陳家通

福建宏盛建設(shè)集團(tuán)有限公司

1 引言

隨我國城市化的快速發(fā)展，城市人口聚集速度不斷加快，城市建筑超高化、大跨化的發(fā)展趨勢越來越明顯。為保證此類建筑的基礎(chǔ)承載能力，基礎(chǔ)工程需在深基坑內(nèi)施工，而深基坑側(cè)壁支護(hù)是基坑施工中的重難點(diǎn)，傳統(tǒng)的放坡、護(hù)坡等常規(guī)基坑支護(hù)體系，難以對深基坑側(cè)壁形成有效支護(hù)，極大地增加了基坑開挖安全和側(cè)壁失穩(wěn)風(fēng)險。為保證深基坑開挖施工安全，以及開挖施作完畢后的基坑側(cè)壁穩(wěn)定性，必須采取有效地深基坑支護(hù)措施。基于此本文以某房建工程為例，探討了沖孔灌注樁的施工工藝流程和施工控制要點(diǎn)，可為其他工程深基坑支護(hù)施工提供參考。

2 項(xiàng)目概況

某房建項(xiàng)目，地下1層，地上32層，剪力墻結(jié)構(gòu)，工程施工區(qū)域地質(zhì)條件復(fù)雜，為保證建筑安全，確?；A(chǔ)承載力符合建筑要求，擬采用沖孔灌注樁作為基礎(chǔ)，此外由于樁端持力層為中風(fēng)化花崗巖，為保證樁端承壓性能，樁端應(yīng)深入持力層深度不應(yīng)低于0.5m。

3 深基坑支護(hù)工程的應(yīng)用

經(jīng)查閱相關(guān)文獻(xiàn)，結(jié)合以往指導(dǎo)深基坑施工經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)的深基坑支護(hù)特點(diǎn)如下。

（1）深基坑支護(hù)設(shè)計要求不斷細(xì)化：常規(guī)基坑支護(hù)體系，在設(shè)計階段，多以支護(hù)體系強(qiáng)度為主要指標(biāo)，通過支護(hù)體系強(qiáng)度，確定支護(hù)體系穩(wěn)定性和支護(hù)效果，對支護(hù)體系剛度、受荷位移等關(guān)注較少；隨基坑深度增加，單純以支護(hù)體系強(qiáng)度為控制參數(shù)，已難以滿足深基坑的支護(hù)要求，因此應(yīng)綜合基坑土體變形量、支護(hù)體系強(qiáng)度、剛度等參數(shù)，細(xì)化支護(hù)體系設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，提升支護(hù)體系穩(wěn)定性和安全性。

（2）深基坑設(shè)計與施工結(jié)合度不斷提高：以往由于基坑設(shè)計單位與施工單位溝通協(xié)調(diào)不到位，常出現(xiàn)基坑支護(hù)設(shè)計方案與實(shí)際施工參數(shù)不符的問題，尤其是基坑土層分布、管道分布、地下水位等，基坑開挖或者側(cè)壁支護(hù)施工不符，導(dǎo)致支護(hù)體系不合理，誘發(fā)側(cè)壁垮塌等基坑失穩(wěn)問題；為避免基坑側(cè)壁失穩(wěn)造成基坑開挖、支護(hù)施工安全隱患，設(shè)計方專門向施工場地派駐了溝通和勘察人員，根據(jù)施工方施工反饋和現(xiàn)場勘察結(jié)果，論證和糾偏設(shè)計方案與工程實(shí)際的偏差，持續(xù)優(yōu)化支護(hù)設(shè)計方案，提高了設(shè)計與施工的結(jié)合度；對于施工現(xiàn)場難以解決的復(fù)雜或特殊地質(zhì)條件，設(shè)計方與施工方成立了專項(xiàng)小組，并制定專項(xiàng)施工方案，進(jìn)一步保證了基坑支護(hù)質(zhì)量。

