徐麗鵬（中國(guó)聯(lián)合工程有限公司浙江信安工程咨詢有限公司，浙江 杭州 310052）

會(huì)展中心主要承擔(dān)著商貿(mào)交流、展覽的作用，以展覽會(huì)館為中心，同時(shí)兼具住宿、餐飲等功能，為了保證展品展示效果，會(huì)展中心具有超大規(guī)模、結(jié)構(gòu)跨度大等特點(diǎn)，這就對(duì)工程基礎(chǔ)施工提出了更高的要求。沖孔灌注樁施工技術(shù)能夠適應(yīng)各種復(fù)雜的地質(zhì)條件，主要借助機(jī)械設(shè)備施工，難度小、成本低，能夠有效提升地基的承載力，保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，因此在會(huì)展中心建設(shè)中較為常見，施工方應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)該技術(shù)的研究，掌握施工要點(diǎn)，為工程整體安全打好基礎(chǔ)。

1 沖擊灌注樁法技術(shù)概述

在沖孔灌注樁的施工中，卷?yè)P(yáng)機(jī)是必不可少的設(shè)備，在具體施工中，將沖擊錘懸掛到一定的高度，然后讓它自由落下。在沖擊的時(shí)候，將重力轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，沖擊會(huì)將巖層擊碎，形成一個(gè)孔洞，而在破碎的同時(shí)，還會(huì)產(chǎn)生大量的碎石，通過(guò)孔洞挖出，或者直接懸浮在淤泥上。當(dāng)一次沖擊作業(yè)達(dá)到施工要求后，由于在工地上設(shè)置了一個(gè)鋼絲導(dǎo)向器，這個(gè)導(dǎo)向器會(huì)對(duì)沖頭造成一定的影響，導(dǎo)致沖頭在這個(gè)設(shè)備的作用下發(fā)生明顯的旋轉(zhuǎn)，從而形成一個(gè)圓形截面。綜上所述，由于鉆孔灌注樁的體積比較小，設(shè)備投資少，現(xiàn)場(chǎng)采用的設(shè)備比較簡(jiǎn)單，各項(xiàng)工作性能比較穩(wěn)定，綜合經(jīng)濟(jì)效益顯著。

2 案例分析

2.1 工程概況

根據(jù)實(shí)測(cè)結(jié)果，擬建設(shè)地塊的初始地貌為丘陵平坡，地勢(shì)起伏大，場(chǎng)地平整后的地勢(shì)較為平坦，已有挖方區(qū)和回填區(qū)。通過(guò)實(shí)地踏勘、調(diào)研，結(jié)合周圍工程和類似工程的經(jīng)驗(yàn)，提出了根據(jù)持力層深度不同，采用自然地基淺基礎(chǔ)、墩基礎(chǔ)和樁基基礎(chǔ)。其中，樁基礎(chǔ)是以嵌巖樁為基礎(chǔ)，采用泥漿護(hù)壁沖擊鉆孔灌注樁。

2.2 樁基施工中的重點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題

2.2.1 鉆孔灌注樁垂直度的控制

為保證工程質(zhì)量，該項(xiàng)目對(duì)樁身的垂直度要求很高，如果因地質(zhì)原因或施工管理不當(dāng)造成塌孔、樁孔偏斜等問(wèn)題，處理難度較大，容易造成樁身質(zhì)量問(wèn)題以及安全風(fēng)險(xiǎn)。

2.2.2 水下灌漿施工的質(zhì)量控制

通過(guò)多年的施工實(shí)踐，對(duì)鉆孔灌注樁的澆筑過(guò)程采取了水下混凝土施工方法，為保證施工質(zhì)量，應(yīng)當(dāng)通過(guò)各種措施提升混凝土的工作性能以達(dá)到灌漿的要求，而在狹窄的空間中，超長(zhǎng)的混凝土導(dǎo)管施工是質(zhì)量控制重點(diǎn)。

2.2.3 長(zhǎng)護(hù)筒樁基的施工

現(xiàn)場(chǎng)勘察后，發(fā)現(xiàn)該場(chǎng)地的地表均為普通素土填筑，且結(jié)構(gòu)較為疏松。為了防止出現(xiàn)坍塌和其他事故，在樁基施工中，建議在樁基中使用長(zhǎng)護(hù)套管穿越這一層的土體，而在樁基工程中，長(zhǎng)護(hù)套管的施工是難度較高的施工作業(yè)方式。

2.3 施工工藝過(guò)程與施工控制要點(diǎn)

