沖孔灌注樁在基坑支護(hù)工程中的設(shè)計(jì)與施工技術(shù)措施

陳鋒

福建建工集團(tuán)有限責(zé)任公司（350001）

沖孔灌注樁在基坑支護(hù)工程中的設(shè)計(jì)與施工技術(shù)措施

陳鋒

福建建工集團(tuán)有限責(zé)任公司（350001）

結(jié)合工程實(shí)例，介紹了沖孔灌注樁在基坑支護(hù)工程中的設(shè)計(jì)技術(shù)措施，主要包括基坑支護(hù)方案選擇、打樁控制標(biāo)準(zhǔn)、支護(hù)方案細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)等內(nèi)容。同時(shí)還分析了沖孔灌注樁施工技術(shù)措施，主要包括磚護(hù)壁、樁中心放樣、沖孔、鋼筋制作與安裝、水下混凝土澆筑等內(nèi)容。實(shí)際應(yīng)用表明，沖孔灌注樁滿足基坑支護(hù)施工需要，實(shí)現(xiàn)對(duì)沉降量的有效控制，整個(gè)基坑止水情況良好，達(dá)到良好的處理效果。

沖孔灌注樁；基坑支護(hù)工程；設(shè)計(jì)技術(shù)；施工技術(shù)

0 引言

基坑支護(hù)施工中,為確保工程質(zhì)量和施工安全，盡量降低對(duì)周圍建筑物及地下管線的影響，采取有效的技術(shù)措施是必要的。沖孔灌注樁是重要的技術(shù)措施之一。該技術(shù)的單樁承載力高，施工速度快，施工工期短，對(duì)周圍環(huán)境的影響小，在基坑工程施工中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。

1 工程概述

某項(xiàng)目工程由16棟高層住宅和3棟沿街配套建筑組成，建筑施工總面積約45萬(wàn)m2，包括一層連體地下室，地下室總面積約84 000 m2。工程支護(hù)采用沖孔灌注樁施工，基坑開(kāi)挖深度4.2～4.8 m?；又ёo(hù)結(jié)構(gòu)平面圖如圖1所示。

圖1 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)平面圖

1.1 環(huán)境條件

該項(xiàng)目位于地勢(shì)空曠地帶,場(chǎng)地的地勢(shì)相對(duì)比較平坦。

1.2 地質(zhì)條件

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘察，對(duì)基坑施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)情況有詳細(xì)和全面的了解。在基坑影響的深度范圍內(nèi)，主要土層有人工填土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土、粉土、粉砂。地下水類型為孔隙潛水，埋藏較淺，在0.5～1.8 m。

2 沖孔灌注樁在基坑支護(hù)工程中的設(shè)計(jì)技術(shù)措施

2.1 基坑支護(hù)方案選擇

詳細(xì)分析基坑工程的地質(zhì)資料，確定基坑挖土范圍和挖土深度，了解周圍建筑物和地下管線的基本情況，綜合考慮基坑的挖深、周圍環(huán)境、地質(zhì)條件等因素，確定沖孔灌注樁支護(hù)結(jié)構(gòu)類型[1]。該工程采用準(zhǔn)1 000 mm的沖孔灌注樁支護(hù)。

2.2 打樁控制標(biāo)準(zhǔn)

持力層為中微風(fēng)化層，樁端進(jìn)入中微風(fēng)化層不小于0.5 m。

2.3 支護(hù)方案細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)

選用準(zhǔn)1 000的沖孔灌注樁，實(shí)際打樁長(zhǎng)度25 m左右，間距2 m，樁頂位于地表下1.8～2 m。樁頂設(shè)置冠梁，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30，其他細(xì)部做法如圖2所示。

圖2 沖孔灌注樁支護(hù)剖面

3 沖孔灌注樁在基坑支護(hù)工程中的施工技術(shù)措施

3.1 磚護(hù)壁

磚與土壁能緊密結(jié)合，穩(wěn)定性和整體性能均佳，且受力均勻。

3.2 樁中心放樣

施工人員放出設(shè)計(jì)樁中心“十字”控制線，利用紅油漆作上醒目標(biāo)記。

3.3 樁機(jī)就位

樁機(jī)到位，支墊牢固后，技術(shù)人員應(yīng)檢查鉆頭中心是否與設(shè)計(jì)樁中心相吻合，否則應(yīng)進(jìn)行調(diào)整直到滿足要求為止。

