鉆孔灌注樁與強夯的聯(lián)合應用

鄧玉濤 大慶油田設計院

鉆孔灌注樁與強夯的聯(lián)合應用

鄧玉濤 大慶油田設計院

某中轉油庫單純采用強夯或樁基礎，無論是從經濟及進度方面，還是從施工可行性方面都不能滿足工程的需要，因此采用鉆孔灌注樁與強夯聯(lián)合處理手段是切實可行的施工方法。出于安全考慮及施工方便，需在強夯前回填墊層，墊層材料采用級配良好且堅硬的塊石、碎石或者開山石料，回填至標高8.5 m，然后進行強夯處理。灌注樁承載力和樁身完整性檢測應符合《建筑樁基技術規(guī)范（JGJ—2003）》的要求。混凝土初灌量應能保證混凝土灌入后，導管埋入混凝土深度不小于1.0 m。樁身混凝土灌注高度應高于設計的樁頂標高，高出高度不小于1 m，鑿除泛漿后必須保證暴露的樁頂混凝土強度達到設計等級。

鉆孔灌注樁；強夯；地基處理；聯(lián)合處理；質量控制

大慶油田設計院設計的某中轉油庫位于廣東省附近海域一海上孤島，后經爆破平整填海造地，形成了約34×104m2的油庫建設用地。建設期間由于吹沙造島時間過短，整個島嶼（除原島外）土質均未形成固結，初期沉降量大且不均勻，必須先進行地基處理。整個油庫除了包括罐基礎、大型廠房、復雜工藝管架外，還有小型單體及一些支墩、設備基礎，若單純采用強夯或樁基礎，無論從經濟及進度方面，還是從施工可行性方面都不能滿足工程的需要，因此采用鉆孔灌注樁與強夯聯(lián)合處理手段是切實可行的施工方法。

1 工程地質條件

（1）填土：雜色，松散，以粉細砂為主，含較多黏性土，局部含貝殼、珊瑚碎片及塊石等。

（2）淤泥～淤泥質土：灰色，飽和，流塑，切面光滑，黏性大，局部間較多微薄層粉細砂，含少量腐殖質，稍具臭味。

（3）黏土～粉質黏土：灰色、淺灰色、黃灰色，濕，軟塑，局部呈淤泥質土狀或黏性土混砂狀，局部含少量腐木碎。

（4）殘積土：雜色，主要顏色有黃色、灰黃色、灰白色、黃褐色混肉紅色、紫紅色，稍濕，硬塑，局部可塑，多呈砂質黏性土狀，切面較粗糙，有強烈砂感，遇水易軟化崩解，局部為火山角礫巖殘積土。

（5）全風化凝灰?guī)r：主要顏色有灰黃、黃褐、棕紅等，稍濕，巖心呈堅硬粉土狀，原巖結構尚可辨認，多為細粒結構或粗粒結構，巖心手捏易散，主要礦物成分為石英及長石，遇水易軟化、崩解。

（6）強風化凝灰?guī)r：主要顏色為棕紅色，稍濕，巖心呈堅硬粉土狀或半巖半土狀，原巖結構清晰，多為細粒結構或粗粒結構，局部含較多角礫，多為火山角礫巖，巖心手捏易散，主要礦物成分為石英及長石，遇水易軟化、崩解，局部夾較多中風化巖碎塊。

（7）中風化凝灰?guī)r：棕紅色，局部為灰褐色、灰綠色，巖質較軟，局部巖質較硬，細粒結構或粗粒結構，局部含較多角礫，多為火山角礫巖，主要礦物成分為長石及石英，膠結物主要為火山灰，局部含少量鐵質，巖心呈碎塊狀～短柱狀，風化裂隙發(fā)育，巖塊錘擊聲較脆，錘擊較易斷。