2.3.1 施工組織與部署準(zhǔn)備

首先，按計(jì)劃所提供的工程定位基準(zhǔn)和水準(zhǔn)標(biāo)點(diǎn)，對(duì)鉆孔灌注樁進(jìn)行測(cè)量定位、高程測(cè)量，然后提交有關(guān)部門進(jìn)行復(fù)驗(yàn)；其次，本工程施工場(chǎng)地的臨時(shí)生產(chǎn)設(shè)施和道路均具備使用的條件，所有機(jī)械設(shè)備均已準(zhǔn)備完畢，符合施工要求；最后，在鉆孔灌注樁施工之前，應(yīng)先進(jìn)行鉆孔試驗(yàn)，每次鉆孔不得少于2個(gè)。要持續(xù)跟蹤監(jiān)測(cè)試成孔，必須對(duì)成孔的試驗(yàn)結(jié)果所產(chǎn)生的各類技術(shù)參數(shù)進(jìn)行分析，這些參數(shù)包含孔徑、孔深、垂直水平、沉渣水平以及各個(gè)深度的泥漿比重、含砂率等，只有獲得完備的技術(shù)參數(shù)指標(biāo)之后才能夠?qū)κ┕ぴO(shè)備、施工工藝、施工技術(shù)所需要的條件進(jìn)行檢驗(yàn)。

2.3.2 建筑施工工藝過(guò)程

（1）樁位放樣

①根據(jù)業(yè)主提供的標(biāo)高、測(cè)量控制網(wǎng)和施工圖紙，利用全站儀測(cè)量樁位；②在樁位處打一根300mm 厚的木樁或鋼筋樁，在樁上標(biāo)出樁位中心，用“十字樁”做標(biāo)志，并做好防護(hù)工作；③對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行多次檢驗(yàn)后才能夠提交監(jiān)理方開展復(fù)查，確認(rèn)無(wú)誤簽字確認(rèn)后，才能開展施工。

（2）埋置保護(hù)管

①護(hù)筒采用4mm～8mm鋼板焊接成一體的鋼護(hù)筒，其內(nèi)徑應(yīng)大于鉆頭直徑100mm 以上；②為避免在鉆孔過(guò)程中出現(xiàn)塌孔問(wèn)題，需要在規(guī)定范圍內(nèi)加長(zhǎng)護(hù)管，并在護(hù)管上設(shè)置2 個(gè)溢水口，護(hù)套安裝時(shí)，管的中心與樁心相一致，誤差不能超過(guò)20mm；③應(yīng)嚴(yán)格保證套管垂直偏差不超過(guò)1%，且套管頂部應(yīng)高于地面不低于300mm的距離；④在護(hù)筒定位到位后，在周圍進(jìn)行合理的充填，以保證護(hù)筒在鉆井期間的穩(wěn)定性。

（3）鉆孔安裝和鉆孔

①為了保證鉆機(jī)的穩(wěn)定性以及垂直水平等，需要鉛錘吊對(duì)位，水平尺操平，鉆機(jī)地基穩(wěn)定。鉆頭應(yīng)在護(hù)管的中心位置，誤差不超過(guò)20mm，鉆機(jī)到位后，要復(fù)測(cè)鉆孔，確認(rèn)合格后方可施工；②鉆孔時(shí)，首先將泥漿注入孔內(nèi)或直接注入水，然后注入黏土，利用沖頭以小沖程進(jìn)行多次沖刷。在鉆孔和鉆井全過(guò)程中，井底水位要高于地下水1.5m～2.0m，防止溢出，完成挖碴作業(yè)后要及時(shí)補(bǔ)充水分；③在護(hù)筒底部2m～4m處，通常情況下較為疏松，使用濃泥漿進(jìn)行高頻小沖程的沖刷，以促進(jìn)護(hù)筒底部形成“硬殼”，防止護(hù)筒底部滲漏；④在沖擊鉆孔時(shí)，如果遇到坡度較大的巖面，就用黏土和小塊的碎石進(jìn)行沖撞，在沖撞的時(shí)候，一邊擠壓巖壁，一邊切割斜面，直到整個(gè)洞口都進(jìn)入了巖層，才能繼續(xù)進(jìn)行鉆孔；⑤樁機(jī)沖孔時(shí)要經(jīng)過(guò)兩個(gè)驗(yàn)收，即遇巖深度驗(yàn)收和入巖深度驗(yàn)收，并依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)沖孔作業(yè)數(shù)據(jù)和現(xiàn)場(chǎng)沖孔數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，判斷巖樣是否一致。