3.4 沖孔

沖孔時(shí)應(yīng)根據(jù)地質(zhì)情況采取不同的沖擊方法和措施，同時(shí)根據(jù)不同地質(zhì)情況選擇合適的泥漿比重。一般基巖層泥漿比重控制在1.3，砂及砂卵石地層泥漿比重控制在1.5。表層黏土能自行造漿，只需加入適量清水稀釋泥漿即可。

3.5 掏渣

正常沖孔時(shí)每班應(yīng)至少掏渣一次。掏渣應(yīng)滿足泥漿內(nèi)無(wú)明顯粗顆粒為止。

3.6 取樣

沖孔過(guò)程中每個(gè)地質(zhì)層均應(yīng)及時(shí)取樣，進(jìn)入持力層后，每隔50 cm取一次渣樣，取得的樣品存放在標(biāo)準(zhǔn)樣品盒內(nèi)，同時(shí)作好標(biāo)記（取樣時(shí)間、取樣深度、地質(zhì)名稱）。

3.7 成孔檢驗(yàn)

終孔檢驗(yàn)指標(biāo)：孔深、孔徑、垂直度。其中沖孔深度利用測(cè)繩進(jìn)行檢查，孔徑、豎直度利用自制檢孔器進(jìn)行檢查。

3.8 鋼筋籠制作

鋼筋進(jìn)場(chǎng)后,監(jiān)理工程師到現(xiàn)場(chǎng)見(jiàn)證取樣，并送試驗(yàn)室進(jìn)行試驗(yàn)。在試驗(yàn)室出具該批鋼材驗(yàn)收合格證明，將相關(guān)資料上報(bào)給監(jiān)理工程師。監(jiān)理工程師審核合格同意使用后，才能制作鋼筋籠。主筋與加強(qiáng)筋間采用點(diǎn)焊。加強(qiáng)筋置于主筋兩側(cè)，自樁頂往下每隔2 m設(shè)一道。鋼筋籠自上而下間距2 m設(shè)鋼筋保護(hù)層墊塊，保證澆筑樁的保護(hù)層厚度。鋼筋籠加工完畢，報(bào)請(qǐng)監(jiān)理工程師驗(yàn)收，合格后方可使用。

3.9 鋼筋籠安裝

起吊鋼筋籠采用扁擔(dān)起吊法。起吊點(diǎn)在鋼筋籠上部箍筋與主筋連接處，設(shè)置2～4個(gè)吊點(diǎn)且吊點(diǎn)對(duì)稱。下籠時(shí)由人工輔助對(duì)準(zhǔn)孔位，保持垂重、輕放、慢放，避免碰撞孔壁。下放過(guò)程中若遇到障礙應(yīng)立即停止，查明原因進(jìn)行處理，嚴(yán)禁高提猛放和強(qiáng)制下入。下放鋼筋籠時(shí)，技術(shù)人員在場(chǎng)嚴(yán)格控制籠頂標(biāo)高，達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后四周固定4根吊桿（吊桿用準(zhǔn)22鋼筋加工，下部焊在鋼筋籠主筋上，上部彎鉤吊掛于井口方木上），防止鋼筋籠下沉或澆筑混凝土?xí)r上浮。

3.10 水下混凝土灌注

經(jīng)監(jiān)理工程師清孔驗(yàn)收合格后進(jìn)入混凝土灌注工序。要求混凝土坍落度為200±20 mm。澆筑應(yīng)盡量縮短時(shí)間，連續(xù)作業(yè)。

3.10.1 水下灌注混凝土施工順序

安設(shè)導(dǎo)管及漏斗(埋設(shè)注漿管)→澆筑首批混凝土（封底）→澆筑混凝土至樁頂→拔出護(hù)筒。首先安設(shè)導(dǎo)管，導(dǎo)管下口與孔底距離保留30～50 cm。澆筑首批混凝土量應(yīng)使導(dǎo)管埋入混凝土中深度大于等于1.0 m。首批混凝土澆筑正常后，應(yīng)連續(xù)不斷澆筑，澆筑過(guò)程中應(yīng)用重量不小于4 kg的測(cè)錘測(cè)混凝土面高度，推算導(dǎo)管下端埋入混凝土的深度，并作好記錄。直至導(dǎo)管下端埋入混凝土的深度達(dá)到4 m時(shí)，提升導(dǎo)管，然后繼續(xù)澆筑。

