深厚淤泥建筑工程中灌注樁施工技術的應用研究

黃建勝 江西省煤田地質局一九五地質隊

1 前言

為了充分滿足建筑工程承載力的需要，灌注樁屬于一種提升地基承載力的有效基礎方式被廣泛運用。鉆孔施工當中灌注樁受到地質條件的影響非常高，通常分為干成孔、鋼護筒成孔與泥漿護壁成空作業，干成孔對地質條件提出較高的要求，鋼護筒成孔對樁深及塌孔特深的地質無法實現有效成孔，泥漿護壁作業會出現非常多的泥漿，給施工現場帶來嚴重的污染，影響現場的文明施工，且給樁定位容易出現問題。隨著環保政策的逐漸實施，人們開始對施工工藝與施工機械的節能環保性能提出較高的要求，部分城市開始禁用泥漿護壁施工工藝。在地質特殊的深厚淤泥地帶，地基多半為含礫粉砂質土，并且多是回填土。因此結合施工環境和地質條件本工程采用鋼護筒和泥漿護壁配合成孔方式作業。文章通過在深厚淤泥地帶運用灌注樁施工技術良好的解決這些問題，提高成樁速度，保證成樁質量。

2 工程概況

本工程為南昌市灣里區凱旋灣小區二期項目位于南昌市灣里區磨盤山以北、幸福路以東（原南昌市開關爆破廠內）02#地塊。本項目共由兩棟住宅（11#樓、13#樓）、一棟幼兒園、一個垃圾中轉站及公廁和整體地下室組成，總建筑面積26143.98m2，其中地下室11520.01m2，工程為附建式人防地下室，結構安全等級為二級，為甲類防空地下室，防常規武器抗力級別為6 級，防核武器抗震級別為6 級，抗震設防烈度為6度，框架抗震等級為四級。地質條件為場地起伏較大，水量豐富，分布有含礫粉質粘土、強風化片麻巖以及中風化片麻巖，上層主要賦存雜填土，淤泥層層厚為2.40m～22.10m，為典型不良地質，給樁基工程施工造成不便。根據工程設計要求，工程基礎采用旋挖成孔灌注樁基礎，樁徑Φ600、Φ700。灌注樁施工技術難點包括：（1）樁機在沖孔過程中遇粘土層或淤泥層時容易擴孔，導致樁徑增大，需要嚴格控制沖孔施工沖程和速度；（2）淤泥厚度大，最大厚度約為22m，且流塑嚴重，針對該問題，本工程采用5m長、壁厚1.6mm、直徑大于樁徑20cm的鋼護筒定位和泥漿護壁結合成孔的工藝施工，安裝和拔除鋼護筒的機械設備均采用振動錘和汽車吊；（3）清孔后孔底沉渣過厚。

3 深厚淤泥建筑工程中灌注樁施工技術應用

3.1 施工準備和放樣

施工前，平整施工場地后主便道和鉆機站位的位置上加鋪4m 長、1.2m 寬、0.2cm 厚的鋼板，以便鉆機行走和作業中出現傾斜及沉降問題。測量與復核樁孔的位置，將定位木樁進行埋設，確定鉆孔中心點和范圍，將鉆機的行走路線進行合理科學規劃，為鉆機入場以及施工工作做好準備。與此同時，為了達到混凝土的灌注要求，在場地外開挖3個20m3的泥漿池，混凝土拌制和鉆孔同步實施，完成鉆孔之后，有效的解決了不能及時灌注混凝土導致沉渣積淀問題。另外，做好與巖土勘察單位的及時交流，清理與加固施工現場中的市政管線與周圍建筑物，預防周圍地下基礎設施給施工帶來的影響。開始進行施工之后，要實施對灌注樁的情況進行檢測，從而保障灌注樁的運行情況處在良好的狀態下。針對泥漿循環系統是否達到相應的安全要求進行檢查，這都需要在施工準確環節制定出合理的實施方式，良好準備有關設施與設備；此外要將材料管理做到位，保證施工所使用的各項材料，從規格、質量上充分滿足施工要求，針對并不合格的材料，堅決不使用。另外，需要對施工管理人員、技術人員做好能力培訓與考核工作；尤其是技術工作者，定期考核工作成為了保障其技術能力的有效手段。

