程 雷

廣州建筑產(chǎn)業(yè)開發(fā)有限公司 廣東 廣州 510000

樁基礎(chǔ)施工有不同種類的施工工藝，例如旋挖灌注樁、沖孔灌注樁、打入法預(yù)制管樁、靜力壓入法預(yù)制管樁等，能應(yīng)用在不同土質(zhì)環(huán)境中。工程樁作為建筑的基礎(chǔ)，工程樁良好的質(zhì)量能夠增強(qiáng)建筑物的穩(wěn)定性及整體承載能力，其施工工藝靈活，且比較繁瑣。在工程樁基礎(chǔ)施工中，隨著施工技術(shù)的進(jìn)步，樁基礎(chǔ)的施工工藝及施工機(jī)械都有了較大的完善，但仍然需要對(duì)地基承受壓力導(dǎo)致變形的情況進(jìn)行思考及改進(jìn)，重視對(duì)土質(zhì)的勘察與研究使得樁基礎(chǔ)施工符合當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)特征，保證工程樁基礎(chǔ)能滿足建筑結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)要求。

1 工程概況及實(shí)施條件

1.1 項(xiàng)目概況

本項(xiàng)目位于廣州市南沙區(qū)，該地區(qū)屬于珠江三角洲的沖擊平原，本項(xiàng)目是集醫(yī)、教、研為一體的大型綜合性醫(yī)院，包含5幢塔樓，2層地下室，5層裙樓，項(xiàng)目總建筑面積30多萬(wàn)平方m。本工程樁基采用灌注樁基礎(chǔ)，項(xiàng)目高壓線保護(hù)區(qū)域外的工程樁采用旋挖成孔工藝，高壓線保護(hù)區(qū)域內(nèi)的工程樁采用沖孔施工工藝。因本工程地質(zhì)條件變化復(fù)雜，基礎(chǔ)施工前應(yīng)進(jìn)行超前鉆施工，以探明樁底巖層性狀。樁長(zhǎng)及入巖深度應(yīng)根據(jù)超前鉆資料現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行確定。該工程樁在原狀地面施工，場(chǎng)地干燥平整方便后續(xù)施工。

1.2 施工條件

本項(xiàng)目占地面積大，軟土分布范圍廣，場(chǎng)地原貌為一片魚塘，雜草叢生，場(chǎng)地地面標(biāo)高約為4.2m。為滿足基坑支護(hù)工程及工程樁施工，場(chǎng)地已采用磚渣回填夯實(shí)平整，平整后地面標(biāo)高約為6.3m，以滿足樁機(jī)行走的承載要求，對(duì)局部不滿足樁機(jī)行走的區(qū)域擬采用路基板滿鋪施工。場(chǎng)區(qū)內(nèi)已澆筑部分砼環(huán)形道路，地塊中間有110kV和10kV輸電線穿過，地塊中央有一座110kV電塔和若干10kV線路的線桿，其中10kV輸電線已完成遷移。南側(cè)為變電站，距離坡頂線約55m。高壓電塔位于擬修建的醫(yī)技樓位置，110kV高壓線路走向經(jīng)過擬修建的宿舍、教學(xué)中心及醫(yī)技樓等建筑物區(qū)域，高壓線最低處距離場(chǎng)地回埴平整后的地面約12m?，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)有3個(gè)臨電變壓器，容量為630KVA，水源引自東面興隆路口市政DN80水表，引入水管DN100?；觾?nèi)進(jìn)行土方回填平整后，現(xiàn)地面標(biāo)高為5.4~6.7m，現(xiàn)階段基坑內(nèi)設(shè)置了排水溝由水泵進(jìn)行排水[1]。

2 旋挖樁施工技術(shù)

2.1 測(cè)量定位及護(hù)筒埋設(shè)

測(cè)量定位依據(jù)本項(xiàng)目的設(shè)計(jì)樁位平面圖和相關(guān)測(cè)量資料，確定校核場(chǎng)地基準(zhǔn)點(diǎn)、基準(zhǔn)線、測(cè)量軸線和樁的位置，在已經(jīng)平整好的項(xiàng)目區(qū)域上，根據(jù)控制點(diǎn)測(cè)定樁位中心，然后打入鋼筋作為標(biāo)注，鋼筋露出地面大概5mm到10mm。定位后會(huì)同有關(guān)部門和技術(shù)人員，對(duì)軸線、樁位進(jìn)行復(fù)核并做記錄，確保復(fù)核結(jié)果符合國(guó)家規(guī)范及設(shè)計(jì)要求，才可進(jìn)行后續(xù)施工 。

