陳 立

（廣西安全工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣西 南寧 530000）

0 引言

當(dāng)前，鉆孔灌注樁技術(shù)在建筑工程施工中的應(yīng)用較為廣泛，具有施工效率高、安全性高、環(huán)境污染少等優(yōu)點(diǎn)。但在實(shí)際施工過程中，經(jīng)常受到地質(zhì)條件、施工環(huán)境等不同因素的影響，進(jìn)而降低了旋挖鉆孔灌注樁施工質(zhì)量[1]。因此需要加強(qiáng)施工全過程各個(gè)工藝的質(zhì)量控制。本文以某工程為例，就旋挖鉆孔灌注樁支護(hù)深基坑施工控制要點(diǎn)進(jìn)行探討。

1 工程概況

1.1 工程設(shè)計(jì)概況

本工程由2 層地下室、一棟地上32 層主樓組成，總建筑面積約10 萬(wàn)m2，場(chǎng)地相對(duì)設(shè)計(jì)標(biāo)高為±0.00 m，絕對(duì)標(biāo)高為91.4 m。場(chǎng)地經(jīng)平整后絕對(duì)標(biāo)高約為85.6 m。基礎(chǔ)形式為筏板基礎(chǔ)，筏板厚2 m，基坑底標(biāo)高為81.15 m，局部80.55 m。據(jù)地質(zhì)勘查報(bào)告及現(xiàn)場(chǎng)局部開挖揭露，擬建場(chǎng)地東北角雜填土層厚達(dá)7.5～10.6 m，層底標(biāo)高為75 m，需采取換填措施，且基坑開挖深度為3.31～10.6 m。

1.2 地下管線及周邊環(huán)境條件

擬建場(chǎng)地屬丘陵地貌，是西高東低的平緩地形。周邊無(wú)地下電線電纜通過，工地現(xiàn)有地面以下無(wú)其他任何管線。場(chǎng)地北側(cè)為臨時(shí)施工道路，坑邊距工地圍墻為6 m。基坑西側(cè)、東側(cè)、南側(cè)為一期地下室場(chǎng)地。

2 旋挖樁施工技術(shù)的特點(diǎn)

2.1 自動(dòng)化程度較高

使用旋轉(zhuǎn)式鉆機(jī)進(jìn)行施工時(shí)，只需一名操作員即可校準(zhǔn)外部挖掘并完成挖掘機(jī)的移動(dòng)。此外，極高的自動(dòng)化程度可實(shí)現(xiàn)鉆機(jī)的垂直校正和鉆孔深度的測(cè)量。在實(shí)際施工中，旋轉(zhuǎn)樁鉆機(jī)直接由液壓驅(qū)動(dòng)，計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)確保了鉆孔定位的準(zhǔn)確性，達(dá)到了1 m/min 的鉆孔速度，滿足了施工進(jìn)度的要求。在施工過程中，將鉆頭設(shè)置為動(dòng)力鉆頭，并且可以上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。孔徑非常理想，不僅滿足施工質(zhì)量和施工進(jìn)度要求，而且具有很大的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。

2.2 施工技術(shù)使用范圍廣

旋轉(zhuǎn)式鉆機(jī)的行走模式已從原始輪胎類型發(fā)展到最新的履帶式設(shè)備，增加了重量與地面的接觸面積，減少了對(duì)整條道路的要求，便于在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)鉆探。不僅如此，挖掘機(jī)的自動(dòng)移動(dòng)功能進(jìn)一步擴(kuò)大了鉆機(jī)的使用范圍。另外，現(xiàn)代鉆井和鉆機(jī)通常使用泥漿來(lái)保護(hù)正在施工的墻壁，形成孔后，放下鋼筋籠并注入混凝土，在復(fù)雜的條件下（如軟土和快速砂土）也能確保施工工作的效率和質(zhì)量，并進(jìn)一步擴(kuò)大建筑工程范圍[2]。而旋挖鉆機(jī)形成孔，以總體上保持較高的運(yùn)營(yíng)效率并滿足各種需求，使其更具操作優(yōu)勢(shì)。

2.3 環(huán)保性能好

對(duì)建筑業(yè)中樁基施工技術(shù)的研究表明，采用傳統(tǒng)方法分離泥漿需要花費(fèi)大量時(shí)間并占據(jù)較大空間，對(duì)施工場(chǎng)地和施工周期的要求較高。而鉆探設(shè)備實(shí)現(xiàn)平滑鉆探主要取決于旋轉(zhuǎn)式挖掘機(jī)的重量、鉆探壓力和動(dòng)力頭自身的扭矩，并且其產(chǎn)生的鉆探廢渣統(tǒng)一收集在機(jī)筒里，可以減少施工現(xiàn)場(chǎng)的廢物堆積，確保施工場(chǎng)地的整潔。

