鉆孔擴底灌注樁在太原電信二樞紐項目中的應用

秦秀偉

(山西省水利水電勘測設計研究院，山西太原　030024)

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鉆孔擴底灌注樁在太原電信二樞紐項目中的應用

秦秀偉

(山西省水利水電勘測設計研究院，山西太原030024)

摘要:對比分析了后壓漿、支盤樁、鉆孔擴底樁三種鉆孔灌注工藝的優缺點與適用范圍，根據太原二樞紐項目的實際情況，采取了鉆孔擴底灌注樁施工技術，并闡述了該技術的操作要點，達到了預期的施工效果。

關鍵詞:鉆孔灌注樁，擴底樁，后壓漿法，樁基

鉆孔灌注樁已經是非常成熟和可靠的工藝，廣泛應用于各種重要建筑物的地基處理上，但由于其造價相對較高，為了進一步提高其性價比，很多人在其延伸與發展上做了研究，成熟的工藝主要有:后壓漿工藝、擠擴樁(支盤樁)和擴底樁(一般為鉆擴)。

1　施工過程

太原電信二樞紐項目中對此三種工藝進行了嘗試，最后通過試驗最終選定了鉆孔擴底灌注樁。

該工程地層主要為粉土和淤泥質黏土，原為水田，地下水位較高。設計樁徑800 mm，最后通過試驗擴底擴至1 600 mm。

該工程由于安裝精密儀器，要求沉降量、抗震等級等指標非常高，因而，設計樁型為鉆孔灌注樁，對灌注樁質量要求也非常高，要求采用旋挖鉆機施工。

開始試驗三組試樁采用后壓漿法。后壓漿工藝是灌注樁灌注成樁后，通過預埋在鋼筋籠上的灌漿管路，利用灌漿泵進行壓力灌漿(一般為水泥漿)，使漿液擴散進土體、擠壓泥皮，提高灌注樁摩阻力和端承力，并減少樁基沉降的一種措施。另外，還可對樁身缺陷部位進行修補，改善樁體自身質量。

為了保證壓漿效果，采用了二次壓漿法，即距樁底部1/3處布置一趟環向注漿管;樁底對稱布置兩根注漿管。灌注樁結束48 h后，通過預埋的環向注漿管進行一次注漿，24 h后通過底部預埋注漿管進行二次注漿。

實際壓漿過程，由于地層原因(后壓漿工藝更適用于砂層、卵礫石層等滲透系數較大的地層)注漿量相對偏小。

后試驗支盤樁(擠擴)，支盤樁原理為將相對軟弱土層中普通的摩擦樁或者摩擦端承樁在有限的樁身土層范圍內通過設置承力盤或承力分支提高樁端承載力，充分利用樁身范圍內各層土體的樁端承載力提高單樁承載力，達到提高承載力，而節省造價或縮短工期的目的。

試驗過程中，單樁分三個部位進行支盤(設計800 mm樁徑支盤至1 600 mm)，但也是由于地層的原因，支盤效果并不理想，個別盤甚至支(直徑擴大)不到位。

最后決定采用鉆孔擴底法，即旋挖鉆機一次旋挖至樁底，再換用回轉鉆機帶擴底鉆扣旋轉刮擴樁底，泥漿循環護壁，并攜帶沉渣出孔，鉆擴完成后直接一次清孔;一次清孔完成提鉆、放鋼筋籠、下導管二次清孔、灌注混凝土成樁。

2　具體工序控制及要求

1)樁位點測設與引控。由專業測量人員測設與復核點位，施工人員用“十字線”進行引測控制(如果采用單線纏繞法時，注意纏繞方向，確保每次纏繞同一方向)。

2)埋設護筒。護筒一般選擇直徑大于樁徑20 cm為宜，長度不小于2 m。旋挖鉆采用短螺旋鉆頭干鉆后埋入護筒，要求護筒垂直度不大于1%，中心偏差不大于2 cm。

3)旋挖成孔。本工程要求用旋挖鉆機成孔，因而，此處僅介紹旋挖鉆機成孔工藝。

如果地層穩定可用清水鉆進，一般需要制備泥漿，進行護壁。選用相應的挖斗(注意鉆頭直徑控制)，旋挖鉆進，一般一次進尺不超挖斗長度的90%，挖后補漿，確?？妆诜€定。

成孔過程中，主要控制成孔的深度、垂直度。根據地層變化情況，合理選用相應鉆頭(撈砂鉆，短螺旋鉆)、漿液比重、給進壓力等相關參數確保有效進尺。成孔深度不小于設計深度(適當超挖)。