孔口位置埋設(shè)長(zhǎng)鋼護(hù)筒，護(hù)筒的內(nèi)徑對(duì)于鉆孔樁應(yīng)大于鉆頭直徑100mm。護(hù)筒埋設(shè)深度不少于6m，且高出泥漿面200mm。埋設(shè)護(hù)筒的位置是根據(jù)測(cè)量技術(shù)人員放出的樁位中心來(lái)確定，再進(jìn)行長(zhǎng)鋼護(hù)筒的埋設(shè)，將護(hù)筒垂直壓入孔內(nèi)，護(hù)筒周邊再用粘性土回填壓實(shí)，引出的樁位中心控制線，護(hù)筒中心與樁中心偏差應(yīng)當(dāng)少于50mm。由于場(chǎng)地淤泥層或粉砂層層底深度(相對(duì)當(dāng)前的場(chǎng)地標(biāo)高)均超過8m，所以護(hù)筒長(zhǎng)度采用8m~12.5m，具體護(hù)筒長(zhǎng)度應(yīng)結(jié)合工程樁周邊地質(zhì)條件和施工要求綜合確定。鋼護(hù)筒壁厚為16~20mm。

2.2 成孔施工流程

首先，鉆機(jī)就位后需要調(diào)整好鉆桿的垂直度，調(diào)整后先注入按要求調(diào)制好的泥漿，然后進(jìn)行鉆孔操作。如果在鉆孔過程中產(chǎn)生塌孔現(xiàn)象，需要停機(jī)并會(huì)同相關(guān)單位分析產(chǎn)生的原因，并制定針對(duì)性的施工方法。如分析后是水壓力不夠，應(yīng)及時(shí)調(diào)整泥漿濃度并控制好含砂率、同時(shí)降低進(jìn)尺速度，確保樁的成樁質(zhì)量如垂直度偏差等能夠滿足設(shè)計(jì)及施工要求。在鉆頭下降到預(yù)定深度后旋轉(zhuǎn)鉆斗，并對(duì)其施加壓力將土擠入鉆斗內(nèi)，當(dāng)儀表自動(dòng)顯示筒滿時(shí)，鉆斗底部就會(huì)關(guān)閉，再將鉆斗提出地面并完成泄土工作。

其次，施工期間護(hù)筒內(nèi)的泥漿面應(yīng)高出地下水位面1.0m以上，以保證孔壁內(nèi)任何部分均保持0.01MPa以上的靜水壓力。澆注混凝土前，孔底500mm以內(nèi)的泥漿比重應(yīng)小于1.25。旋挖樁成孔方式采用的是跳挖，鉆斗倒出的土需要及時(shí)清除，土距離樁孔中心位置不少于 6m，在成孔過程中如發(fā)生以下異常情況時(shí)需要立刻停鉆，如有斜孔和塌孔，或者彎孔和梅花孔，護(hù)筒周圍冒漿、失穩(wěn)等現(xiàn)象，并會(huì)同設(shè)計(jì)、監(jiān)理、業(yè)主等各方共同商量制定相應(yīng)措施后再施工。

最后，場(chǎng)地中分布有細(xì)砂、中砂層，易產(chǎn)生漏漿、孔壁坍塌等現(xiàn)象，應(yīng)加大孔內(nèi)的泥漿液面高。每次更換鉆頭時(shí)需要驗(yàn)孔，在容易發(fā)生縮孔的位置緩慢施工，當(dāng)每鉆進(jìn)5m深度時(shí)進(jìn)行泥漿的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行測(cè)試。在進(jìn)入基巖后需要取樣，對(duì)于非樁端持力層，每鉆0.3m到0.5m之間取樣一次，對(duì)于樁端持力層，每鉆0.1m到0.3m取樣一次。當(dāng)在軟土層中鉆進(jìn)時(shí)，應(yīng)根據(jù)泥漿補(bǔ)給情況控制鉆進(jìn)速度，在硬層或巖層中鉆進(jìn)時(shí)，鉆進(jìn)速度以鉆機(jī)不發(fā)生跳動(dòng)為準(zhǔn)。