2 強夯設計

由于場地地質條件較差，出于安全考慮及施工方便，首先需在強夯前回填墊層，墊層材料采用級配良好且堅硬的塊石、碎石或者開山石料。所有墊層填石料中粒徑大于100 mm的塊石應不超過20%，最大粒徑不大于200 mm；粒徑小于30 mm的塊石應小于15%。回填至標高8.5 m，即夯前標高8.5 m。然后進行強夯處理。強夯處理參數(shù)：3 000 kN×M夯擊能滿夯兩遍，每遍兩擊，采用重錘或低落距多次夯擊，1/3錘印搭接，夯后標高8.4 m。強夯后用振動壓路機進行碾壓找平，壓實后8.4 m標高不變。強夯處理后地基承載力特征值fak≥130 kPa，Es≥6 MPa。

3 灌注樁設計

鋼筋混凝土嵌巖樁的做法選自國家建筑標準設計圖集《鋼筋混凝土灌注樁（10SG813）》，樁身直徑0.8 m，樁頂標高8.6 m（以當?shù)乩碚撟畹统蔽幻嫫鹚悖詷渡砣珨嗝孢M入中風化凝灰?guī)r1.2 m為準。單樁豎向承載力特征值：5 800 kN樁數(shù)為149根（不包括試樁）。

試樁樁頂構造見國標10SG813第35頁（B型），試樁的成樁工藝和質量控制標準與工程樁一致，試樁樁頭制作前應除去樁身頂面浮漿，至良好混凝土面方可澆筑。試樁樁頭應與樁身處于同一中心軸線，所用混凝土等級為C40，且應澆搗密實，樁頂部位混凝土應拍緊抹平。試樁應滿足如下條件才能進行加載測試：①混凝土達到設計強度；②試樁間歇時間不應少于15天。試樁間歇期間試樁區(qū)30 m范圍內，應排除地下孔隙水壓力增高的環(huán)境干擾。灌注樁承載力和樁身完整性檢測應符合《建筑樁基技術規(guī)范（JGJ—2003）》的要求。

4 施工工藝及質量控制

泥漿護壁成孔時應采用孔口護筒，可用不小于8 mm厚鋼板制作，其內徑應大于鉆頭直徑100 mm，護筒中心與樁位中心的偏差不小于50 mm，埋設深度不宜小于2 m。護筒下端外側應采用黏土填實，開孔時應低錘密擊，進入基巖后，應采用大沖程、低頻率沖擊。遇到孤石時，可采用高、低沖程交替沖擊，將孤石擊碎或擠入孔壁。對于漏漿嚴重或坍塌的孔位，按照《建筑樁基技術規(guī)范（JGJ 94—2008）》要求，采取填充紅黏土、片石和草簾的方法解決，或者采用鋼護筒跟進。成孔至中風化凝灰?guī)r及設計深度后，應按規(guī)范進行檢查，確認符合要求后方可進行下道工序施工。成孔質量及檢測方法應符合相關規(guī)范的規(guī)定，成孔施工允許偏差：樁徑允許偏差±50 mm；垂直度允許偏差1%；樁位允許偏差：邊樁100 mm，中間樁150 mm。

清孔應分二次進行：第一次清孔應在成孔完畢后進行，第二次應在安放鋼筋籠和導管安裝完畢后進行。清孔時孔底0.5 m以內泥漿相對密度應小于1.25，孔底沉渣不應大于50 mm，驗收合格后方可進行下道工序施工。鋼筋籠吊裝完畢后，應立即進行隱蔽工程驗收，合格后立即澆灌混凝土。水下灌注混凝土必須具備良好的和易性，配合比應通過試驗確定。塌落度宜為180～220 mm，含砂率宜為40%～50%，并宜選用中粗砂，粗骨料的最大粒徑應小于40 mm。水下混凝土必須連續(xù)施工，混凝土充盈系數(shù)不得小于1，也不宜大于1.3。混凝土初灌量應能保證混凝土灌入后，導管埋入混凝土深度不小于1.0 m。樁身混凝土灌注高度應高于設計的樁頂標高，高出高度不小于1 m，鑿除泛漿后必須保證暴露的樁頂混凝土強度達到設計等級。

（欄目主持樊韶華）

10.3969/j.issn.1006-6896.2015.4.028