3.2 護筒施打

本項目當中使用護筒定位和泥漿護壁成孔配合施打的方式成孔，護筒長度為5m，直徑是0.8m～1.2m，不同樁型采用不護筒大小不同，護筒運用履帶吊配合振動錘進行夾緊震動敲打實現施工工作，施工當中，現場測量工作者需要對兩臺經緯儀進行操作，從不同的方向測量鋼護筒的垂直度。將護筒進行調整到位之后，運用周圍粘土均勻回填，依靠道木固定護筒，防止護筒在鉆孔與混凝土灌注中出現移位和跑漿的問題。結束鉆孔之后，為了避免沉渣沉底，要立即擴底、清孔和灌注。

3.3 鉆進成孔

3.3.1 沖冼液循環系統

選用好良好的原土制作成施工當中的循環系統液，具體由泥漿池、泥漿泵、廢漿池、沉淀池、循環槽以及泥漿輸送管道構成。其中，3個20m3的泥漿池。循環槽的預設坡度為1:200，保證循環槽的斷面積能夠正常循環沖洗液，不出現外露的問題。施工當中，要及時對沉淀池、循環槽內部的沉淀鉆渣等雜物進行清除，對黏度變化與泥漿比重嚴格控制，實時對泥漿性能進行調節，及時把雜物送出施工現場，避免鉆渣、廢漿等對施工現場產生污染。鉆孔的初始階段，泵入清水，原土自然造漿，一旦碰到容易坍塌、縮徑的地層或者是返砂不當的問題，為了更好的保證泥漿質量，立即運用人工造漿，提高鉆孔孔壁的穩定程度。

3.3.2 泥漿的制備和處理

泥漿制備過程中要選擇使用高塑性黏土或者是膨潤土。根據施工機械、施工工藝以及穿越土層的實際情況來設計泥漿的配合比。在黏土、壤土地層當中進行鉆孔，采用膨潤土造漿護壁、排渣。穿過砂性土或者是砂層鉆孔過程中，要采用泥漿制備，泥漿濃度要合適。鉆進當中，要對泥漿的密度進行及時的檢測，針對泥漿的黏度、含砂量以及膠體率進行定期測定工作。施工之后所廢棄的泥漿、沉渣，根據環境保護的相關規定展開處理，確保不會污染環境。

3.3.3 施工操作要點

整個的鉆進當中，結合土層的實際情況實現良好的加壓，起始階段保持較輕的壓力、緩慢的轉速，慢慢提高壓力與轉速，逐步邁入到正常的軌道。一旦碰到松軟的土層，要嚴控鉆進速度，隨時對泥漿的補給情況進行觀察。護筒內部的泥漿液面要最少高于地下水面1m；受到水位漲落的影響，加高到1.5m。鋼筋的下放與混凝土的灌注工作，需要在鉆進成孔之后的兩個小時內進行，防止出現鉆孔內部涌水問題或者渣土下落堵塞孔眼。

3.4 清孔

終孔之后，緩慢將鉆頭放入到距離孔底部30cm的地方，運用泥漿循環法實現清孔工作，等到返出泥漿的含砂量≤2%，泥漿相對密度≤1.15時，完成第一次清孔。

3.5 鋼筋籠制作、存放與吊裝

3.5.1 鋼筋籠制作

灌注樁技術施工當中鋼筋籠的制作環節屬于比較重要的一環，還是建筑工程總體質量的重要保證。鋼筋籠的制作要根據地點的不同，能夠分成施工現場制作以及場地外制作兩種形式。在建筑工程的施工現場當中制作鋼筋籠，可以有效節約運輸成本，有效減少建筑工程總體造價。并且還非常方便展開鋼筋籠的質量監督管理工作。可是在一些比較特殊的條件之下，因為建筑工程施工現場當中存在非常多的機械設備，造成施工現場當中并沒有多少的空余地方，無法良好的對鋼筋籠展開制作。面臨這一情況，建筑單位要利用場外制作的方式，把制作完成的鋼筋籠采用交通工具，運往建筑工程施工現場。雖然場外制作的方法所耗費的成本高，監管難度高。但是卻能夠降低建筑工程施工現場的占地面積，為其他工序施工提供有利的條件。