2.3 確定入巖方法

工程樁是否全斷面嵌入完整穩(wěn)定的基巖是決定樁基工程質(zhì)量的關(guān)鍵，由于工程地質(zhì)條件復(fù)雜多變，超前鉆孔口徑較小，依據(jù)超前鉆資料進(jìn)行計(jì)算的入巖位置只能作為初判標(biāo)準(zhǔn)。先根據(jù)工程地質(zhì)勘察報(bào)告及設(shè)計(jì)圖紙預(yù)估巖面高程，每根樁施工接近預(yù)估巖面高程時(shí)，均應(yīng)綜合分析成孔過程中進(jìn)尺度的變化及旋挖鉆帶出的巖屑巖片特征，進(jìn)行入巖判斷。

當(dāng)巖土層不同及巖石風(fēng)化程度不同時(shí)，鉆進(jìn)過程中產(chǎn)生的巖屑含量、粒徑、顏色及巖樣堅(jiān)硬狀態(tài)均會(huì)有所變化，根據(jù)鉆出的巖屑狀況，對(duì)比勘察報(bào)告，可判斷巖土層特征，推斷是否入巖。由于樁機(jī)成孔進(jìn)尺的速度也可從側(cè)面反映樁孔的入巖情況，因此，工程樁施工期間勘察單位要全過程駐場(chǎng)，對(duì)所有鉆進(jìn)達(dá)到預(yù)估樁長(zhǎng)的工程樁，勘察、監(jiān)理單位對(duì)樁孔深度或巖樣共同認(rèn)可，作業(yè)記錄，以共同鑒定認(rèn)可的孔深或巖樣作為終孔的依據(jù)。

2.4 進(jìn)行清孔施工

清孔工作要分為兩次來(lái)完成，一次清孔流程如下：當(dāng)鉆孔深度達(dá)到設(shè)計(jì)深度要求時(shí)，就需要測(cè)量鉆孔的實(shí)際深度值，并且要采用清孔鉆頭進(jìn)行清孔操作。一次清孔完成后進(jìn)行二次清孔。流程如下：鋼筋籠和下料導(dǎo)管放入孔內(nèi)后再進(jìn)行二次清孔，并同時(shí)進(jìn)行撈渣處理，常用方法是使用混凝土導(dǎo)管向孔內(nèi)壓入相對(duì)密度1.15左右的泥漿，把孔底在下鋼筋籠和導(dǎo)管的過程中再次沉淀的鉆渣置換出。然后進(jìn)行反循環(huán)清孔，其要求與正循環(huán)法清孔類似，先使用吸泥管，以高壓風(fēng)作動(dòng)力把孔內(nèi)泥漿抽排走，清孔的過程中需要連續(xù)地置換泥漿，直至澆注水下混凝土，在鋼筋籠就位后進(jìn)行二次清孔時(shí)，要保證孔底沉渣厚度不大于設(shè)計(jì)允許的 50mm。需要使用沉渣檢測(cè)儀檢測(cè)，并報(bào)請(qǐng)經(jīng)監(jiān)理等相關(guān)單位驗(yàn)收。廢棄的漿、渣應(yīng)進(jìn)行處理，不得污染環(huán)境。

2.5 鋼筋籠的制作和吊放

(1)縱向主鋼筋接頭優(yōu)先采用焊接，同一連接區(qū)段內(nèi)縱向鋼筋搭接接頭面積百分率應(yīng)≤50%?？拱螛犊v筋需通長(zhǎng)設(shè)置，鋼筋應(yīng)盡原材開料，減少接頭，縱筋接長(zhǎng)應(yīng)采用焊接或機(jī)械連接。

(2)全部篩筋采用螺旋式，加勁箍與縱筋應(yīng)逐點(diǎn)點(diǎn)焊，一般箍筋與縱筋為隔點(diǎn)點(diǎn)焊當(dāng)縱筋配內(nèi)外兩排時(shí)，內(nèi)排箍筋用焊接環(huán)式，與縱筋逐點(diǎn)焊接。

