jì)效益如下。

（1）因原位超前鉆可在成孔后直接澆灌混凝土，無需重新移機(jī)二次清孔、成孔，施工效率提高;

（2）樁孔成孔后即成樁，降低了塌孔風(fēng)險(xiǎn)，塌孔比例及嚴(yán)重程度大幅降低，降低綜合充盈系數(shù)從而節(jié)約混凝土用量;

（3）因巖石頂面起伏較大且分布無規(guī)律，僅根據(jù)地勘資料無法準(zhǔn)確預(yù)計(jì)持力層深度，必然造成較多的二次成孔和過度入巖情況，采用原位超前鉆可大大節(jié)省施工成本;

（4）在復(fù)雜的地質(zhì)情況下，采用原位超前鉆，作為地勘資料的有效補(bǔ)充，直觀地探明樁位的持力層位置及地質(zhì)情況，提高施工效率的同時(shí)節(jié)約了大量的工期。

結(jié)語：

樁墩混合基礎(chǔ)中采用原位超前鉆施工技術(shù)，能夠?qū)ㄖ?chǎng)地地質(zhì)情況有一個(gè)全面的了解，超前鉆屬于施工勘察手段，是設(shè)計(jì)勘察的補(bǔ)充和延伸，傳統(tǒng)超前鉆一般采用樁孔孔底起鉆進(jìn)行孔底探查是否有孤石及溶洞，原位超前鉆是在原樁位從原地貌起鉆，在樁墩混合基礎(chǔ)施工中采用原位超前鉆技術(shù)，即可以準(zhǔn)確選擇樁墩類型，又可以解決單獨(dú)超前鉆費(fèi)用高的問題，即可以節(jié)省工期，確保樁墩的施工質(zhì)量，最關(guān)鍵是確保樁的承載力滿足設(shè)計(jì)要求，并通過多個(gè)項(xiàng)目的實(shí)踐應(yīng)用，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]《巖土工程勘察規(guī)范》（GB-50021-2001）中國(guó)建筑工業(yè)出版社2001

[2]《巖土工程勘察安全標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50585-2019）中國(guó)建筑工業(yè)出版社2019

[3]《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94-2008）中國(guó)建筑工業(yè)出版社2008

[4]《建筑工程施工質(zhì)量驗(yàn)收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》（GB50300-2013）中國(guó)建筑工業(yè)出版社2013

[5]《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50202-2018）中國(guó)建筑工業(yè)出版社2018

[6]《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50204-2015）中國(guó)建筑工業(yè)出版社2015