（3）基坑第三方監(jiān)測快速發(fā)展：基坑監(jiān)測是基坑施工安全和施工質(zhì)量重要一環(huán)，傳統(tǒng)建筑的基坑形式單一，且施工空間較大，基坑深度較小，通常情況下，無須監(jiān)測基坑坑底沉降或側(cè)壁變形數(shù)據(jù)；但隨著城市建筑逐漸向著高層和超高層發(fā)展，基坑深度不斷加深，施工空間則不斷減小，加之城市地下管道影響，一旦基坑側(cè)壁失穩(wěn)，將會對地下管道、周圍建筑等產(chǎn)生不良影響，因此必須加強(qiáng)基坑監(jiān)測，保證基坑側(cè)壁穩(wěn)定性，提高基坑工程施工安全性和支護(hù)穩(wěn)定性。

4 沖孔灌注樁施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

4.1 沖孔灌注樁施工工藝流程

如圖1，沖孔灌注樁施工流程主要有樁點(diǎn)放線、成孔、骨架吊裝、澆筑混凝土等環(huán)節(jié)。

圖1 沖孔灌注樁施工工藝流程示意圖

4.2 沖孔灌注樁施工準(zhǔn)備工作及參數(shù)控制

（1）施工準(zhǔn)備工作：①在施工現(xiàn)場，通過樁位放樣，確定沖孔位置；②放樣完成后，應(yīng)對照設(shè)計方案圖紙，仔細(xì)核對放樣樁位，確保樁位準(zhǔn)確，偏差在允許范圍內(nèi)；③以樁位中心點(diǎn)為基準(zhǔn)，埋設(shè)鋼制護(hù)筒，為保證沖孔施工順利進(jìn)行，應(yīng)合理確定護(hù)筒內(nèi)徑，確保護(hù)筒內(nèi)徑與沖孔鉆頭規(guī)格相匹配。

（2）施工控制參數(shù)控制如下：①應(yīng)合理控制護(hù)筒入土深度，結(jié)合以往施工經(jīng)驗(yàn)和本項(xiàng)目地質(zhì)勘測報告，護(hù)筒入土深度應(yīng)保證在200mm以上；②為滿足沖孔施工過程中泥漿正常外溢需求，應(yīng)在護(hù)筒表面預(yù)留溢漿孔2~3個；③為規(guī)避軟弱土層坍孔風(fēng)險，保證護(hù)筒穩(wěn)定性，應(yīng)合理提高護(hù)筒入土深度，同時應(yīng)嚴(yán)格控制護(hù)筒外露長度，最小不應(yīng)短于100mm；④應(yīng)嚴(yán)格控制護(hù)筒與沖孔放樣中心點(diǎn)之間偏差，最大偏差量不應(yīng)大于50mm。

4.3 “正循環(huán)式”沖擊成孔及過程控制

（1）沖孔機(jī)械應(yīng)采取一定的加固與穩(wěn)定措施，保證沖孔作業(yè)穩(wěn)定性和沖孔精度，避免因沖孔設(shè)備位移、振蕩，導(dǎo)致沖孔歪斜、坍孔、護(hù)筒與沖孔放樣中心點(diǎn)之間偏差過大等問題。

（2）沖孔初始階段，宜采用小行程、高頻次錘擊沖孔，嚴(yán)格控制沖擊錘高度，以0.5m~0.6m為宜，此外應(yīng)合理沖擊頻率；沖孔作業(yè)時，應(yīng)通過泥漿護(hù)壁提升孔壁潤滑性，提高沖孔效率和孔壁穩(wěn)定性，降低孔壁阻力，規(guī)避坍孔風(fēng)險。

（3）沖孔至軟弱土層時，為避免坍孔，提升孔壁穩(wěn)定性，應(yīng)合理提高補(bǔ)給量，嚴(yán)格控制沖擊速率。

（4）沖孔至持力層后，為保證樁端承壓穩(wěn)定，應(yīng)合理控制鉆入持力層的深度，保證深度范圍在100mm~120mm，方可開展首次清孔作業(yè)，同時取樣送檢。

（5）護(hù)壁泥漿泵送采用正循環(huán)模式，在沖孔、清孔期間，應(yīng)保證孔道內(nèi)泥漿液面高度超過地下水位1.5m以上；同時，保證泥漿濃度始終處于合理范圍內(nèi)。清孔作業(yè)示意詳如圖2。

