旋挖樁施工技術在深基坑中的應用

黃海

（中國建筑西南勘察設計研究院有限公司，四川 成都610000）

1 工程概況

民航二所科研辦公樓位于成都市人南立交東側，南二環內側。擬建物地上25層，地下2層。東側為盛隆街，西側為民航總局測試中心大樓。地理環境優越，交通十分方便。本工程東側為空地，距離盛隆街27.0m；南側距離寬10.0m的綠化帶3.0m，綠化帶外為二環路；西側南端距離民航總局測試中心大樓（地面以上14層，地下1層）12.0m，距離2層辦公樓16.8m，北端距離磚混辦公樓（3層，基礎埋深約3.0m）5.0m；北側距離磚混辦公樓（3層，基礎埋深約3.0m）4.9m。場地地形平坦，地面高程為494.51～495.46m，最大高差0.95m。基坑開挖深度為7.70m～13.00m。分別對各坑壁段采用（ZH3型樁應用于7.7m坑壁段；ZH2型樁應用于11.6m坑壁段；ZH1型樁應用于13.0m坑壁段）旋挖樁進行施工。根據《建筑基坑支護技術規程》（JGJ120-99），該工程側壁安全等級為一～二級。

2.工程地質及水文條件

2.1 工程地質條件

根據勘察資料，在勘察深度范圍內地基土按時代和成因分為第四系全新統人工填土層（Q4ml）、第四系全新統沖洪積層（Q4al+pl）和白堊系上統灌口組泥巖（K2g）組成。各層特征簡況如下：

①雜填土：褐色、黑灰色，松散，稍濕；主要為粘性土、粉土，分布于場地表層，含較多建筑垃圾，場地內普遍分布，層厚0.80～2.50m。②素填土：褐黃色、黑灰色為主，松散，稍濕～濕；主要為耕植土、含卵石粘性土，基本完成自重固結，含少量卵石、磚瓦塊等，均勻性差，該層在場地內普遍分布于地表和雜填土層之下，層厚0.60～2.80m。③粉質粘土：褐黃色，軟塑～可塑，含少量鐵錳質氧化物及鈣質結核，局部見卵石風化痕跡，含少量的砂顆粒，主要分布與場地北側，層厚0.50~1.90m。④粉土：灰黃色，稍濕，主要成分為長石，含少量石英和云母，含較多粘粒或砂粒，場地內普遍分布，層厚0.40~2.50m。⑤細砂：青灰色、褐黃色，濕～飽和，主要成分為石英和長石，見少量云母碎屑和其它黑色礦物，普遍分布于卵石層頂部，以透鏡體分布于卵石層中，層厚0.40~3.70m。⑥卵石：青灰色、褐黃色，飽和，稍密～密實，卵石粒徑2～8cm，個別大于15cm，亞圓形，卵石成份多為巖漿巖和沉積巖，中等～微風化，中砂、礫石、少量粘性土充填，充填物含量20～50%，局部含少量漂石，卵石層頂面埋深4.70～6.60m，高程488.56～490.46m。根據《成都地區建筑地基基礎設計規范》（DB51/T5026-2001），按N120動力觸探錘擊數及卵石含量將其分為稍密卵石（⑥-2）、中密卵石（⑥-3）、密實卵石（⑥-4）三個亞層：稍密卵石（⑥-2）:夾少量角礫，卵石約占60%，擊數為4.1～6.9擊，N120統計標準值5.69擊；以層狀或透鏡狀分布，巖芯采取率為80%。

中密卵石（⑥-3）:夾少量角礫，卵石約占70%，擊數為7.0～11.0擊，N120統計標準值8.47擊，以層狀分布為主，少量透鏡體狀分布，巖芯采取率為90%。

密實卵石（⑥-4）:夾少量角礫，卵石約占75%，N120擊數>11擊，N120統計標準值17.96擊，以層狀分布為主，少量透鏡體狀分布，巖芯采取率為90%。

⑦泥巖:根據風化程度分為兩個亞層：強風化泥巖⑦-1：紅褐、紫紅色，粉砂泥質結構，巖質軟，節理發育。巖芯多呈碎塊狀或餅狀。巖芯碎塊手可折斷。層位頂面埋深13.60～16.10m，相當于絕對高程479.34～481.37m，層厚1.70～3.00m。

中等風化泥巖⑦-2：巖質較軟，含少量砂質，風化裂隙較發育，裂隙面充填灰綠色粘土礦物，錘擊聲半啞～較脆。巖芯多呈短柱狀，少量長柱狀或碎塊狀，此次勘探未揭穿。

2.2 水文地質條件

場地內地下水類型為賦存于填土層的上層滯水和砂卵石層中的孔隙潛水。主要受大氣降水、地下水逕流補給，本次勘察期間雨水較為充沛，部分鉆孔測得靜止水位，埋深3.50～4.70m。根據區域水文資料，歷年最高水位埋深在自然地面下2.50m左右，水位年變幅1.00～2.00m。根據成都地區的降水經驗，建議場地卵石土綜合含水層滲透系數k取18m/d（2.08×10-4m/s），為強透水層。