2.4 設(shè)備性能和機(jī)動(dòng)性能良好

對(duì)于基坑和基坑樁的施工，技術(shù)人員主要采用機(jī)電液壓一體化的施工方法，其結(jié)構(gòu)緊湊，能夠保障各種施工過程的順利進(jìn)行[3]。另外，開挖設(shè)備可以獨(dú)立安裝和拆卸，減少了設(shè)備在移動(dòng)過程中對(duì)道路的需求；通過單獨(dú)安裝柴油，可以實(shí)現(xiàn)獨(dú)立運(yùn)行，減少對(duì)電力的依賴并有效避免潛在的安全問題，有效保證了項(xiàng)目施工的安全性和施工進(jìn)度。

3 施工流程

本支護(hù)樁工程共54 根樁，基坑長(zhǎng)96.8 m，施工中擬投入2 臺(tái)SR250 型旋挖鉆機(jī)，按照整體進(jìn)度，支撐樁施工時(shí)間應(yīng)為15 d。根據(jù)施工部署，由于基坑邊長(zhǎng)較長(zhǎng)，在東、西角分別安裝了一臺(tái)鉆機(jī)，開工流程由東向西移動(dòng)，沿著基坑向北方向?，F(xiàn)澆樁施工必須將兩根樁隔開，相鄰樁孔施工應(yīng)在現(xiàn)澆樁混凝土后48 h 進(jìn)行。

旋挖樁施工工藝流程如下：測(cè)量放樣→埋設(shè)護(hù)筒→鉆進(jìn)→清孔→鋼筋籠下放→導(dǎo)管安裝→二次清孔→混凝土澆筑→卸除導(dǎo)管→回填孔口→清除樁頂土→竣工驗(yàn)收，如圖1所示。

圖1 旋挖樁施工工藝流程

4 施工控制要點(diǎn)

4.1 測(cè)量放樣

在施工前，應(yīng)將樁位線放出，而后依據(jù)樁位進(jìn)行一定的測(cè)量放線，使用相應(yīng)的全站儀確定位置，打好樁位，并標(biāo)出樁位。

4.2 護(hù)筒埋設(shè)

在護(hù)筒埋設(shè)前，應(yīng)選用厚4～6 mm 的鋼板進(jìn)行護(hù)筒制作，且護(hù)筒內(nèi)徑長(zhǎng)1.5 m。在護(hù)筒埋設(shè)過程中，上端要高出地面0.3 cm，在護(hù)筒周邊回填黏土，并進(jìn)行夯實(shí)，當(dāng)達(dá)到密實(shí)度要求時(shí)，需確保其垂直度，以防泥漿流失。與此同時(shí)，將護(hù)筒底土層挖深，孔底回填黏土后，以300～500 mm 厚度進(jìn)行夯實(shí)，再安放護(hù)筒，避免護(hù)筒底口滲漏，以防地表水滲入。此外，將護(hù)筒外面與原土之間的土層填滿，并進(jìn)行夯實(shí)。如果護(hù)筒過長(zhǎng)，可輔以錘擊、壓重振動(dòng)沉入，還可在護(hù)筒上綁扎木方，防止護(hù)筒下竄。

4.3 鉆孔

鉆機(jī)就位后，即可進(jìn)行鉆孔作業(yè)。在鉆孔過程中，應(yīng)嚴(yán)格控制好每輪鉆孔深度，通常在60 cm 左右還應(yīng)控制好相應(yīng)的鉆孔機(jī)速度，在釋放鏟斗時(shí)，往往需要確保其穩(wěn)定；提升鏟斗時(shí)，則慢慢推進(jìn)。開孔時(shí)，開挖量應(yīng)在-8 m 左右，同時(shí)控制直線度，避免跑偏。鉆孔時(shí)，無(wú)論是從硬地層到軟地層，還是從軟地層到硬地層，應(yīng)嚴(yán)格控制相應(yīng)的進(jìn)尺速度。若是硬地層，應(yīng)加快鉆孔速度；若是砂層，應(yīng)減慢鉆孔速度并適當(dāng)增加泥漿量。另外，在施工過程中，要先嚴(yán)格測(cè)量泥漿指數(shù)，如果泥漿指數(shù)超過的標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)及時(shí)調(diào)整泥漿用量。

