汪崢

（浙江省二建建設(shè)集團有限公司，浙江 寧波 315207）

1 引言

在城市化建設(shè)不斷深入背景下，國內(nèi)圍海造地工程數(shù)量逐漸增加，但因沿海區(qū)域地基較為松軟，軟土地層范圍較大，在此類地基上進行鉆孔灌注樁施工時，對施工質(zhì)量要求十分嚴格。在國外的鉆孔灌注樁施工技術(shù)研究中，多是在普通土層建筑工程中的應(yīng)用，本研究重點分析海涂鉆孔灌注樁的應(yīng)用措施與質(zhì)量控制要點，使建筑物安全得到切實保障。

2 工程概況

以雨水監(jiān)控及事故水收集池工程為例，位于浙江寧波市。根據(jù)氣象資料，在2019 年12 月初～2020 年3 月初進行水泥攪拌樁施工，當(dāng)?shù)丨h(huán)境溫度在-5～10 ℃。項目主要內(nèi)容是新建雨水監(jiān)控池和事故水收集池，二者的有效容積分別為11 000 m3和47 000 m3，并創(chuàng)建值班室、變電所、閥門井、生活污水井與相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施。該項目工期要求嚴格，在水泥攪拌樁施工階段，將根據(jù)實際天氣情況采取相應(yīng)的施工措施，使樁體質(zhì)量得到保障。在基坑圍護結(jié)構(gòu)中采用三軸水泥攪拌樁，三軸勁性水泥土攪拌樁內(nèi)插入H 型鋼，采用直徑為850 mm 的水泥土攪拌樁，內(nèi)插H700 mm×300 mm×13 mm×24 mm 型鋼作為止水帷幕，利用標準整圓套接方式，選擇與之相匹配的設(shè)計搭接跳打法，保障整體施工質(zhì)量。

3 軟土地基鉆孔灌注樁質(zhì)量控制措施

3.1 明確SMW工法樁設(shè)計要求

該項目采用SMW 工法樁，為了保障樁體質(zhì)量，需要明確以下設(shè)計要求。止水帷幕選用850 mm@600 mm 三軸水泥攪拌樁，水泥摻入量為20%，水灰比為1.5～2.0；要求28 d 無側(cè)限抗壓強度超過0.8 MPa；樁身垂直度應(yīng)小于0.5%，樁體中心偏差控制在50 mm 以內(nèi)；型鋼應(yīng)確保平直，接頭位置與坑底上下距離均超過2.5 m，圖紙內(nèi)沒有詳細標記的位置可參考施工規(guī)范；SMW 工法樁內(nèi)插H700 mm×300 mm×13 mm×24 mm 型鋼，H 型鋼在基坑回填完畢后才可拔除；型鋼插入并固定后，誤差與標準值相比不可超過50 mm，垂直偏差控制在0.5 mm以內(nèi)；型鋼應(yīng)在三軸攪拌樁施工后3 h 內(nèi)插入。在基坑開挖前，對工法樁的施工質(zhì)量進行檢驗，通過取芯、滲透系數(shù)檢測等方式，要求檢驗數(shù)量超過設(shè)計要求，質(zhì)檢標準見表1[1]。待樁體達到齡期28 d 后，可鉆孔取心檢測其強度是否符合標準，無側(cè)限抗壓強度應(yīng)超過0.8 MPa，樁體檢查數(shù)量為總數(shù)的2%。

表1 SMW工法樁質(zhì)檢標準

3.2 加強施工材料質(zhì)量管理

該項目中的三軸水泥攪拌樁的主要材料為水泥，加強材料質(zhì)量控制可使整體工程質(zhì)量得到保障。選用正規(guī)廠家生產(chǎn)、資質(zhì)齊全的水泥，在入場前進行嚴格的質(zhì)檢，要求質(zhì)檢人員充分意識到水泥材料質(zhì)量的重要性，由專人負責(zé)整理材料，創(chuàng)建完善的材料質(zhì)檢制度，明確各崗位職責(zé)，定期檢驗水泥資料與產(chǎn)品狀態(tài)，確保水泥產(chǎn)品完好、信息準確。按照設(shè)計要求定時采購，購入水泥均要具備質(zhì)量證明單據(jù)，并對品種、標號、生產(chǎn)日期進行檢驗，對于證件缺失的產(chǎn)品，應(yīng)主動向廠家索取，認真做好復(fù)檢工作，復(fù)檢項目包括安定性、強度、凝結(jié)時間和細交等，根據(jù)規(guī)定要求進行質(zhì)量審查，并將質(zhì)檢材料和復(fù)試資料匯總存檔[2]。

