人工成孔支盤灌注樁在地基處理中的應用

馮建斌

(山西機械化建設集團公司，山西太原 030009)

在眾多的樁基施工中，混凝土灌注樁以其較高的承載力，極其簡單的施工方法，被廣泛應用在橋梁、高層建筑、工業廠房、設備基礎等工程中，與其他地基基礎形式相比，樁基的經濟性與可靠性已被大量工程項目所證實。人工成孔支盤灌注樁結合了人工成孔灌注樁和擠擴支盤灌注樁的特點，是一種新型的灌注樁施工工藝，既保留了人工成孔灌注樁地質情況明晰的特點，又吸收了擠擴支盤灌注樁可提高樁基承載力的優點，同時為縮短樁體長度增加了可能性，大大擴展了樁基技術的應用范圍。

1 工程概況

1)場地環境:某商貿物流園區工程建筑面積為16 854 m2。場地原為山坡，地形高低不平，后經挖填整平，現部分場地較平坦，部分地段仍為梯田。該場地屬低山地貌。

2)場地巖土構成:由勘察結果表明，場地由第四紀新近人工回填①1雜填土、①2素填土、①3雜填土(碎石)、①4素填土層，②1第四紀全新世沖(洪)積粉土、②2粉質粘土、③1黃土類粉土、③2黃土類粉質粘土、④1粉土、④2粉質粘土、⑤粗砂、⑥坡積碎石和⑦中石炭世頁巖、⑧砂巖組成。

本次在勘探深度內未見地下水，可不考慮地下水的影響。

2 施工工藝流程

施工準備→定位放線→開挖第一節樁孔土方→澆筑第一節護壁混凝土→架設垂直運輸架→逐層開挖土方→孔內送風檢測有害氣體→安裝操作平臺→支盤擴孔→成孔清底檢查驗收→鋼筋籠就位、固定→混凝土澆筑、試塊制作→樁頂覆蓋、成品保護→檢測驗收。

3 施工方法

1)放線、定樁位及高程:測量工作要準確易控，當樁孔較多，且各軸線有特殊夾角時，樁位坐標用傳統的方法計算較繁瑣，累計偏差大，且容易出錯，最好由設計單位提供樁孔坐標，用全站儀放出樁位。樁位經施工人員、監理單位測量人員、建設單位在開挖前檢驗合格，釘上木樁，并以樁上的鐵釘作標記，用混凝土固定木樁，放樣完畢即可進行下一道工序。

2)開挖第一節樁孔土方:開挖樁孔應從上到下逐層開挖，每節的開挖高度應根據土質和設計而定，一般以0.9 m～1.2 m為宜。從樁孔中挖出的雜填物或地層物應及時運輸到遠離孔口的地方，決不能堆放在開挖樁孔口周圍的1 m～2 m范圍以內，現場所用的運輸機械設備的通行不得對樁周圍環境或樁本身質量的安全造成隱患。

3)澆筑第一節混凝土護壁:人工成孔灌注樁第一節混凝土護壁應在樁孔挖成并經校驗無誤后進行，采用人工澆筑，人工振搗密實，混凝土強度一般設計為C20，厚度不應小于100 mm，并按設計要求配制不小于8 mm的構造鋼筋，每節護壁應當在當日連續施工完畢。坍落度控制在100 mm以內為宜，要保證護壁堅固、穩定?；炷翉姸缺仨氝_到1.2 MPa或澆筑完成24 h之后再拆模。第一節混凝土護壁做好以后，按第一節的操作程序向下進行第二節混凝土護壁的操作，上下兩節混凝土護壁的構造鋼筋應相互連接，以確?；炷磷o壁的整體穩定性。而且上下節護壁應該搭接，且搭接長度不小于50 cm。

4)檢查樁位及孔口標高:人工成孔灌注樁的第一節護壁做好后都要進行檢查、校驗，并且要檢查孔壁的垂直度、平整度，不合要求的必須及時進行修整，孔深應以按要求測設的基準點為依據，用測繩進行測量。確保人工成孔灌注樁的樁孔軸線位置、標高、直徑等都滿足設計和技術規范的要求。