3.10.2 水下灌注混凝土的技術(shù)要求

首批混凝土澆筑時(shí)應(yīng)保證導(dǎo)管下底口埋入混凝土中不小于1.0 m,澆筑過(guò)程中混凝土面應(yīng)高于導(dǎo)管下口2.0 m。混凝土澆筑必須連續(xù)，防止斷樁。隨孔內(nèi)混凝土高度的上升,應(yīng)逐節(jié)快速拆除導(dǎo)管，時(shí)間不應(yīng)超過(guò)15 min。在澆筑過(guò)程中，當(dāng)導(dǎo)管內(nèi)混凝土不滿，含有空氣時(shí)，后續(xù)的混凝土應(yīng)徐徐灌入漏斗和導(dǎo)管,不得將混凝土整斗從上而下傾入管內(nèi)，以免在管內(nèi)形成高壓氣囊，擠出管節(jié)的橡膠密封墊?；炷辽蠈哟嬖谝粚痈{需要鑿除，為此樁身混凝土需按照設(shè)計(jì)要求超灌，超灌不小于1 m。待樁身混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，將設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高以上部分混凝土用風(fēng)鎬鑿除，用無(wú)破損聲測(cè)檢驗(yàn)。澆筑混凝土應(yīng)作好記錄。澆筑過(guò)程中，如因機(jī)械故障、堵塞、操作失誤等原因，造成斷樁事故，應(yīng)及時(shí)向監(jiān)理工程師及設(shè)計(jì)人員報(bào)告，待各方協(xié)商后進(jìn)行補(bǔ)救措施。

沖孔樁成樁質(zhì)量要求：混凝土強(qiáng)度必須符合設(shè)計(jì)要求，樁無(wú)斷層或夾層，沖孔樁樁底不高于設(shè)計(jì)標(biāo)高，樁頭鑿除預(yù)留部分后無(wú)殘余松散層和薄弱混凝土層。

4 沖孔灌注樁在基坑支護(hù)工程中的應(yīng)用效果

整個(gè)基坑開(kāi)挖過(guò)程中,通過(guò)完善方案設(shè)計(jì)，加強(qiáng)施工全過(guò)程質(zhì)量控制，并布設(shè)測(cè)點(diǎn)，監(jiān)測(cè)周圍土體及建筑物的動(dòng)態(tài)變化情況，保證支護(hù)結(jié)構(gòu)及鄰近建筑物的安全。邊坡每隔20 m設(shè)置一個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，觀測(cè)支護(hù)結(jié)構(gòu)的位移情況。支護(hù)結(jié)構(gòu)中間附近布置監(jiān)測(cè)點(diǎn)，及時(shí)獲取支護(hù)結(jié)構(gòu)及深層土體位移變化情況[2]。

4.1 質(zhì)量狀況良好

監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示，從基坑開(kāi)挖至施工結(jié)束，支護(hù)樁的樁頂最大水平位移為10 mm。沖孔灌注樁樁身裂縫小，質(zhì)量狀況良好，不僅順利完成施工任務(wù)，還取得良好效果。

4.2 達(dá)到預(yù)期處理效果

采用沖孔灌注樁支護(hù)措施，17號(hào)高層住宅樓的最大沉降9.55 mm，平均沉降5.45 mm。18號(hào)高層住宅樓最大沉降9.15 mm，平均沉降5.12 mm。整個(gè)基坑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，質(zhì)量狀況良好，具有良好的止水效果，各項(xiàng)指標(biāo)滿足施工技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到了預(yù)期處理效果。

5 結(jié)語(yǔ)

沖孔灌注樁滿足基坑支護(hù)施工需要，在工程建設(shè)中應(yīng)用具有良好效果。施工單位在整個(gè)基坑施工過(guò)程中，應(yīng)該注重該技術(shù)的應(yīng)用，提高方案設(shè)計(jì)水平，把握施工技術(shù)要點(diǎn)，加強(qiáng)施工過(guò)程質(zhì)量控制。注重提高施工人員素質(zhì)，加強(qiáng)基坑工程施工全過(guò)程監(jiān)測(cè)，對(duì)存在的問(wèn)題及時(shí)處理，從而預(yù)防質(zhì)量和安全事故發(fā)生，促進(jìn)基坑工程質(zhì)量提升，讓沖孔灌注樁在基坑支護(hù)施工中發(fā)揮作用。

[1]徐國(guó)梁.基坑支護(hù)沖孔灌注樁施工技術(shù)[J].施工技術(shù),2013 (1)：114-117.

[2]陳才軍.試論復(fù)雜地質(zhì)沖孔灌注樁施工技術(shù)[J].建設(shè)科技, 2016(5)：94.