3.3 落實各項施工流程管理

3.3.1 測量放線

按照測繪方提供的坐標點位，根據(jù)圖紙中的尺寸位置，在現(xiàn)場設(shè)置圍護結(jié)構(gòu)中線，明確標記出來，放線后由監(jiān)理方到場復(fù)核，確定無誤后正式攪拌施工。該項目采用0.4 m3的挖機，順著圍護內(nèi)邊控制線進行挖掘，溝槽寬度為1 200 mm，深度為800 mm，將土渣清理干凈，挖到原土為止，如若挖掘中遇到障礙物，由總包進行清理，并將較大空洞回填、壓實，確保SMW工法樁順利施工。

3.3.2 定位與鉆孔

在溝槽兩端鋪設(shè)導(dǎo)向定位軸線，根據(jù)設(shè)計規(guī)定，在軸線上標記出鉆孔及安插H 型鋼的點位，由技術(shù)人員根據(jù)標記點位調(diào)整鉆機樁架，使鉆孔軸芯位置準確；將控制標高引測到定位型鋼上，使鉆桿下鉆深度能夠與規(guī)定相符。在設(shè)備位置移動時，需要順著圍護中心線方向，按照既定作業(yè)順序移動，利用間隔全斷面套打形式，循環(huán)至圍護墻體成型。打樁移位應(yīng)由機長統(tǒng)一指揮，前后臺成員發(fā)揮合力完成枕木搬移，使打樁架位置能夠穩(wěn)定，滾管下方的枕木應(yīng)墊實，使深攪機在水平和垂直方向的誤差均滿足要求。以水泥土攪拌樁作為坑內(nèi)外止水帷幕，施工期間禁止出現(xiàn)冷縫，對于出現(xiàn)時長超過24 h 的接縫，需要立即補強處理[3]。

3.3.3 水泥漿液拌制

在現(xiàn)場創(chuàng)建自動攪拌系統(tǒng)，正式開鉆前，將攪拌好的水泥漿液放入儲漿池中，鉆進與供漿同步開展，并開展技術(shù)交底，攪拌樁選用42.5 級普通硅酸鹽水泥，水灰比為1.5～2.0，水泥摻入比為20%。拌漿與注漿量用每鉆的加固土體換算，漿液流量根據(jù)輸送能力、鉆進速度進行靈活調(diào)整。待土體加固完畢后，28 d 抗壓強度應(yīng)超過設(shè)計值。利用電子秤對水泥用量進行控制，在漿液制備前，需要將水泥與水的總重量相加后，分多次攪拌，先放入水的用量，再將水泥放入，待電子秤數(shù)值與水泥漿總重相同后，再進行攪拌，時長超過3 min；按照成樁深度的設(shè)計值，在鉆機運行中鉆桿應(yīng)始終保持勻速轉(zhuǎn)動，下鉆速度應(yīng)控制在1.0 m/min 以內(nèi)，提升速度控制在1.5 m/min 內(nèi)，可結(jié)合項目實際地質(zhì)情況進行靈活調(diào)整。對于三軸攪拌樁機來說，首次噴漿攪拌的下沉速度應(yīng)大約在1.0 m/min，提升第二次攪拌的速度應(yīng)大約在1.5 m/min，并始終將樁機電流控制在電機額定值中，避免其下沉或提升速度受到影響。同時，注入水泥漿液，在孔內(nèi)使水泥漿與土體充分攪拌，從而提高樁體質(zhì)量?？茖W(xué)處理溢出的泥土，使攪拌樁設(shè)計樁頂標高滿足要求，便于后續(xù)工序施工。

3.3.4 H 型鋼插放

在鉆孔水泥經(jīng)過充分攪拌后，沒有初凝硬化前，可用大型吊裝設(shè)備，將H 型鋼吊起，轉(zhuǎn)移到指定地點，借助型鋼自身重力插入設(shè)計深度，再用水準儀進行調(diào)整，使各項指標滿足設(shè)計規(guī)定。將型鋼垂直度調(diào)整到0.5%內(nèi)，通常借助鋼體吊裝孔將其垂直調(diào)離地面，或利用全站儀進行操控。如若軟土層中型鋼受自身重量影響下沉深度超過設(shè)計值，可用鋼筋穿過型鋼吊孔，將其固定到溝槽兩端的定位型鋼上，直到孔中水泥凝固。在實際操作中，因局部地質(zhì)較為復(fù)雜，帶有流沙、孤石等情況，在型鋼插放時可能受到阻力影響難以順利下沉，可借助振動錘擊設(shè)備，幫助其下沉到特定深度。

