唐勝中，陳江峰，高鵬良

（中國(guó)建筑第二工程局有限公司，北京 100160）

1 項(xiàng)目概況

某項(xiàng)目位于山區(qū)，某抗震設(shè)防烈度6度，設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.05g，總建筑面積2×106m2，山地標(biāo)高約為145 m，其先利用粗砂、沙土以及水泥土換填地基軟弱土層，加強(qiáng)對(duì)地基的針對(duì)性處理?；A(chǔ)采用預(yù)制樁，樁徑為1.2 m，配筋率0.53%，混凝土材料的強(qiáng)度等級(jí)C35，鋼筋的等級(jí)為HRB400，樁頂部的豎向力達(dá)到了5 064 kN。

2 換填軟土層施工技術(shù)的應(yīng)用

在換填施工技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，需要明確以下施工技術(shù)要點(diǎn)：（1）施工前準(zhǔn)備工作，合理安排挖掘機(jī)、壓路機(jī)等設(shè)備，完成圖紙審查與技術(shù)交底。在換填處理前，以恢復(fù)完成的中樁為準(zhǔn)，在間隔10 m處設(shè)邊樁，確定換填位置和深度。（2）換填施工，及時(shí)清理基坑內(nèi)雜物，使用自卸車運(yùn)輸換填材料，再由挖機(jī)將材料挖到換填處，填筑平整之后使用壓路機(jī)碾壓，要求碾壓次數(shù)至少為6遍。換填后采用細(xì)集料做好找平和嵌縫。換填分層時(shí)，應(yīng)換填到設(shè)計(jì)標(biāo)高，推平材料，壓路機(jī)碾壓，碾壓速度保持在3 km/h即可。為避免山區(qū)項(xiàng)目后期遇到沉陷或者滑移問(wèn)題，可鋪設(shè)土工格柵，使土層上部荷載的分布更加均勻[1]。

3 樁基礎(chǔ)施工技術(shù)的應(yīng)用

3.1 鋼筋混凝土預(yù)制樁施工技術(shù)的應(yīng)用

鋼筋混凝土預(yù)制樁具體指在工廠內(nèi)提前加工預(yù)制，經(jīng)過(guò)養(yǎng)護(hù)后達(dá)到預(yù)期設(shè)計(jì)強(qiáng)度，再將樁體運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)，使用打樁機(jī)將鋼筋混凝土預(yù)制樁打入土體內(nèi)，隨后在樁體頂部澆筑承臺(tái)梁板基礎(chǔ)，要求樁的受力鋼筋直徑不小于12 mm，一般需要配置4～8根主筋。

3.1.1 地基處理

施工前需要做好地表處理，在預(yù)制樁地基處理前平整場(chǎng)地，清理地表種植土與垃圾土，整平土地標(biāo)高，即超出設(shè)計(jì)中樁頂標(biāo)高0.5 m。對(duì)地表水和地下水的水質(zhì)進(jìn)行復(fù)測(cè)分析。清除所有軟土，使用硬度高、可壓縮性弱且穩(wěn)定性好的碎土與砂礫，分層換填，然后采用人工與機(jī)械配合的方式夯實(shí)土層，提高填充材料的密度，確保地基穩(wěn)固性，防止基樁沉降，促進(jìn)地基排水，避免積水或者膨脹土出現(xiàn)縮脹的問(wèn)題。換填完成后，需要進(jìn)行碾壓施工，使用雙鋼輪與振動(dòng)壓路機(jī)交替碾壓。雙鋼輪壓路機(jī)的運(yùn)行速度為每小時(shí)1.5 km，碾壓1次后再用振動(dòng)式壓路機(jī)碾壓，運(yùn)行速度為1.8 km/h，采用1次弱振和2次強(qiáng)振的碾壓方式后，用膠輪碾壓機(jī)與鋼輪碾壓機(jī)分別碾壓1次，碾壓速度為1.6 km/h，碾壓完成后即可消除換填表面上的輪跡，且表面平整且密實(shí)。

3.1.2 鋼筋施工

鋼筋施工時(shí)，需先檢驗(yàn)鋼筋的質(zhì)量，使其滿足施工工藝要求，把握好鋼筋的強(qiáng)度與施工精確度。加強(qiáng)對(duì)鋼筋的運(yùn)輸管理，根據(jù)山區(qū)項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)施工條件，防止因氣候潮濕造成鋼筋銹蝕。焊接鋼筋時(shí)，要注意減小接口誤差，保證焊接角度合理。

3.1.3 安裝鋼模

整體吊裝鋼模，提前查看模板拼接與打磨情況，確定連接件與螺栓緊固程度，模板在基準(zhǔn)面上安裝時(shí)，需使用4根纜風(fēng)繩將其拉近。接樁完成后，防水保溫工作之后需進(jìn)行土方回填操作，若樁間空間小，可人工耙平，每層土厚度約為250 mm，使用振動(dòng)壓實(shí)機(jī)打夯回填土，每層土打夯3次以上，要求土層的壓實(shí)系數(shù)在0.94以上，高低跨回填之后可展開(kāi)主體結(jié)構(gòu)施工。