圖2 泥漿正循環(huán)清孔示意圖

4.4 灌注樁鋼筋骨架焊接、吊裝及過程控制

（1）待清孔作業(yè)完畢，提出沖擊鉆頭，進(jìn)入下一工序，為鋼筋骨架吊裝施工。

（2）骨架采用分段焊接拼裝，為保證骨架剛度和整體承載能力，對于鋼筋骨架同一截面處，鋼筋接頭數(shù)量應(yīng)低于鋼筋總數(shù)50%，骨架焊接和拼裝施工應(yīng)嚴(yán)格遵守設(shè)計圖紙和相關(guān)規(guī)范要求。

（3）為確保成樁后的鋼筋保護(hù)層厚度符合設(shè)計和規(guī)范要求，應(yīng)在鋼筋骨架外側(cè)墊設(shè)墊塊，墊塊厚度與保護(hù)層厚度一致，墊塊布設(shè)間距為2m~2.5m。

（4）為方便吊裝作業(yè)，保證吊裝精度，避免因吊裝導(dǎo)致骨架形變，可在頂部焊接起吊環(huán)。

（5）鋼筋應(yīng)采用搭接焊接，搭接長度不宜少于筋徑的10倍；為保證骨架承載穩(wěn)定性，避免應(yīng)力集中，應(yīng)盡量減少鋼筋接頭數(shù)量，實(shí)在無法避免的，應(yīng)保證相同截面內(nèi)，鋼筋接頭數(shù)量應(yīng)少于總量的50%，且搭接位置應(yīng)相互錯開。

（6）為了增強(qiáng)骨架橫向剛度，提高其承載強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，在骨架內(nèi)壁增設(shè)“井”字加勁撐，相鄰加勁撐布設(shè)間隔3m。

4.5 灌注樁混凝土澆筑及質(zhì)量控制

（1）混凝土通過注漿導(dǎo)管灌注至樁體，由于注漿管內(nèi)混凝土與樁內(nèi)清孔泥漿壓力和容重差，與混凝土液面存在高度、壓力差，可迅速注漿作業(yè)。

（2）注漿施工期間，應(yīng)合理調(diào)整注漿管與孔底間距，保證間距在400mm~500mm范圍。

（3）為確?；炷梁鸵仔院土鲃有苑瞎嘧⒆鳂I(yè)要求，保證灌注施工質(zhì)量和施工效率，混凝土坍落度應(yīng)在180mm~220mm范圍；當(dāng)灌注高度在樁頂以下3～5m時，為提高樁頂段混凝土的澆筑質(zhì)量，應(yīng)合理降低灌注混凝土坍落度，適當(dāng)降至150mm~160mm左右。

（4）注漿作業(yè)期間，應(yīng)注意控制注漿導(dǎo)管的抽提力度，避免抽提幅度過大，以保證抽提的連續(xù)穩(wěn)定，減少注漿對孔壁的不良影響。

（5）灌注作業(yè)期間，應(yīng)實(shí)時監(jiān)測和關(guān)注澆筑面高度，保證灌注混凝土充盈系數(shù)不小于1.1。

5 結(jié)論

本文以某房建工程為例，研究了沖孔灌注樁在深基坑支護(hù)中的應(yīng)用，探討了沖孔灌注樁施工質(zhì)量控制要點(diǎn)，結(jié)論如下。

（1）鋼制護(hù)筒入土深度應(yīng)保證在200mm以上，表面預(yù)留溢漿孔2～3個，軟弱土層護(hù)筒外露長度，最小不應(yīng)短于100mm，護(hù)筒中心點(diǎn)與沖孔放樣中心點(diǎn)之間偏差應(yīng)小于50mm。

（2）沖孔初始階段，宜采用小行程、高頻次錘擊沖孔，沖擊錘高度以0.5m~0.6m為宜；沖孔作業(yè)時，應(yīng)通過泥漿護(hù)壁提升孔壁潤滑性，提高沖孔效率和孔壁穩(wěn)定性，降低孔壁阻力，規(guī)避坍孔風(fēng)險。

（3）鋼筋骨架外側(cè)墊設(shè)墊塊，墊塊厚度與保護(hù)層厚度一致，布設(shè)間距為2m~2.5m。

（4）為保證骨架承載穩(wěn)定性，避免應(yīng)力集中，應(yīng)盡量減少鋼筋接頭數(shù)量，實(shí)在無法避免的，應(yīng)保證相同截面內(nèi)，鋼筋接頭數(shù)量應(yīng)少于總量的50%，且搭接長度不低于10倍鋼筋筋徑，且位置應(yīng)相互錯開。