（4）通氣孔

①孔內(nèi)泥漿清孔以確?？變?nèi)泥漿的各項(xiàng)性能指標(biāo)：黏度在27s以內(nèi)，比重在1.35kg/L以下，砂粒含量在9%以下，孔底部的沉淀物不大于110mm；②較為常見的清孔方法有掏渣、抽漿和換漿法。利用吊錘法測(cè)定清孔后的渣層厚度，首先用起重錘將其吊到孔底，輕觸沉渣表面，并記錄其深度，再用繩索搖動(dòng)，將鉆孔底部的泥沙震碎，使之液化，直到巖石表面，再次測(cè)量深度。通過(guò)兩次測(cè)井深度之差為沉渣層厚度；③需要明確的是二次清孔停止泵后，不宜馬上進(jìn)行沉淀厚度的檢測(cè)，應(yīng)以停泵5min后的數(shù)據(jù)為準(zhǔn)。

（5）制作鋼筋籠

①鋼筋籠按照設(shè)計(jì)要求在加工平臺(tái)上加工而成，鋼筋籠由吊車整體吊入；②鋼筋籠的制造采用箍筋成形工藝，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙將箍筋的位置標(biāo)注在主筋上，再根據(jù)鋼筋上標(biāo)注的位置，將鋼筋通過(guò)焊接的方法固定在一起；③為保證在吊車過(guò)程中不散架、不變形，在各吊點(diǎn)焊接三角形吊裝鋼筋；④鋼筋籠分節(jié)現(xiàn)場(chǎng)制造。

（6）吊運(yùn)鋼筋籠

①鋼筋籠的長(zhǎng)度可以采用分段吊裝，當(dāng)需要焊接時(shí)，可以將下部的鋼筋吊入洞中，再將下部的鋼筋吊起，然后再進(jìn)行焊接。為了確定保護(hù)層，在鋼筋籠的主筋上焊接了若干個(gè)加筋環(huán)；②吊放時(shí)要豎向放置，以免鋼筋籠頭與孔壁接觸，導(dǎo)致土體下陷。如果鋼筋籠處于淤泥表面之下，則應(yīng)在其頂部焊接標(biāo)記，使其暴露于泥漿表面，以判斷鋼筋籠是否到位。吊起后調(diào)整位置垂直，不要造成扭轉(zhuǎn)，防止扭曲變形。

（7）放置導(dǎo)管二次清孔

①導(dǎo)管采用法蘭連接，采用“O”形密封，防止?jié)B漏，在清孔完畢后，立即將導(dǎo)管吊起，導(dǎo)管必須事先組裝好，并按順序放置。管道必須豎直平正，不得彎曲，以免影響到排水栓的下沉，接口要保持密封，避免出現(xiàn)漏漿；②導(dǎo)管安裝完成后，需要進(jìn)行二次清孔，將泥漿稀釋到約1.2g/cm3，二次清孔時(shí)，應(yīng)測(cè)量孔底的沉渣厚度，在低于60mm 的情況下，方可進(jìn)行水下混凝土的澆筑，要一直持續(xù)清孔直至符合施工設(shè)計(jì)要求為準(zhǔn)。

（8）灌漿混凝土

①鋼筋籠安裝完成后，要進(jìn)行管道或空氣泵管的二次清孔，同時(shí)還要復(fù)核鉆孔的直徑、位置、深度、垂直水平、沉渣厚度等，符合施工設(shè)計(jì)要求之后要立刻進(jìn)行混凝土澆筑作業(yè)；②采用導(dǎo)管法進(jìn)行水下混凝土的灌漿，采用管道密封的方式將管道埋設(shè)在合適的位置，通過(guò)管道的高度，使其在一定的落差壓力下，形成一個(gè)連續(xù)、致密的混凝土樁；③在開始灌注時(shí)，管道底部到孔底的間距應(yīng)在350mm～480mm 之間。應(yīng)預(yù)留足夠的混凝土，在一次埋設(shè)的混凝土中，管道的埋設(shè)深度不得小于0.9m，管道的埋設(shè)深度最好是3m～7m；④在樁基灌注混凝土后，首先進(jìn)行振動(dòng)，然后拔管，每次拔管的高度為0.6m～1.2m，插入深度為0.4m～0.7m。拔管時(shí)，要分段加入混凝土，使其表面不低于地面或高于地面1.5m 以上，拔管速率必須小于0.6m/min。有專門的人員測(cè)量管道的埋設(shè)深度和管道內(nèi)外的混凝土澆筑高度，并完成水下混凝土的灌注記錄。水下灌注混凝土的施工必須持續(xù)進(jìn)行，并根據(jù)初盤混凝土的初凝時(shí)間進(jìn)行控制，并對(duì)出現(xiàn)的缺陷進(jìn)行記錄。