3.1.4 混凝土灌注

混凝土與鋼筋是當(dāng)前預(yù)制樁樁基礎(chǔ)施工最常見(jiàn)的施工材料，能夠使基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)更加牢固，且承載力較強(qiáng)，制作起來(lái)比較便捷。施工時(shí)需嚴(yán)格控制預(yù)制樁的施工質(zhì)量，加強(qiáng)材料檢測(cè)。進(jìn)行混凝土灌注時(shí)，使用絲扣連接下的密封圈導(dǎo)管，導(dǎo)管內(nèi)徑為250 mm，密封性強(qiáng)，不會(huì)發(fā)生漏水問(wèn)題，單節(jié)長(zhǎng)度2.6 m，使用之前需做好試壓試驗(yàn)與密封性試驗(yàn)。本工程的試驗(yàn)壓力為0.6 MPa，通過(guò)檢驗(yàn)的導(dǎo)管才能使用。導(dǎo)管下設(shè)長(zhǎng)度需按照混凝土灌注前的孔深確定，記錄下設(shè)節(jié)數(shù)與長(zhǎng)度。初次灌注時(shí)灌到擴(kuò)孔頂面，導(dǎo)管的底部與孔底保持30 cm以上的距離，要求導(dǎo)管埋設(shè)的深度在1 m以上[3]。做好預(yù)制樁樁頭有效處理，針對(duì)樁頭位置建議采取前截法進(jìn)行施工。

灌注混凝土之前，要求混凝土的坍落度約為20 cm，灌注作業(yè)時(shí)，需要在導(dǎo)管口的位置設(shè)置砂球，連續(xù)進(jìn)行灌注，中途不能出現(xiàn)停頓。灌注到樁頂?shù)奈恢脮r(shí)，繼續(xù)灌注混凝土，直到有泥漿從孔中翻出且露出混凝土才能停止灌注。

混凝土澆筑需要保證連續(xù)，不能中斷。加強(qiáng)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境保護(hù)，由施工引起的道路塵土飛揚(yáng)，定期進(jìn)行灑水壓塵。施工臨時(shí)設(shè)施，如便道、料場(chǎng)、生產(chǎn)房屋、要貫徹少占農(nóng)田，防止水土流失，注意保護(hù)環(huán)境的原則。所有的施工垃圾和污水都要選擇合適的地點(diǎn)進(jìn)行掩埋或燃燒后進(jìn)行處理。對(duì)生活用水及施工用水的水源要分別管理，不得混用。加強(qiáng)施工便道的整修工作，經(jīng)常灑水濕潤(rùn)，避免灰塵污染等問(wèn)題發(fā)生。在混凝土初凝前，及時(shí)清除虛土、浮漿，同時(shí)清理多余混凝土，利用35#插入式振搗棒進(jìn)行振搗，振搗時(shí)插入樁頭2 m并振搗密實(shí)，振搗過(guò)程中應(yīng)避免重復(fù)振搗，防止過(guò)振。樁頂高程允許偏差應(yīng)控制在0～20 mm范圍內(nèi)。修整樁頂標(biāo)高至設(shè)計(jì)值。用振搗棒對(duì)樁頭位置進(jìn)行振搗。鋪上塑料布保護(hù)樁頭。

3.1.5 預(yù)制樁輔助沉樁施工技術(shù)要點(diǎn)

預(yù)制樁，具體指在工廠或者施工現(xiàn)場(chǎng)提前預(yù)制完成的各類材料與形式的樁，常見(jiàn)的主要有木樁、混凝土方樁、預(yù)應(yīng)力混凝土管樁、鋼樁幾種，施工時(shí)主要是采用沉樁設(shè)備將樁打入、壓入或振入土中。打入樁也被稱為錘擊樁，主要是采用錘擊的方式將預(yù)制樁沉入地基，這樣的施工方法主要適合用于樁徑小于0.6 m的情況，或者地基土屬于粉土或具有可塑性的黏狀土等。振動(dòng)成樁就是在大功率打樁機(jī)的輔助下，將設(shè)備安裝于樁頂?shù)奈恢?，憑借振動(dòng)作用減小土壤對(duì)于樁體的阻力，并依靠向下的振動(dòng)力成功使樁體沉入土內(nèi)，這樣的施工方法適合用于黏性土和砂土中。靜力壓樁也是預(yù)制樁的一種，主要是借助樁架的自身重量與壓重，依靠液壓與滑輪組提供的靜反力，使預(yù)制樁被成功壓入土中，該方法適合用在可塑性黏性土地基。

