旋挖鉆孔素混凝土灌注樁地基處理技術應用思考

鄧冰峰 （龍巖市西安建筑工程有限公司，福建 龍巖 364000）

1 引言及概況

近幾年來，我國各個城市化進度不斷擴大，建筑體量、高度不斷被刷新，在其過程中不斷涌現出各種新技術、新工藝，并且得到了大量的應用。如地基處理中的旋挖鉆孔素混凝土灌注樁技術，它本身是一種基礎樁，又是一種地基處理的新技術，適用性廣、成本較低、施工操作簡單、工藝成熟，具有較大的承載力、施工期間噪音能夠控制、施工工期短、可以提高地基承載力不足等諸多優點，所以在地基處理中此項技術已被逐步接受，并得到推廣使用。

1.1 擬建工程概況及地質條件

場地位于龍巖盆地邊緣，屬龍巖盆地陳陂河二級階地前緣。工程地下室整體2層，地上2棟20層，5棟30層建筑，場地西側、北側均為已建成的高層住宅小區，南側、東側為城市主干道路。20層建筑采用天然地基筏板基礎，30層高層建筑地基采用旋挖鉆孔素混凝土灌注樁地基處理加筏板基礎。

由工程勘察報告反映出本場地的地層情況部依次為：

①雜填土①：層厚0.80～5.70m；

②粉質粘土②：層厚0.50～5.50m；

③卵石③：層厚0.90～17.40m；

④含角礫粉質黏土④：層厚2.80～23.00m；

⑤含角礫粉質黏土④1：層厚6.50m；

⑥粉砂質泥巖殘積粘性土⑤：層厚3.20～42.80m；

⑦強風化粉砂質泥巖⑥：層厚6.70～50.20m；

⑧中風化灰巖⑦；

⑨破碎灰巖⑦1：層厚0.32～9.00m。

1.2 設計要求

本工程旋挖鉆孔樁樁身半徑為40cm(直徑為80cm)，設計樁端持力層為⑥號土層，樁身長度在30m以上，并且要求樁尖必須進入持力層1m以上；若遇到持力層埋深過深時，則樁長至少必須滿足需34m的深度后才可以停止鉆孔。鉆孔深度達到設計要求后，先進行孔底清渣工序，清孔后其沉渣厚度必須小于50mm才能達到規范要求，清渣完成后立即進行水下混凝土澆筑，防止時間過長而沉渣增多。本工程所采用的旋挖鉆孔灌注樁因其需在樁端進行后注漿，所以對孔底沉渣嚴格控制。

1.3 工程施工難點

①場地地下水位較高，孔底沉渣難以清理干凈，樁身泥皮過厚，均影響成樁質量，在混凝土澆注時對樁體質量產生影響，如處理不慎，會出現離析，影響樁體的強度。

在市政工程管理中，相關部門必須監理完善的都市生態保護機制，除了要做好工程建設中的保護工作中，對建后的維護工作也不能忽視。以都市自然生態為例，在市政建設工程中，道路工程、園林工程、地下管道工程等都會對城市生態環境造成一定的影響，尤其是地下管道工程，工程建設會產生大量的廢氣、粉塵和廢水，若是處理不當會帶來嚴重的環境污染。因此在工程建設前，必須要做好工程區域生態標準檢測工作，并對工程建設可能造成的污染進行分析預測。為市政道路建設的生態問題分析表，基于此，可以有針對性的制定相應的管理標準和應對措施。

②其灌注樁因在地下施工，地下土質較復雜對其成樁的質量控制較難，在施工中容易各種質量問題，如夾渣（泥）、斷樁、注漿管上浮、“大肚子”。

③本場地上部分布有卵石③層，屬強透水層，水量豐富，若未能及時做好泥漿護壁，就會造成塌孔等問題出現，嚴重的會對周圍的建筑物造成坍塌。

2 旋挖成孔

根據工程勘察報告反映的情況來看，雜填土、強風化巖，中風化巖等屬于弱透水層，其地下水不發育，僅在填土層內含有水。設計院認為適合使用旋挖鉆孔樁施工。本場地上部分布有卵石③層，屬強透水層，為防止坍塌及時做好泥漿護壁。具體的施工流程如圖所示（見下頁）。