4.4 清孔

鉆孔作業(yè)完成后，即可進(jìn)行第一次清孔作業(yè)。清孔時(shí)，一般采用正循環(huán)清掃法，時(shí)間控制在30 min 以上。且支撐樁長(zhǎng)18 m，要求鉆具先增至35 m，再泵入，保證泥漿性能滿足指標(biāo)要求。此外，應(yīng)清除孔底的沉積物。

清孔作業(yè)完成后，應(yīng)及時(shí)松動(dòng)樁孔，然后進(jìn)行注漿管安裝和二次清孔。混凝土澆筑施工前，應(yīng)嚴(yán)格檢查孔底砂層厚度是否符合施工要求，這是保證混凝土柱質(zhì)量的前提。在二次清洗作業(yè)中，采用反循環(huán)清洗方式，即在最后一次清洗作業(yè)完成后，將鋼筋籠放入孔內(nèi)，再將導(dǎo)管連接到孔底，同時(shí)將氣管插入氣管底部，保證兩者之間的距離為2 m，確保氣管與高壓氣管相連，另一端與空壓機(jī)相連。此外，應(yīng)密封管道開口，使高壓空氣流過管道底部的管道并與泥漿混合，在高壓作用下，將管道內(nèi)的污泥排出，保持孔內(nèi)壓力平衡，避免孔塌。

4.5 鋼保持架的生產(chǎn)

①制作鋼筋籠時(shí)，應(yīng)先計(jì)算箍筋的材料長(zhǎng)度，先將鋼筋調(diào)直，再進(jìn)行切割，以利施工。但因焊接主筋與箍筋尺寸差異較大，應(yīng)按相關(guān)要求放置，以防操作失誤。②樁身主筋連接應(yīng)采用機(jī)械套管，連接質(zhì)量應(yīng)符合《鋼筋機(jī)械連接技術(shù)規(guī)范》（JGJ 107—2016）的要求。③按設(shè)計(jì)要求將箍筋放入主筋中，并保證箍筋與主筋垂直，然后點(diǎn)焊。④鋼筋籠制作完成后，應(yīng)將鋼筋籠固定在平整的地面上，防止鋼筋籠變形。

4.6 鋼筋籠起吊

支護(hù)樁長(zhǎng)度為18 m，而鋼筋籠長(zhǎng)40 m，因跨度較長(zhǎng)，故其吊裝具有一定難度，在制作時(shí)，應(yīng)將鋼筋籠分成每節(jié)12 m，再對(duì)鋼筋籠進(jìn)行吊裝，并采用分段吊裝的方式，做好孔口連接。同時(shí)，在鋼筋籠起吊時(shí)，應(yīng)采用扁擔(dān)起吊的方式，將吊點(diǎn)對(duì)稱吊在鋼筋籠上部。其中，鋼筋籠起吊點(diǎn)為5 個(gè)左右，在實(shí)際施工時(shí)應(yīng)防止鋼筋籠發(fā)和變形。

4.7 鋼筋籠下放

①降低鋼筋籠的高度，確保鋼筋籠及時(shí)入孔，入孔時(shí)將鋼筋籠對(duì)準(zhǔn)孔，保證鋼筋籠的垂直度，控制下降速度。鋼筋籠入孔時(shí)應(yīng)緩慢下降，不得擺動(dòng)。若有障礙物，應(yīng)及時(shí)停止，查明原因后立即處理，不得強(qiáng)行入孔。②鋼筋籠下放時(shí)，應(yīng)使用吊桿輔助下沉，實(shí)現(xiàn)鋼筋籠樁頂?shù)臉?biāo)高控制，避免鋼筋籠上浮。鋼筋籠安裝完畢后，應(yīng)做好相關(guān)的檢查工作，檢查合格后，應(yīng)采取措施將鋼筋籠固定在孔口處。

4.8 混凝土澆筑

混凝土澆筑時(shí)，風(fēng)管防水塞采用充氣氣囊，保證直徑符合通過要求。在填充過程中，防止填充中斷或混凝土從漏斗外部滑入導(dǎo)管。在拔管前，應(yīng)計(jì)算好導(dǎo)管的埋深，一般不超過6 m。當(dāng)混凝土面與鋼筋籠下部接觸時(shí)，也應(yīng)保證導(dǎo)管的埋設(shè)深度同時(shí)適當(dāng)抬高導(dǎo)軌，防止鋼筋籠飄浮。另外，澆筑混凝土?xí)r，樁頂應(yīng)澆筑至5 m，達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后才能進(jìn)行吊裝，以保證混凝土的強(qiáng)度。