4)擴底。為了充分發揮旋挖鉆機成孔快速的優點，此處擴底采用普通回轉鉆機擴底。

擴底前，應先將擴孔樁頭的所需參數確定后，還應對鉆具進行檢驗，對上下翼刀具的剛度鉸接的牢固，主軸滑道收放靈活自如，在確保其性能良好后，才能使用。

旋挖成孔達到設計標高后，旋挖鉆機移位，換用回轉鉆機將擴底鉆頭通過鉆桿連接后放到孔底位置，緩慢加壓，開始擴孔。在擴底過程中，擴孔控制主要控制轉速、行程、鉆具的牢固性。鉆速控制主要通過控制鉆機的速度。由于擴孔鉆頭的刀具切削面隨鉆頭的擴展加大，其作用荷載也增大，為確保鉆頭不變形，故要求勻速鉆進，并逐漸放下鉆桿，確保鉆進位移的穩定，達到擴孔效果。

表1　后壓漿、支盤樁、鉆孔擴底樁對比表

一般擴底鉆頭不具備進尺功能，因而，控制擴底直徑，一般是上面量好尺寸，鉆桿顯示無進尺時，即為翼翅展開到位，擴底完成。

5)清孔。擴底完成后，直接進行清孔，觀察孔口返漿攜帶沉渣量較少即可起鉆。

6)吊放鋼筋籠。鋼筋籠要先進行隱蔽驗收后，用吊車進行吊放入孔，控制吊筋(或吊桿)長度，確保鋼筋籠吊放到位。

7)二次清孔。下放導管(直徑300 mm)，接入大泵進行二次清孔，同時進行換稀漿，要求成渣不大于100 mm(端承樁不大于50 mm)，漿液比重不大于1．15。

8)澆筑成樁。二次清孔達到要求后，即可進行灌注混凝土。拆掉大泵，移除導管帽，插入料斗準備灌注混凝土。

檢查混凝土質量，水下灌注混凝土坍落度采用18 mm～ 22 mm。

由于鉆孔樁樁底的體積加大，在灌注混凝土過程中，特別要注意初灌量的控制，確保初灌沖球后導管的埋深大于1．5 m。灌注拔管過程中要保證導管埋深不小于2 m。灌注混凝土須連續進行，樁頭超灌不少于50 cm。

3　對比總結

后壓漿、支盤樁、鉆孔擴底樁三種工藝均能有效提高灌注樁的承載力，但在適用范圍、工藝復雜性、經濟性和提高承載力幅度等方面不同。對比見表1。

本工程通過試驗最終選定鉆孔擴底灌注樁，但一般工程選擇樁型時，還是要根據工程需要，結合實際地層、適用范圍、經濟可行性等方面綜合確定。

Application of bored pedestal pile in Taiyuan communication hub No．2 project

中圖分類號:TU473．14

文獻標識碼:A

文章編號:1009-6825(2016)17-0061-02

收稿日期:2016-04-03

作者簡介:秦秀偉(1973-)，男，工程師

Qin Xiuwei
(Shanxi Academy of Hydropower Survey＆Design，Taiyuan 030024，China)

Abstract:The paper compares and analyzes merits and defects and application scopes of three kinds of bored pile construction technologies including post-grouting method，expanded-branches pile and bored pedestal pile，applies bored pedestal pile construction techniques according to actual conditions of Taiyuan hub No．2 project，and describes its operation points．As a result，it achieves expected construction effect．

Key words:bored pile，pedestal pile，post-grouting method，pile foundation