旋挖樁在淤泥砂層交替夾層地域的施工方法應(yīng)用

柯華勝

摘 要：廣東省東部地區(qū)沖積平原面積廣大，大量的淤泥、淤泥質(zhì)土及砂層或交替夾層給建筑施工帶來(lái)很大困難。旋挖樁施工技術(shù)在淤泥砂層交替夾層地域、厚砂層或厚淤泥地域的樁基礎(chǔ)工程及基坑支護(hù)工程方面具有良好的適用性，近年來(lái)在廣東地區(qū)許多大型工程中頻繁使用，取得了良好的效果。文章以工程實(shí)例為藍(lán)本，圍繞旋挖樁在淤泥砂層交替夾層地域的施工方法進(jìn)行介紹，分析了旋挖樁施工工藝技術(shù)特點(diǎn)、適用范圍和工作原理，系統(tǒng)闡述了旋挖樁工藝流程和技術(shù)要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：建筑工程；旋挖樁；淤泥砂層交替夾層；技術(shù)特點(diǎn)；工藝流程

引言

廣東省地處我國(guó)東南沿海，地質(zhì)條件復(fù)雜。其中，沖積平原在東部區(qū)域面積中占據(jù)相當(dāng)大的比例。土壤種類多為淤泥、淤泥質(zhì)土或砂土，土層往往由上述土壤一種或多種交替夾層構(gòu)成。該地區(qū)屬亞熱帶海洋性氣候，雨季很長(zhǎng)。每年大量的降雨造就了土層含水量大、強(qiáng)度低的特性，給當(dāng)?shù)亟ㄖ┕?lái)了很大難度。針對(duì)這種獨(dú)特的地質(zhì)情況，人們先后開發(fā)出多種施工技術(shù)，旋挖樁施工就是其中一種。實(shí)踐證明，旋挖樁技術(shù)對(duì)于廣東地區(qū)淤泥砂層夾層土質(zhì)建筑施工具有較好的適用性，工程施工質(zhì)量安全可靠，值得推廣。文章以當(dāng)?shù)啬彻こ虨槔噷?duì)旋挖樁施工工藝的技術(shù)特點(diǎn)和操作步驟進(jìn)行討論，希望可以為廣大建筑業(yè)同行提供一定程度的參考。

1 實(shí)例工程基本情況介紹

該工程為某地大型廣場(chǎng)，位于該地國(guó)道附近。建筑內(nèi)容包括塔樓5座，高度從74m到90m，建筑基坑為195m（南北）×245m（東西）的矩形，深度13m至18.5m，使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(jìn)行基坑圍護(hù)施工。由于工期緊張，施工樁數(shù)量多，分布集中，且施工環(huán)境復(fù)雜等原因，工程難度較高。因此，要切實(shí)做好樁型選擇和施工方案編制工作。這兩項(xiàng)工作是該廣場(chǎng)工程中的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)。樁型選擇和施工方案編制的是否科學(xué)準(zhǔn)確，對(duì)于工程能否按期推進(jìn)、順利實(shí)施具有極為重要的影響。

根據(jù)工程具體情況，并結(jié)合施工設(shè)計(jì)要求，該廣場(chǎng)工程全部工程樁、擋土樁及支護(hù)樁均使用旋挖樁施工。結(jié)果表明，各樁施工質(zhì)量均符合設(shè)計(jì)要求，承載力達(dá)到相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，，樁身完整性良好，分項(xiàng)工程均已通過(guò)相關(guān)部門驗(yàn)收。由此證明，旋挖樁施工技術(shù)適合廣東東部淤泥砂層交替夾層地域施工，可以進(jìn)行更大范圍的推廣應(yīng)用。

2 旋挖樁施工技術(shù)特點(diǎn)

旋挖樁施工工藝具有施工速度快、地質(zhì)條件適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。采用旋挖樁技術(shù)施工，對(duì)施工場(chǎng)地的要求不高。完工后的樁身基本完整，具有較強(qiáng)的抗剪抗彎能力，抗震等級(jí)較高，抗沉降性能和抗拔性能優(yōu)良。旋挖樁技術(shù)引入我國(guó)剛剛幾年時(shí)間，尚處于起步階段。在就該技術(shù)在珠江三角洲等東部沿海地區(qū)的推廣應(yīng)用情況來(lái)看，效果十分理想。旋挖樁端承摩擦樁，單樁承載力高，樁直徑更大，用較常規(guī)施工技術(shù)數(shù)量更少的樁實(shí)現(xiàn)承載要求，有利于樁位密集程度的大幅減少。憑借這個(gè)優(yōu)點(diǎn)，旋挖樁技術(shù)更適合于城市中央商務(wù)區(qū)等施工現(xiàn)場(chǎng)附近條件復(fù)雜，周邊建筑物較多的情況。當(dāng)前，我國(guó)經(jīng)濟(jì)體制改革事業(yè)正在加快推進(jìn)，經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展帶動(dòng)了服務(wù)業(yè)的繁榮。廣東地區(qū)服務(wù)業(yè)發(fā)展水平越來(lái)越高。大量以服務(wù)業(yè)項(xiàng)目為主的大型建筑如雨后春筍般出現(xiàn)在各大城市中心地帶。城市中心區(qū)域復(fù)雜的施工環(huán)境和建筑密集的實(shí)際情況給旋挖樁施工技術(shù)提供了廣闊的市場(chǎng)空間。旋挖樁施工工藝擠土效應(yīng)較弱，對(duì)施工地點(diǎn)附近建筑影響不大的優(yōu)勢(shì)使其更加適用在城市中心地帶施工。