5)架設垂直運輸架:人工成孔灌注樁第一節樁孔完成后，應架設垂直運輸的設備。垂直運輸設備的支架的制作一般可以采用鋼管吊架形式，要求搭設的垂直運輸支架設備必須穩定、牢固。搭設完成后要組織相關技術人員進行檢查，合格安全后方可進行施工作業。

6)其他安全設備的準備及安裝:隨著成孔的進一步加深，孔口周圍應設置安全防護欄，高度約0.8 m，孔內必須設置供操作人員上下的應急爬梯，或者使用配有保險裝置安全可靠的電動葫蘆、吊籠等。每日開工前應檢測井下的有毒、有害氣體，挖孔深度超過10 m時，應采用專用的井下送風設備，且送風量不少于25 L/s。施工現場周圍設警戒標志，防止通行人員或車輛發生危險并危及作業人員，確保施工作業人員的安全。

7)支盤制作:支盤制作應根據設計院的要求或施工現場實際地質情況確定支盤位置，確定好后應先選擇一根或幾根有代表性的樁進行試驗。驗證樁的設計是否合理，安全是否有保障，并根據實際情況和業主，設計院等進行研究，確定最終方案。支盤應該從樁底開始，由下向上施工，挖土應按設計尺寸從上向下施工。施工時確保與設計的尺寸相吻合。合理選擇支盤承力層，密切配合設計人員，綜合設計與施工因素，保證支盤間距，有效利用縱向土層的承載力。做好支盤施工必需的支撐體系，應采用鋼管或者角鋼制作支撐架，既能在施工過程中減少塌方的可能性，也可以在澆筑混凝土后增加支盤的柔性。

8)檢查驗收:樁孔挖成以后，必須對樁位、樁徑、支盤尺寸、孔底標高、樁孔的垂直度、虛土厚度進行全面檢查驗收，然后清理孔壁上的泥土和不平整的地方以及孔底殘雜，并同時檢查支盤的尺寸及完好程度，查看支盤部位是否有坍塌，確保支盤開挖尺寸與設計相符合。做好施工記錄，辦理隱蔽驗收手續。報業主和監理進行檢查驗收。

9)鋼筋籠制作、吊放:為了確保鋼筋籠成型后有足夠的強度和剛度，對鋼筋籠的焊接質量嚴格按技術規范要求控制，對焊條的類型選擇、焊接尺寸、焊接方法等應滿足設計與規范的要求。吊放過程中注意，不能使鋼筋籠受力開焊、變形。

10)樁身混凝土灌注方式:如果沒有地下水或滲水量過大時，采用串筒或導管泵送。清理干凈之后，經監理驗收后進行灌注。灌注混凝土時當混凝土的落距高度超過3 m時，應用串筒進行下料，串筒末端離孔底高度不大于2 m。當地下水滲水量過大時，應采用截水、降水等措施，確保樁孔中沒有集水，或采用導管水下灌注。灌注時應采用插入式振搗器將混凝土振搗密實。確?；炷翝仓馁|量?；炷翝仓綐俄敃r，應按規范要求進行超灌0.5 m ～1.0 m。

4 承載效果分析

擴底支盤樁比普通灌注樁只增加很少的混凝土用量及施工費用，承載力可以提高50%～200%。由于單樁承載力較大，在負荷相同的情況下，可比普通直孔樁縮短樁長，減小樁徑或減少樁數，作為高層建筑及重要構筑物的基礎，可供設計靈活使用，既可作樁下單樁方案以減少承臺施工量，又可沿箱基墻下或筏基柱下布樁以減少底板厚度及配筋量。

樁周土的承載潛力因增設支盤而得到有效開發和利用，提高了單樁的承載力，因此樁基的樁數樁長可以大大減少。造價工期可以大幅度降低。由于人工成孔給設計人員如實掌握地質情況提供了可靠的資料，極大地降低了樁基檢測時承載力達不到設計要求而增加費用的風險，為工程的順利開展奠定了基礎。

5 結語

人工成孔支盤灌注樁在本工程的應用中，各項指標均滿足設計和規范要求，說明在地基處理中該技術是切實可行的。不僅能節省投資，而且具有施工方便、工期短、造價低等優點。

［1］JGJ 94-94，建筑樁基技術規程［S］.

［2］JGJ 79-2002，建筑地基處理技術規范［S］.