5 施工技術(shù)要點(diǎn)及事故處理措施

5.1 導(dǎo)墻施工

導(dǎo)向壁上預(yù)留的定位孔直徑應(yīng)比鉆機(jī)外殼的外壁直徑大20～40 mm，且孔定位誤差應(yīng)控制在±10 mm之內(nèi)，內(nèi)壁平面度誤差應(yīng)小于3 mm，垂直偏差小于3%。在開挖引導(dǎo)通道期間，必須避免引導(dǎo)壁的大變形。另外，如果導(dǎo)向墻的混凝土強(qiáng)度不符合設(shè)計(jì)要求，則禁止在導(dǎo)向墻附近停放重型機(jī)械或操作。

5.2 前期準(zhǔn)備

首先，施工人員需要全面了解設(shè)計(jì)施工圖，并做好測(cè)量和放樣，同時(shí)需要設(shè)計(jì)用于平整施工現(xiàn)場(chǎng)的施工通道。其次，創(chuàng)建一個(gè)鉆框，填充互連件，設(shè)置水和電源系統(tǒng)，準(zhǔn)備泥漿，確保機(jī)械安裝到位，并在認(rèn)證后使原材料順利進(jìn)入邊緣。最后，組織施工人員進(jìn)行實(shí)地調(diào)查，收集各種與施工相關(guān)的數(shù)據(jù)，科學(xué)有效地規(guī)劃施工流程，進(jìn)而均衡地建設(shè)樁基，以及有針對(duì)性、有節(jié)奏地進(jìn)行施工作業(yè)。

5.3 混凝土灌注

第一次灌注時(shí)，必須固定足量的混凝土，將其注入水下混凝土，而導(dǎo)管的埋深必須在混凝土注入面以下至少1 m 的位置。在提升導(dǎo)管的過程中，需要控制上升速度，切勿出現(xiàn)導(dǎo)管高于混凝土注入面的現(xiàn)象。在整個(gè)施工過程中，必須測(cè)量導(dǎo)管的實(shí)際埋深以及混凝土注入表面與管道內(nèi)部之間的高度差。針對(duì)水下混凝土注入，應(yīng)創(chuàng)建相應(yīng)記錄，以保證結(jié)構(gòu)本身的連續(xù)性，合理控制每次注入的時(shí)間，包括初始混凝土的初始硬化時(shí)間，及時(shí)記錄故障并進(jìn)行處理。

5.4 分段施工時(shí)節(jié)點(diǎn)處理措施

為了確保支撐樁的正常施工，必須采用多個(gè)鉆機(jī)逐段協(xié)調(diào)施工，從而避免在多個(gè)施工段之間造成節(jié)點(diǎn)連通性問題[4]。同時(shí)，可以在過渡結(jié)構(gòu)連接節(jié)點(diǎn)使用沙堆的方法，并在結(jié)構(gòu)部分的末尾放置沙堆。即在鉆孔后使用填充砂樁的方法來(lái)確保相鄰樁的咬合槽。一旦結(jié)構(gòu)到達(dá)沙堆區(qū)域，就可以使用低壓套管挖掘內(nèi)部的沙堆并及時(shí)重新填充混凝土。

5.5 其他質(zhì)量保證措施

基坑支護(hù)的施工質(zhì)量應(yīng)從人員、材料、設(shè)備和施工技術(shù)等方面來(lái)把控。在原材料管理方面，加強(qiáng)建材市場(chǎng)原材料的篩選，嚴(yán)把灌漿材料質(zhì)量關(guān)。過程質(zhì)量控制的重點(diǎn)是加強(qiáng)基坑支護(hù)施工過程的監(jiān)督，按照施工設(shè)計(jì)開展作業(yè)，并逐步檢查施工細(xì)節(jié)，從而保證過程質(zhì)量監(jiān)督的有效性[5]。其中，管理人員的能力和素質(zhì)保證了項(xiàng)目的順利實(shí)施，并且，良好的管理和質(zhì)量對(duì)實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目目標(biāo)至關(guān)重要，而施工人員的能力和素質(zhì)直接影響施工質(zhì)量和進(jìn)度。

6 結(jié)語(yǔ)

總之，作為建筑基礎(chǔ)施工中常見的施工技術(shù)，旋挖鉆是一種新型的成孔技術(shù)。由于其施工效率高、質(zhì)量好、安全性高、環(huán)境污染少等優(yōu)點(diǎn)，在施工作業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。而且，采用旋挖法施工現(xiàn)澆樁，大大提高了現(xiàn)澆樁基礎(chǔ)的承載能力，減少了結(jié)構(gòu)沉降。結(jié)合實(shí)例，本文提出了旋轉(zhuǎn)鉆孔灌注樁施工過程中的關(guān)鍵技術(shù)以及施工中的注意事項(xiàng)，為施工人員順利開展施工作業(yè)提供了參考。