3 旋挖樁施工適用范圍

旋挖樁施工工藝在淤泥砂層交替夾層地域、厚砂層或厚淤泥地域的樁基礎(chǔ)工程及基坑支護(hù)工程（圍護(hù)樁及支撐樁）方面具有良好的使用效果，施工質(zhì)量切實(shí)可靠。此外，旋挖樁施工工藝在縮徑和塌孔問(wèn)題多發(fā)的土層區(qū)域也具有一定的適用性。

4 旋挖樁施工工藝基本理論

旋挖樁施工技術(shù)的核心在于進(jìn)行土方挖掘的同時(shí)，挖出的土方經(jīng)由旋轉(zhuǎn)鉆頭中的通道向外排出，輸送至指定位置。這一過(guò)程是通過(guò)專用的桶式鉆頭來(lái)實(shí)現(xiàn)的。該鉆頭底部設(shè)有活門，當(dāng)鉆頭旋轉(zhuǎn)將土層或巖層破碎后，破碎的土方從活門進(jìn)入鉆頭，通過(guò)旋挖樁機(jī)內(nèi)部提升裝置帶出土層，卸出，空載鉆頭再鉆入土層，如此反反復(fù)復(fù)，鉆土后取土、卸土，直至達(dá)到施工要求。為保證旋挖樁機(jī)順利鉆進(jìn)施工，在施工過(guò)程中要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)土層實(shí)際情況設(shè)置長(zhǎng)度適當(dāng)?shù)淖o(hù)筒，并輔以泥漿，從而達(dá)到護(hù)壁、冷卻及潤(rùn)滑機(jī)具的目的。需要注意的是，隨著土層的變化，鉆機(jī)鉆速和提鉆的速度也要采取不同的策略，以保證施工順利進(jìn)行，樁身完整性及樁徑尺寸達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

5 旋挖樁施工工藝與技術(shù)要點(diǎn)

5.1 施工設(shè)備準(zhǔn)備

旋挖樁施工涉及的設(shè)備主要包括旋挖樁機(jī)、挖掘機(jī)和汽車吊，此外，還需要泥漿泵、鋼護(hù)筒、導(dǎo)管、塑料軟管、電焊機(jī)、全站儀、水準(zhǔn)儀等配套設(shè)備。

5.2 技術(shù)條件準(zhǔn)備

在正式開工前，要在施工現(xiàn)場(chǎng)選擇合適位置安置泥漿池，按照施工需求配置好所需泥漿。為滿足旋挖樁機(jī)施工需要，要提前對(duì)施工場(chǎng)地內(nèi)達(dá)不到作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的軟弱土層進(jìn)行置換填方作業(yè)。

5.3 作業(yè)流程

（1）首先是樁位放樣作業(yè)。施工人員按照設(shè)計(jì)圖紙相關(guān)要求，使用全站儀進(jìn)行樁位坐標(biāo)測(cè)量，其中標(biāo)高需要等護(hù)筒入后再進(jìn)行測(cè)量。在樁心處埋入細(xì)鋼筋以標(biāo)示中心位置。再以樁心為中心，在距離樁心1.5米的地方取兩點(diǎn)作為護(hù)筒埋設(shè)時(shí)的控制點(diǎn)，以之給護(hù)筒定位。這兩個(gè)控制點(diǎn)和樁心的連線相互垂直。

（2）樁心定位完成后，由專人負(fù)責(zé)引導(dǎo)樁機(jī)就位。為避免重心不穩(wěn)造成設(shè)備傾倒，移動(dòng)過(guò)程中樁機(jī)應(yīng)保持收臂狀態(tài)，待樁機(jī)就位完成后再升臂。樁機(jī)就位后，將鉆頭中心對(duì)準(zhǔn)樁心開始施工。這個(gè)階段的鉆入施工可以不設(shè)泥漿護(hù)壁，帶鉆頭深入土層內(nèi)2到3米即可停止。

（3）結(jié)合對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)勘察結(jié)果，施工單位準(zhǔn)備了長(zhǎng)度6米、可以穿過(guò)地下砂層的護(hù)筒，通過(guò)樁心外的控制點(diǎn)埋入設(shè)計(jì)深度，隨后設(shè)置好泥漿護(hù)壁，為鉆孔作業(yè)提供足夠的穩(wěn)定性保護(hù)。

（4）待鉆至持力層時(shí)逐漸降低鉆速，同時(shí)利用泵送泥漿將孔內(nèi)渣滓清除干凈。進(jìn)行成孔驗(yàn)收工作。

（5）樁孔鉆好并通過(guò)驗(yàn)收后，依次進(jìn)行鋼筋籠安裝和混凝土澆筑作業(yè)。待混凝土達(dá)到初凝階段后拆除護(hù)筒。

6 結(jié)束語(yǔ)

按照上文所述工藝操作，實(shí)例廣場(chǎng)工程如期完工，各項(xiàng)參數(shù)均達(dá)到預(yù)設(shè)目標(biāo)，工程質(zhì)量經(jīng)檢測(cè)合格，符合設(shè)計(jì)要求。旋挖樁施工工藝經(jīng)過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)，在淤泥砂層交替夾層地域顯現(xiàn)出上佳的適用性。深入推進(jìn)旋挖樁施工工藝的研究和推廣應(yīng)用，對(duì)于我國(guó)軟弱土層，特別是淤泥砂層交替夾層區(qū)域進(jìn)行建筑工程建設(shè)具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。我們相信，隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的逐漸加快和建筑業(yè)的不斷發(fā)展，旋挖樁施工工藝的應(yīng)用空間會(huì)越來(lái)越寬廣。科學(xué)合理運(yùn)用旋挖樁施工工藝必將成為建筑施工企業(yè)拓展業(yè)務(wù)領(lǐng)域，增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，實(shí)現(xiàn)更大的經(jīng)濟(jì)效益的重要舉措。

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