3.旋挖樁施工方法和技術要求

3.1 旋挖樁施工工序：

3.2.旋挖樁施工方法及技術要求：

開孔前，樁位應定位準確，在樁位外設置定位龍門樁。樁位軸線采取在地面設十字控制網和基準點。鉆機就位時，確保垂直度偏差不大于1%。

在鉆進過程中，采用連續性筒式取土鉆進成孔；鉆機就位：通過自身履帶爬行至需鉆樁位，由機械自身電腦控制進行鉆機桅桿與機身水平和垂直調整；埋設護筒：鉆機就位后，在測量和施工人員的指導下，鉆尖對準樁位中心，鉆機旋挖至一定深度取出土后下放護筒。一般護筒埋深1-2m，根據現場情況護筒應高出地面30cm左右為宜；復測、校正樁位與護筒中心偏差：護筒埋設好后，由測量人員和監理代表進行樁位復核校正。本道工序完成后申報開孔通知單并進行鉆進成孔；若因地層原因，旋挖鉆機無法正常掘進，則才用人工風鎬進行代替，并將護筒焊接，將其壓至孔底充當護壁，挖孔深超過10m時必須采用機械通風。孔內照明須使用12V安全電壓和防爆燈；井孔要設置牢固可靠的安全梯，以便于施工人員上下。挖孔工作暫停時，孔口必須罩蓋。

鋼筋籠制作必須按設計圖紙要求精心加工。鋼筋的品種，鋼號及尺寸規格應符合設計要求，其制作偏差符合主筋間距：±10mm；箍筋間距：±20mm；鋼筋籠直徑：±10mm；鋼筋籠長度：±50mm；主筋彎曲度：≤1%；鋼筋籠彎曲度：≤1%；的規定：分段制作的鋼筋籠，鋼筋接長采用單面搭接焊，焊縫長10d，封閉箍和加強環采用單側搭接焊，焊縫長10d，主筋焊接時接頭應錯開，在同一截面內的鋼筋接頭數不得多于主筋總數的50%，螺族箍筋應大部分與主筋點焊，增加鋼筋籠的強度。扎口焊接時，上下主筋位置對正，保持鋼筋籠上下軸線一致。鋼筋籠入孔時應對準孔位輕放慢慢入孔，鋼筋籠入孔后應徐徐下放，不得左右轉動，嚴禁高起猛落強行下放。焊接部位表面污垢應先行清除。鋼筋籠下放孔內符合要求后，可將主筋點焊于孔口護筒上或用鐵絲牢固綁扎于孔口，以使鋼筋籠定位和防止竄動。

3.3.、樁芯砼澆筑

下灌注導管后，二次清孔，確保孔底沉渣厚度符合規范要求。

對灌注導管要檢查其圓滿度，垂直度及其連接密封性，按期對導管進行水封試驗。下入孔內導管的底部距孔底300-500mm，并做好記錄。隔水塞用和導管口徑相符的皮球。保證足夠的初灌量，保證埋深0.8～1.5m，連貫灌注時埋深2-6m，灌注應連續進行。灌注混凝土過程中，要經常探測混凝土面上升高度，檢查埋管深度。混凝土上升到骨架底口 4m以上時，再提升導管，使導管底口高于鋼筋籠骨架底部 2m以上，可以恢復灌注速度，保持正常的埋管深度，灌注接近樁頂時，要保持足夠的導管高度，采用接入短導管等措施，水下混凝土灌注面高出樁頂設計高程 1.0～1.5m（此高度是根據該地層裂隙發育等情況暫定，具體由設計、監理及業主方確定），以便清除浮漿，確保混凝土樁身質量。拆除導管之前測量混凝土面高程，以保證灌注混凝土達到設計高程。

導管提升應保持居中，防止掛碰鋼筋籠，拆下的導管要及時沖清干凈。灌注砼時充盈系數控制在1.1。根據試樁砼充盈系數為1.3，但此地層灌注砼時充盈系數可能會大于1.1，超出部分的砼應由甲方及監理簽證認可。接近樁頂時，由于導管內砼高度減少，壓力降底，管外泥漿稠度比重增加，出現灌注困難，應提高漏斗高度。砼灌注完成時，適時撥出護筒，并做好孔口防護，防止發生意外事故。澆筑混凝土時，按設計及規范要求數量留置混凝土試件，測定 28d強度。

3.4 、樁頂連系梁施工

待樁芯砼澆筑后，沿樁位開挖基槽并清理出樁頂預留主筋，基槽成型并經檢查合格后方可綁扎連系梁鋼筋，最后支模澆筑砼，待砼澆筑8小時后即可拆模。連系梁頂標高一般可根據自然地坪高度進行調整。

[1]《建筑基坑支護技術規范》（JGJ120-99）;

[2]《錨桿噴射混凝土支護技術規范》（GB50086-2001）;

[3]《基坑土釘支護技術規程》（CECS96-97）