預(yù)鉆孔的孔徑應(yīng)比正常樁徑小約50 mm，鉆進(jìn)深度可以按照樁距與土層密實(shí)度情況確定，建議深度達(dá)到樁長(zhǎng)的1/3。施工期間做到隨鉆隨打，樁架應(yīng)保持鉆孔錘擊的雙重性能。沉樁施工環(huán)節(jié)可以設(shè)置塑料排水板，或者應(yīng)用袋裝砂井，其直徑不能小于70 mm，間距應(yīng)保持在1.0 m以上，深度不能超過(guò)12 m。建議在施工期間設(shè)置好隔離板樁，或者開(kāi)挖一條防震溝，寬度為0.8 m即可，具體的深度需要根據(jù)土層情況決定。打樁時(shí)應(yīng)控制打樁的速度，沉樁完成后還需要再一次復(fù)打。沉樁期間應(yīng)做好對(duì)周圍建筑物以及管線設(shè)施的觀測(cè)，保證施工安全。施工過(guò)程中，安排質(zhì)檢人員旁站監(jiān)督，并做好施工原始記錄，記錄各項(xiàng)參數(shù)，預(yù)制樁施工屬隱蔽工程，施工完畢報(bào)監(jiān)理簽認(rèn)后方可進(jìn)行下一道工序施工。

3.2 切坡臨邊局部開(kāi)挖樁基

針對(duì)山地環(huán)境，采取切坡臨邊局部開(kāi)挖施工方法，首先，要做好高跨切坡擴(kuò)孔工作。由于本項(xiàng)目臨邊樁地基為巖石，斜坡樁地基主要為土方，為防止臨空側(cè)壁過(guò)高，混凝土澆筑時(shí)出現(xiàn)樁基側(cè)壁垮塌的問(wèn)題，需對(duì)巖石側(cè)壁樁孔采用水鉆與人工配合開(kāi)挖的施工方式，完成基巖垂直擴(kuò)孔施工。當(dāng)樁基屬于臨空或者臨邊樁時(shí)，切坡主要有兩種情況，一種是樁身在高跨平臺(tái)內(nèi)，但基坑側(cè)壁的巖石厚度不超過(guò)500 mm；另一種情況時(shí)樁身局部處于平臺(tái)內(nèi)，局部臨空。建議根據(jù)樁基直徑在800 mm空間內(nèi)搭建人工操作面，架設(shè)樁基側(cè)模架體，對(duì)巖石基層垂直開(kāi)挖，在800 mm的位置停止，隨后進(jìn)行樁基直徑尺寸開(kāi)挖，直到達(dá)到嵌巖深入，圖為開(kāi)挖尺寸。

如圖1所示，項(xiàng)目需要同時(shí)針對(duì)低跨地面與高跨地面進(jìn)行施工，所以需要用到低跨樁基與高跨樁基這兩種樁基。低跨樁基是指埋于土中、與土體接觸的樁基，施工部分需要進(jìn)行樁基鋼筋籠吊裝和混凝土澆筑施工，要求澆筑口與混凝土面保持2 m的距離，連續(xù)澆筑混凝土，以防斷樁。圖2為鋼筋籠現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)輸情況。

圖1 臨邊樁與臨空樁開(kāi)挖尺寸

圖2 鋼筋籠與鋼筋籠運(yùn)輸

高跨樁基是指在地基表面進(jìn)行施工的樁基，需按照鑿樁頭→制作鋼筋籠→搭設(shè)操作架→安裝模板→澆筑混凝土的工序施工。由于高樁基礎(chǔ)能夠穿透軟弱層而達(dá)到較深的持力層，其承受豎向荷載的能力很好，廣泛應(yīng)用于大跨徑橋梁、碼頭和海洋石油平臺(tái)。如果施工期間樁體長(zhǎng)度不足，有必要進(jìn)行接樁施工，接樁長(zhǎng)度在8 m以內(nèi)時(shí)，需沿著樁身的周圍設(shè)置2排腳手架，縱向與橫向間距分別為1.5 m和0.9 m，內(nèi)部立桿距樁身300 mm，具體如圖3所示。接樁長(zhǎng)度超過(guò)8 m時(shí)，可以沿著樁身四周設(shè)置3排腳手架，內(nèi)側(cè)橫縱間距0.9 m和1.5 m，外側(cè)跨橫縱間距1.5 m，立桿距樁身300 m。

圖3 接樁長(zhǎng)度≤8 m時(shí)的架體搭設(shè)尺寸

4 結(jié)語(yǔ)

做好樁基礎(chǔ)施工對(duì)于山地項(xiàng)目有重要意義，地基工程施工周期長(zhǎng)，且容易受到自然環(huán)境的影響，為提高地基承載力，有必要統(tǒng)籌各施工環(huán)節(jié)，把控施工質(zhì)量，通過(guò)換填與樁基礎(chǔ)的施工，提升地基與基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度。結(jié)合工程項(xiàng)目實(shí)際情況，本文明確了換填施工的要點(diǎn)，使用粗砂、沙土以及水泥土換填軟土層，實(shí)現(xiàn)了對(duì)土層的針對(duì)性處理。與此同時(shí)，綜合應(yīng)用灌注樁及切坡臨邊局部開(kāi)挖樁基施工技術(shù)，科學(xué)安裝鋼模與澆筑混凝土，全方位保障了工程施工質(zhì)量，整體吊裝鋼模，根據(jù)模板拼接和打磨的實(shí)際情況，保證了連接件和螺栓之間的緊固程度，整體施工效果達(dá)到了預(yù)期。