旋挖樁在淤泥砂層交替夾層地域的施工方法應用

柯華勝

摘 要：汕頭市澄海區地處粵東地區，潮汕平原韓江出海口，大部分為三角洲沖積平原，該區域主要以淤泥、淤泥質土及砂層或交替夾層為主，工程上采用旋挖樁需重點防范塌孔及縮徑現象。

關鍵詞：建筑工程 旋挖樁 淤泥砂層 交替夾層 施工技術

中圖分類號：TU74 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）08（b）-0055-02

1 工程實際情況

澄海猛獅國際廣場工程，地處汕頭市澄海區，位于宜嘉名都住宅小區東側，324國道西側，廣益路北側，卜蜂蓮花超市南側。5棟90米到120米的塔樓，該基坑南北約195米寬，東西約560米長，占地約10.9萬平方米，5棟塔樓基坑開挖13到18.5米的深坑。此工程中5塊基坑工程圍護結構采用大直徑鉆孔灌注樁加三軸水泥攪拌樁止水帷幕的方法進行施工，基坑整體設置二道水平支撐，項目樁基礎及基坑支護工期短，樁數量大，樁位布置密集，周邊環境復雜，場地有限。如何選擇合適樁型及合理安排施工是決定項目順利推進的關鍵工作。

2 施工方法特點

旋挖樁施工進度較快，適宜絕大多數地質，場地要求較低，且樁身完整性好，抗剪抗彎能力強，可滿足各種抗震設防烈度，沉降量小，抗拔能力強等，近幾年開始在珠三角等經濟發達地區推廣應用，效果顯著。旋挖樁端承摩擦樁，單樁承載力高，大樁徑可有效降低樁位密集程度，特別適用于周邊建筑密度較高的區域，如城市CBD（中央商務區），隨著城市化進程的不斷發展，粵東地區第三產業比重不斷提升，越來越多城市綜合體孕育而生，在城市中央施工高層甚至超高層建筑成為常態，因此，旋挖樁擠土效應低，不影響周邊建筑的優點確立了其良好的發展前景。此前在粵東地區尚未有工程實例，實際施工經驗空白。本方法著重為解決旋挖樁在部分地域施工時易發生的塌孔及縮徑問題，針對此類地域，改良及優化施工技術，從而促進旋挖樁在淤泥砂層交替夾層地域得到廣泛推廣及應用。

3 適用范圍

適用于淤泥砂層交替夾層地域、厚砂層或厚淤泥地域的樁基礎工程及基坑支護工程（圍護樁及支撐樁）。亦可對其他容易發生塌孔及縮徑的土層地區提供一定的參考性。

4 工藝原理

旋挖樁是通過底部帶有活門的桶式鉆頭回轉破碎土層（巖層），鉆進中直接將其裝入鉆頭內，然后再由旋挖樁機提升裝置將鉆頭提出，卸土，再鉆進，這樣循環往復，不斷地取土卸土，直至鉆至設計深度。鉆進過程中需根據土層情況制作長護筒（長度依據土層狀況而定），同時應配置適宜的泥漿，以起護壁、冷卻及潤滑機具的效果，同時，針對不同土層，還應采取變速鉆進及提鉆速度，從而保證樁身完整性及樁徑尺寸。

5 施工工藝流程及操作要點

5.1 施工設備

主要機械：旋挖樁機、挖掘機、汽車吊；

配套設備：泥漿泵、鋼護筒、導管、塑料軟管、電焊機、全站儀、水準儀等。

5.2 施工準備

設置泥漿池，調配好泥漿，對場地內局部軟弱土層進行換填以滿足旋挖樁機作業要求。

5.3 施工流程

（1）樁位放樣。

依據設計圖紙，使用全站儀測出樁位坐標（標高待護筒埋入后再進行測量），釘入細鋼筋做好樁心標記，并以此點位圓心，半徑1.5 m垂直引出另外兩點作控制點，以確保埋設護筒位置準確。

（2）樁機就位。

樁機行進時需有專人于前方引導，且應收臂行進以防樁機傾覆，就位后升臂，鉆頭鉆心對準樁心進行鉆進，無需泥漿護壁，鉆進深度2～3 m即停。

（3）埋設護筒。

場地（平均標高-1 m）淺部標高-3 m～-7 m范圍內為松散飽和砂層，旋挖鉆進時極易造成塌孔，根據本工程實際情況，特別制作6 m長護筒，使護筒底穿過該砂層。埋設護筒時，利用樁心外的兩點控制點，慢慢將護筒壓入土層中，壓入時應注意保持護筒垂直，埋設成功后測量護筒頂標高，以便成孔后計算混凝土用量。