(3)鋼筋籠的外側(cè)應(yīng)采取砼墊塊措施，以保證鋼筋的保護(hù)層厚度和鋼筋籠位置準(zhǔn)確對(duì)中。

(4)鋼筋籠搬運(yùn)和吊裝應(yīng)防止變形，安裝應(yīng)保持垂直對(duì)中避免碰撞孔壁，就位后應(yīng)立即固定。

(5)鋼筋籠允許偏差:鋼筋籠直徑≤+10mm，鋼筋籠長(zhǎng)度≤+50mm。鋼筋保護(hù)層＜+10mm，主筋間距≤+10mm，箍筋間距或螺旋筋螺距≤+20mm。

(6)箍筋與主筋采用梅花點(diǎn)焊，主筋與加勁箍100%點(diǎn)焊牢固，鋼筋籠保護(hù)層用砼墊塊在每個(gè)加勁箍四周各墊一塊。制作好鋼筋籠制之后，下一步進(jìn)行吊放，吊放前需要通過監(jiān)理等單位的驗(yàn)收合格后才可以進(jìn)行下一道工序的施工，驗(yàn)收通過后駕駛汽車吊來(lái)吊放鋼筋籠。

鋼筋籠向鉆孔內(nèi)吊裝時(shí)應(yīng)符合下列規(guī)定:其一，鋼筋籠使用型號(hào)為SCC750履帶吊放置時(shí)需吊直并且扶至平穩(wěn)，并且要先對(duì)準(zhǔn)孔的位置，再慢慢地下沉，嚴(yán)禁操作不規(guī)范導(dǎo)致?lián)u晃及碰撞到孔壁，強(qiáng)行地進(jìn)入孔內(nèi)。

其二，在進(jìn)行分段吊裝的時(shí)候，首先要把下段鋼筋籠吊到孔里面，它的上面需要留大概1m的長(zhǎng)度固定在孔口的位置，上段跟下段的鋼筋籠主筋先對(duì)正好，它們之間連接后，將繼續(xù)下沉。

3 沖孔灌注樁施工技術(shù)

3.1 沖擊成孔施工要點(diǎn)分析

樁位放線護(hù)筒埋設(shè)好后,樁機(jī)就位,調(diào)整沖擊錘位置，使其中心對(duì)準(zhǔn)護(hù)筒中心，并且要求偏差值小于20mm。對(duì)準(zhǔn)后開始操作，先低錘密擊，錘的高度控制在0.4m到0.6m之間，為了孔壁能夠被擠壓得密實(shí)，需要砂礫和粘土泥漿護(hù)壁，當(dāng)孔深到達(dá)護(hù)筒底部以下3m到4m之間時(shí)，可操作樁機(jī)加快速度并將錘提高至2m到3.5m以上，然后再轉(zhuǎn)入正常沖擊。

在沖孔達(dá)到設(shè)計(jì)深度前，每次沖劑1m到2m之間就需要排渣一次，并且要檢查一次成孔的垂直度，萬(wàn)一產(chǎn)生筒周圍冒漿現(xiàn)象，或者發(fā)生斜孔、塌孔等問題時(shí)，必須立刻停機(jī)。在沖擊鉆進(jìn)階段，為了避免水位的升降波動(dòng)，會(huì)對(duì)護(hù)筒底口處造成沖刷，需要注意的是，保持孔內(nèi)水位始終高于護(hù)筒底口0.5m以上，并且孔內(nèi)水位高度應(yīng)當(dāng)大于地下水位1m以上，沖孔樁施工，要定時(shí)測(cè)量樁位避免沖偏[2]。

表1 沖擊成孔施工要點(diǎn)分析表

3.2 鋼筋籠孔內(nèi)吊裝注意事項(xiàng)

沖孔灌注樁的鋼筋籠的制作流程和旋挖樁的類似，下面就吊裝時(shí)的不同點(diǎn)進(jìn)行分析，沖孔灌注樁的施工涉及高壓線保護(hù)區(qū)，這區(qū)域的鋼筋籠使用 Y280S-6 型沖孔樁機(jī)進(jìn)行吊放，放置鋼筋籠時(shí)候需扶至平穩(wěn)，并且要先對(duì)準(zhǔn)孔的位置，再慢慢地下沉，嚴(yán)禁操作不規(guī)范導(dǎo)致?lián)u晃及碰撞到孔壁，強(qiáng)行地進(jìn)入孔內(nèi)。高壓線最低處距離地面12.6m，現(xiàn)場(chǎng)操作應(yīng)當(dāng)和監(jiān)理單位進(jìn)行溝通并實(shí)際測(cè)量，雙方共同確認(rèn)是否滿足吊裝要求。