3.5.2 存放鋼筋籠

存放鋼筋籠過程中，將下部架空，墊木間距和加強圈間距一致，鋼筋籠采用彩條布實現覆蓋，避免雨水侵蝕生銹，將標志牌掛到位。鋼筋籠吊裝過程中配備專門的托架，在孔口運用50T履帶實現吊放，在鋼筋籠當中加上三角鋼筋撐或者是綁扎方木的方式實現加固目的，為了避免鋼筋籠產生變形的問題，下放之前要及時對鋼筋籠的垂直度進行檢查。

3.5.3 處理鋼筋籠底部節點因為鋼筋籠需要在混凝土澆灌之后插入，施工難度較高。把鋼筋籠底部的鋼筋彎30°，構成錐形的鋼筋籠尖。

3.5.4 壓震鋼筋籠

實現長螺旋施工灌注以及下鋼筋籠結合為一體，混凝土灌注施工之后的三分鐘內即可進行插籠，降低時間間隔，降低插籠困難程度。由于鋼筋籠比較長，下叉鋼筋籠要及時對雙向垂直度仔細觀察，運用雙向線垂成垂直角進行布設，一旦發現垂直度偏差太大，要立即通知操作手進行停機糾正，下籠的工作人員將鋼筋籠扶正之后，對準已經完成灌注的樁位。下籠中利用振動錘和鋼筋籠自重實現壓入目的，壓到不能壓入時運用振動錘，避免振動錘帶來的鋼筋籠偏移現象，將插入的速度控制在1.2m/min～1.5m/min。

3.6 配置混凝土

混凝土材料使用之前，有關施工人員要結合相關比例，實施科學合理的配置。在混凝土配置當中，施工人員不僅要關注各項原材料的比例，還需要重視原材料加入順序。當完成配置工作之后，施工工作人員要先選擇一定量的混凝土材料展開專業的測試工作。混凝土材料測試，具體包含硬化程度、凝固時間與緊密度等參數。讓混凝土材料的各項數據，充分滿足鉆孔灌注樁技術的施工需要，大幅度提高建筑工程總體承載力。一旦發現混凝土材料中的某一項參數，并不能符合鉆孔灌注樁技術的施工需要時，施工人員要利用有關手段，及時有效調整與優化，保證混凝土材料質量穩定程度，為建筑工程施工提供有利的條件。

3.7 混凝土灌注施工

本工程中，由于澆筑量較大，因此，采用商品混凝土供應方式。混凝土材料要求具備良好的和易性，配合比通過試驗方式確定，坍落度控制在180mm～220mm范圍內。水下混凝土含砂率控制在40%～45%范圍內，粗骨料為中粗砂，最大粒徑小于35mm，且不得大于鋼筋間最小凈距的1/3。為滿足混凝土和易性和緩凝性能要求，混凝土適量摻入外加劑。在混凝土灌注施工前，應對導管密封性進行檢查，導管壁厚應大于3mm，直徑范圍為200mm～250mm，導管接頭處外徑應比鋼筋籠內徑小100mm，直徑制作偏差應控制在2mm 以內。導管吊放應垂直、居中吊放，導管下口至孔底距離應不大于0.3m，孔底導管長度應大于4m。混凝土進行灌注時，要連續澆筑施工，每一根灌注樁澆筑時間要按照初盤混凝土初凝時間展開控制。

4 結束語

文章結合南昌市灣里區凱旋灣小區二期項目為例，詳細介紹了灌注樁施工技術要點運用，節省施工成本，提高工程質量水平，取得良好的經濟經濟效益和社會效益。