（9）超灌檢查

①混凝土面澆筑到規(guī)定的高度，通?？梢杂脺y(cè)繩進(jìn)行檢測(cè)，檢查時(shí)應(yīng)注意：應(yīng)確保測(cè)量繩的精確，測(cè)量繩上的標(biāo)尺要精確，數(shù)據(jù)要清楚。測(cè)錘時(shí)，應(yīng)采用重錘，重量不宜太大，以免在泥漿中漂浮，從而影響測(cè)量的準(zhǔn)確性。如果泥漿比較黏稠，必須將測(cè)量繩上下擺動(dòng)，這樣測(cè)錘就可以依靠自身重量向下運(yùn)動(dòng)，并與真實(shí)的混凝土表面相接觸；②應(yīng)控制最終的灌漿，過(guò)灌高度應(yīng)控制在0.9m～1.2m 之間，經(jīng)施工人員測(cè)量后才能停止。開挖后，必須確保裸露的樁頂混凝土強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求；③灌注完成并在混凝土初凝后，切割鋼筋籠吊筋、拔管，清理護(hù)筒以及導(dǎo)管，再將孔內(nèi)的孔填滿，以確保施工現(xiàn)場(chǎng)能夠順利開展施工。

2.4 鉆孔灌注樁的施工控制

2.4.1 塌孔的處理措施

（1）如果在鉆孔時(shí)發(fā)生塌孔，要找出造成塌孔的原因，并采取諸如維持或增加水頭、移開重物、排除振動(dòng)等措施，防止塌方繼續(xù)發(fā)生。對(duì)于少數(shù)塌方，只要不發(fā)生塌孔，就能恢復(fù)正常鉆井。

（2）塌孔不大的情況下，可以采用下列兩種方法：其一是充填至塌孔之上，并采用改善泥漿性能、加高水頭、深埋護(hù)筒等方法，使鉆孔持續(xù)進(jìn)行；其二是使用黏性土壤，并加入6%～9%的水泥灰漿，要保證在48h內(nèi)完成充填后再進(jìn)行鉆孔，這次鉆進(jìn)要吸取上一次的經(jīng)驗(yàn)，采取改善泥漿濃度、減緩鉆井速度等措施。

（3）在塌孔深度不大的情況下，可以采用深埋護(hù)套管的方法，對(duì)護(hù)套管進(jìn)行加固，然后再進(jìn)行鉆孔。

2.4.2 鉆孔的質(zhì)量管理

在鉆孔施工中，豎向度的控制比較困難，因此提出了利用電子控制系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示垂直度水平，并以此技術(shù)參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。為了確保樁的垂直性，還需要補(bǔ)充人工觀測(cè)的方法。

2.4.3 控制沉渣層的厚度

由于淤泥厚度的限制，對(duì)灌注樁的沉渣進(jìn)行控制非常困難，因此需要加大清孔的時(shí)間，并在清孔前做好水下混凝土的澆筑，當(dāng)鉆孔結(jié)束后，再進(jìn)行混凝土澆筑。

2.4.4 混凝土密實(shí)度的控制

（1）在灌注樁澆筑混凝土?xí)r，由于存在離析的問(wèn)題，必須對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，使其與本工程相適應(yīng)，并嚴(yán)格按施工配合比進(jìn)行拌合，并控制塌陷程度。

（2）為了保證混凝土的致密性，必須嚴(yán)格控制澆筑速率，不能太快，在施工中要注意控制氣泡，避免影響混凝土的致密度。

2.4.5 垂直度的控制

（1）對(duì)樁基面進(jìn)行表面硬化，以保證鉆機(jī)的基礎(chǔ)和工作過(guò)程中的穩(wěn)定性。

（2）鉆機(jī)安裝準(zhǔn)備過(guò)程中首先要保證磨盤水平、鉆架垂直，施工時(shí)要定期檢查水平、垂直度，特別要在孔深15m、30m、60m等三個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)檢查。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，沖孔灌注樁技術(shù)在地基施工中具有明顯的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，能夠有效強(qiáng)化地基的承載力，提升結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，操作簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)。然而在實(shí)際施工中，由于施工方的專業(yè)能力和管理水平的限制，難以保證沖孔灌注樁的施工質(zhì)量。施工方應(yīng)當(dāng)結(jié)合工程實(shí)際合理設(shè)計(jì)技術(shù)方案，強(qiáng)化技術(shù)交底和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督，避免工人操作失誤，嚴(yán)格按照工藝流程進(jìn)行施工，做好機(jī)械設(shè)備的檢驗(yàn)和養(yǎng)護(hù)工作，對(duì)各環(huán)節(jié)的重難點(diǎn)進(jìn)行全面分析，保證技術(shù)應(yīng)用效果和施工效率。