分段吊裝時(shí)先將下段的鋼筋籠吊入孔內(nèi)，它的上端需要留1m左右的臨時(shí)固定在孔口位置，固定的時(shí)候，需要采用六根直徑25mm的鋼筋做擔(dān)梁，鋼筋籠進(jìn)行分段吊裝的距離是每4m一段沉入樁孔，這樣操作是為了保證鋼筋籠吊裝施工能滿足與高壓線的安全凈空距離。

3.3 水下混凝土施工用料及導(dǎo)管設(shè)置

本項(xiàng)目灌注樁采用混凝土強(qiáng)度為C35，水下灌注混凝土必須具備良好的和易性坍落度為180mm~220mm，膠凝材料用量不少于360g/m3(當(dāng)摻入粉煤灰時(shí)水泥用量可不受此限)。水下灌注混凝土的含砂率為40%~50%，其中采用的中粗砂和粗骨料的最大粒徑應(yīng)小于40mm，且不得大于鋼筋間最小凈距的1/3。

導(dǎo)管壁厚采用大于3mm的，直徑在200~250mm之間，直徑制作的偏差范圍控制在2mm內(nèi)，導(dǎo)管的分節(jié)長(zhǎng)度要根據(jù)工藝的具體要求來(lái)確定，底管長(zhǎng)度大于4m，管道之間的接頭采用雙螺紋方扣快速接頭。導(dǎo)管每次使用前都需要先進(jìn)行拼裝及試壓，試水壓力在0.6~1.0MPa之間，并且每次灌注后都應(yīng)該要對(duì)導(dǎo)管內(nèi)外進(jìn)行清洗。

3.4 灌注水下混凝土施工技術(shù)要求

(1)開始灌注第一斗混凝土?xí)r，導(dǎo)管底部離孔底宜控制在300mm~500mm，且在第一斗混凝土投入后埋入長(zhǎng)度應(yīng)達(dá)到0.8m 以上;在后續(xù)的灌注過程中，導(dǎo)管埋于深度在2m到6m之間的混凝土下，施工期間導(dǎo)管不能被拔出混凝土外面，提拔管道的速度要控制平穩(wěn)，不能過快也不能過慢，并且在提拔管道過程中有專業(yè)的工程技術(shù)人員在測(cè)量，測(cè)量導(dǎo)管內(nèi)部及外部混凝土灌注面的高度差，還有測(cè)量導(dǎo)管的埋入深度[3-4]。

(2)水下混凝土灌注后，需要不間斷地澆筑，并且對(duì)每根樁的澆筑時(shí)間有要求，時(shí)間控制在混凝土的初凝時(shí)間。

(3)最后一次灌注量需要注意，超灌高度控制在0.8m到1.0m之間，鑿除泛漿后必須保證暴露的樁頂混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)等級(jí)。

(4)本項(xiàng)目灌注樁的充盈系數(shù)宜為12~13，如實(shí)際施工的充盈系數(shù)小于1或超過1.3，應(yīng)向各參建單位匯報(bào)，并且分析發(fā)生的原因。

(5)混凝土試件的留置必須滿足《建筑地基基礎(chǔ)施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50202-2018等有關(guān)規(guī)范的要求,制作時(shí)應(yīng)植入芯片[5-6]。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文通過對(duì)廣州某大型綜合性醫(yī)院項(xiàng)目的具體情況分析，對(duì)旋挖樁施工技術(shù)和沖孔灌注樁施工技術(shù)進(jìn)行了深入的分析和研究，深刻地體會(huì)到工程樁基礎(chǔ)施工的重要性。了解到不同的工程地理環(huán)境采用不同的工程樁施工方法，它的施工穩(wěn)固性及安全性，直接影響著項(xiàng)目的整體質(zhì)量?？偠灾钊胙芯坎煌?xiàng)目的工程樁施工技術(shù)，是我們建筑行業(yè)工作者不斷學(xué)習(xí)的方向，對(duì)提高工程施工質(zhì)量及建筑物帶來(lái)各種經(jīng)濟(jì)效益有著積極意義。