2.1 樁位測量及鉆機就位

根據設計院提供的樁位平面布置圖，在工程現場建立相應的測量控制網，用全站儀施放定位樁并且逐一放出相應的樁位。根據施工圖樁間距為2.5m，樁直徑0.8m，兩樁之間的凈距離為1.7m，小于3倍樁徑（2.4m），現場應采取隔一跳打方式，并且保證在混凝土澆筑完畢10h后再進行臨樁的施工，保證對原樁的成品保護。

旋挖鉆機對工程施工場地平整要求不高，在施工前用挖機對場地進行土方平整保證大面落差不超過20cm，在鉆機施工過程可以利用自身控制器對鉆機平整度、垂直度等進行調整。

2.2 施工護筒埋設

鉆孔施工過程中易發生地表土層塌孔，根據其他地質情況及試樁情況，該工程鉆孔樁施工鋼護筒埋設深度按規范要求配置。鋼護筒采用鋼板制作而成，一般半徑為70cm（直徑1.4m），長度度一般為1.5m～2m左右。對挖埋護筒時，一般采用十字交叉法進行定位，護筒頂高于地面30cm以上。

2.3 對泥漿的制備

泥漿具有護孔壁和排渣的作用，制備泥漿需根據不同的地質條件進行，一般情況采用膨脹土進行制作。在護壁泥漿制作時一般采用場地內的優質黃土，有時還要加入適量的水泥。泥漿池應根據施工場地合理布置，施工過程中及時對廢泥漿進行抽除，不得污染場地。

2.4 鉆孔清孔

2.5 施工混凝土的灌注

目前水下混凝土灌注樁采用汽車泵送混凝土的方式較為常見，首先需要對整根樁的混凝土用量計算出來包損耗量，在澆筑過程中不得出現澆筑中斷現象，措施上必須有所保證，首灌時必須料斗要放滿（約1.5m3），灌注過程中依靠混凝土自重達到密實程度，同時將泥漿擠出達到排漿的作用，所以適當加大初灌量，有利于將孔底內原來殘留的沉渣沖起，保證封底內的混凝土不夾泥漿。在澆筑前還要對注漿管進行加固，采用的措施是將注漿管固定在簡易鋼筋籠上，避免注漿管隨混凝土而出現上浮現象，影響后期注漿的效果。首車混凝土量不夠澆筑整根樁量的話，其后續車輛必須跟進澆筑，中間不得出現斷續，澆筑混凝土時利用導管上下插拔以做到搗實混凝土作用。在灌注混凝土時必須保證其導管埋入已澆筑的混凝土內3m以上，另外還需保證混凝土連續不斷的進入導管內，中間不得夾帶空氣從而控制樁身不出現空洞、夾泥等通病出現。最后一斗的混凝土澆筑必須加強控制，根據設計要求每根樁需有50cm的超灌量后期進行鑿除，從而保證樁的整體質量。在整個混凝土灌樁過程中需對每根樁的澆筑開始、結束時間，澆筑量等各項內容逐一記錄，保證有據可查。

2.6 后注漿

①后注漿工作一般在灌注樁施工完成48h后進行，具體根據相應施工方案執行。

②后注漿管一般由2根鋼管對稱布置，并且鋼管上裝設注漿閥。后注漿閥需具備下列性能：

a.注漿閥承受1MPa以上靜水壓力；

b.注漿閥不被硬物品刮、撞損壞；

c.注漿閥具有止逆功能。

③后注漿作業應符合下列規定：

a.注漿作業在成樁后48h進行；

b.注漿作業區域與鉆孔作業區域的距離大于10m；

c.為確保2根注漿管注漿量相等，2根注漿管依次進行注漿；

d.根據施工圖現場為間距2500cm的樁群基礎的，根據施工方案現場的注漿順序采用先注外圍樁后注內部樁的注漿順序。

④注漿停止控制為：出現注漿地面冒漿。時間過長未注滿的情況出現，需分析原因并且間歇的時間為0.5h～1h再次進行注漿，并報設計單位，由設計確定是否停止注漿。

3 結語

旋挖鉆孔素混凝土灌注樁目前在地基基礎處理中有著非常廣闊的前景，但在實際施工過程中必須根據工程的實際情況，首先要對工程地質進行準確的勘查，再次合理選用合適的機械設備，施工過程中對出現的質量問題有針對性的采取應對措施，保證工程質量有效落實，才更能有效的發揮旋挖鉆孔素混凝土灌注樁技術的優點。