部分H 型鋼需要拔出回收，可在插放之前在表面涂抹高分子隔離材料，正式澆筑圈梁前，要用隔離材料將型鋼各面與混凝土分離，選用0.8～1.0 泡沫板完成，澆筑圈梁時，需要由專人負責(zé)指導(dǎo)，避免隔離材料受損，無法二次利用，型鋼還要超過圈梁500～600 mm[4]，如圖1 所示。

圖1 H型鋼安插位置圖

3.3.5 溝槽清理

漿液注入攪拌孔后，再將H 型鋼插入，難免會有部分水泥土被擠出，可利用挖機進行溝槽清理，并將清理出的泥土及時運出現(xiàn)場，確保場地整潔，溝槽邊緣施工能夠照常開展。同時，還要保證三軸攪拌樁硬化成型，被清理的水泥土固化后，及時運送到指定地點。清孔后30 min 內(nèi)進行水下灌注，初次灌注量為0.8 m3，滿足設(shè)計要求后剪斷鐵絲，使混凝土徹底灌注至孔底。拔出H 型鋼時，先用液壓千斤頂，借助圈梁反力座將插板安裝到型鋼端頭，再將H 鋼接長，依次安裝液壓千斤頂、夾具等，使型鋼頂部松動，頂起約2 m，型鋼頂部利用25 t 汽車吊牽引，避免傾倒，如圖2 所示。

圖2 H型鋼拔除工藝圖

3.4 泥漿池設(shè)置與外運處理

為了確?；炷凉嘧顿|(zhì)量符合標準，在現(xiàn)場創(chuàng)建一個臨時泥漿池，尺寸為6 m×5 m×3 m，位置鄰近便道，靠近多個墩位，且有序排列。在泥漿循環(huán)與凈化方面，為使現(xiàn)場環(huán)境得以保持，促進泥漿重復(fù)利用，可在現(xiàn)場設(shè)置循環(huán)凈化系統(tǒng)，主要由制漿池、循環(huán)池、凈化裝置來組成。泥漿所用黏土以膨脹土和凍融后的地表黏土為主，可將沉淀池、循環(huán)池單獨設(shè)置，便于孔底鉆渣及時清理出來，沉淀后的泥漿也可二次使用；在泥漿排放方面，站在環(huán)保角度上看，一方面孔底鉆渣應(yīng)排放到指定位置，不可隨意排放到周圍河流、水塘等處；另一方面，可用罐車將廢泥漿運送出去，以免廢泥漿引發(fā)場地污染；為了確保水泥土攪拌均勻，應(yīng)嚴格控制下沉與提升速度，如若出現(xiàn)堵管斷漿情況，應(yīng)及時停泵尋找原因，在故障排除后進行鉆具提升或沉降，方可噴漿，預(yù)防斷樁。

4 結(jié)語

綜上所述，經(jīng)過近年來的不斷摸索和總結(jié)，鉆孔灌注樁施工工藝逐漸優(yōu)化創(chuàng)新，施工設(shè)備也不斷改進，可應(yīng)用到各種條件與場景中。隨著淺海、海涂地區(qū)建筑規(guī)模逐漸擴大，該技術(shù)在軟土地基中的應(yīng)用日益頻繁，與其他區(qū)域相比作業(yè)難度較高，對工程質(zhì)量控制更為嚴格。這就要求施工人員充分了解當(dāng)?shù)貙嶋H情況，認真熟悉設(shè)計圖紙與相關(guān)資料，提前預(yù)測灌注樁施工期間可能出現(xiàn)的問題，并制定應(yīng)急措施，牢牢把握測量放線、定位與鉆孔、水泥漿液拌制、H 型鋼插放等施工要點，并注重材料、施工流程、泥漿排放等方面的質(zhì)量管控，強化竣工驗收，使工程各環(huán)節(jié)有條不紊地開展，整體施工質(zhì)量得到切實保障。