（4）泥漿護壁。

泥漿的主要作用在于平衡地層土壓力，保護孔壁，防止塌孔，冷卻及潤滑鉆具。飽和松散砂層顆粒間缺乏膠結力，鉆進時井壁容易產生塌孔，泥漿能增加井壁顆粒間的膠結力，部分粘性較大的泥漿滲入井壁地層，也提高了井壁的穩定性。調制泥漿時，不宜過濃，過濃易產生較厚沉渣，也不宜過稀，過稀粘力有限，泥漿比宜控制在1.15～1.20，且應加入適當纖維素、燒堿等添加劑，提升泥漿粘結力，降低失水率防止漿液離析，提高泥漿循環使用率。

（5）成孔淸孔、測量孔深、成孔驗收。

旋挖鉆進至持力層后應放緩速率，以防穿破持力層（此類地質區域持力層多為中砂層），可采用慢速旋挖結合泵送泥漿清除孔底沉渣，測量孔深，成孔驗收。

（6）鋼筋籠制作、分節鋼筋籠焊接整合、放置鋼筋籠。

鋼筋籠制作應提前進行，依據項目樁數樁徑特點，成批制作，成孔后根據實際孔深焊接整合成籠，垂直下放，下放后應防止鋼筋籠上浮，保證錨固鋼筋標高。成孔后宜在30～60 min內完成下放鋼筋籠工序，從而降低塌孔可能性及減少孔底沉渣量。

（7）安裝導管。

安裝導管前應充分濕潤導管，分節下放、安裝，導管底端距離孔底約為500 mm，導管頂端安裝漏斗。

（8）砼澆筑、拆卸導管。

根據孔底標高、設計樁頂標高、護筒面標高、樁徑等數據計算混凝土方量（理論方量*充盈系數），水下灌注樁宜采用較大塌落度（商品混凝土到場時塌落度需達到18～20 cm），以便混凝土能迅速順利進入導管，從而保證樁身質量。第一次澆筑時應滿盛后方可拔出漏斗塞，使第一斗混凝土迅速下落至孔底，既保證混凝土迅速填滿孔底，亦可將剩余的沉渣、砂漿沖至混凝土面。澆筑砼時，慢慢將泥漿泵送回泥漿池，循環利用，且應注意復插導管，以起振搗密實作用，但應注意不可將導管底端拔出混凝土面，防止斷樁或樁身夾渣。澆筑完成后測量混凝土面標高（因水下測量存在一定誤差， 混凝土面可能存在強度較弱的砂漿層及碎石層，實際標高宜控制高出設計標高1～1.5 m），滿足要求后方可拆卸導管。

（9）拔出護筒、成樁。

待混凝土初凝后可拔出護筒，成樁。

6 結語

通過工程應用實踐證明，我們制定的工程樁、圍護樁及支撐樁的施工方法是科學可行，先進合理的，成功控制了旋挖樁在此地域容易發生塌孔及縮徑的現象，有效保證了施工質量，同時解決了該項目施工工期短，周邊環境復雜，工程量大等一系列問題，節省了施工成本，為潮汕平原在旋挖樁施工領域的推廣邁出了堅實的第一步，為項目的樁基施工提供了可靠的經驗參考。旋挖樁在本地區的成功應用，在汕頭市尚屬首創，填補了粵東地區在該領域的空白，有效解決了旋挖樁在淤泥、砂層及交替夾層區域易發生塌孔及縮徑的難題，為其在該區域的廣泛推廣積累了可靠的工程經驗。

參考文獻

[1] JGJ94-2008，建筑樁基技術規范[S].

[2] JGJ 79-2002 J 220-200，建筑地基處理技術規范[S].

[3] 趙旭，岳勁，陸彪.既有廣場不良地質條件下深基坑支護技術[J].建筑技術，2012（7）.

[4] GB 50021-2001（2009年版），巖土工程勘察規范[S].

[5] 建筑施工手冊[M].中國建筑工業出版社，2008.

[6] 閏曉杰，田誠全.超大鉆孔灌注樁水下施工技術[J].建筑施工，2011（7）.endprint