長螺旋壓灌樁施工工藝在基坑支護中的應用

朱小安

（廣東廣強基礎工程有限公司，廣東 東莞 523000）

地下室施工中通常需要開挖基坑，為保證基坑的安全性和穩定性，防止坍塌、滑移等問題的發生，需要根據基坑實際情況，做好基坑支護設計，并嚴格按照設計方案做好基坑支護施工。

1 工程概況

該項目位于東莞市東城區，場地西側為空地，下伏地鐵，其余側皆為市政道路，東側為光明二路，南側為光明一路，北側為規劃道路。場地周邊建筑環境空曠，交通便利。

擬建61號商業、住宅樓（30F，H=94.40m），占地面積為1336m2；62號住宅樓(31F，H=96.80m)，占地面積為595m2；63號商業、住宅樓（30F，H=94.40m），占地面積為800m2；65號地下室（-2F，H=-8.10m），總建筑面積為5081.74m2；74號地下室（-2F，H=-8.10m），總建筑面積為5927.38m2。

基坑面積約7630m2，周長為360m，開挖深度為7.7～10.25m。主要采用灌注樁+錨索支護、灌注樁+內支撐支護、雙排樁支護；支護樁采用φ1000mm或φ1200mm灌注樁；根據項目特點，采用長螺旋灌注樁施工工藝。

2 周邊環境

（1）基坑西側。地下為廣惠城際鐵路隧道，該側地下室邊線距隧道邊線約15.05m。

（2）基坑北側。該側地下室邊線距離用地紅線約7.99m，紅線外為規劃道路，道路下方分布雨水管道。

（3）基坑東側。該側地下室邊線距離用地紅線約10.10m，紅線外為光明二路，道路下方分布有給水管、雨水管、天然氣管、電信電纜、照明電纜及正在施工的污水管等。

（4）基坑南側。該側地下室邊線距離用地紅線約11.23m，紅線外為光明一路，道路下方分布有雨水管、電信電纜等。

3 工程地質概況

場區內地層自上而下分為第四系人工填土層、第四系沖積層、第四系殘積層，基巖為燕山期花崗巖。

（1）第四系人工填土層。素填土：灰黃色、灰色，松散，稍濕，主要由黏性土堆填而成，欠固結，均勻性較差，局部含少量碎石、砼塊等建筑垃圾，為新近人工填土。

（2）第四系沖積層。粉質黏土：灰黃色，稍濕，可塑，主要成分為粉黏粒，含少量砂粒，黏性一般，干強度較高。淤泥質土：灰黑、灰色，飽和，流～軟塑，主要由黏粒組成，含有粉細砂，夾有腐植木，具有腥臭味。黏土：灰黃、灰白色，濕，可塑，主要由黏粒組成，切面光滑，稍有光澤，干強度高。中砂：灰白、灰黃、灰色，飽和，松散～稍密，主要由中細粒石英組成，含有黏粒，分選性差，級配一般。

（3）第四系殘積層。砂質黏性土：褐黃、紫紅、灰白、灰褐色，濕，可塑，主要由粉黏粒和石英砂顆粒組成，殘留原巖結構，泡水易軟化，手捏易成砂狀，由花崗巖風化殘積而成。

（4）基巖為燕山期花崗巖。經勘探，場地下伏基巖為燕山期花崗巖，按其風化程度不同，可分為全風化花崗巖、強風化花崗巖、中風化花崗巖。

4 基坑支護設計

（1）該工程基坑安全等級均確定為一級，側壁的重要性系數為1.10。

（2）該基坑主要采用三軸攪拌樁+樁間旋噴樁止水，主要支護形式為用灌注樁+錨索支護、灌注樁+內支撐支護、雙排樁支護。

（3）基坑設計使用年限為1年。

5 工程重點、難點分析及應對措施

5.1 工程重點及難點

依據該工程所處的地理位置、施工區域周邊環境、場區內工程地質和水文地質條件，在充分理解設計意圖和相關規范的基礎上，結合基坑支護工程建設中積累的大量施工經驗，該項目主要重難點分析如下：（1）施工項目場地較小，止水樁、支護樁、冠梁、錨索、掛網噴砼等質量控制點多，工序煩瑣，交叉作業管理困難。（2）深基坑支護開挖深度達7.7～9.75m；基坑深度范圍內主要為填土、黏土、淤泥層，坑底全部為淤泥層。因此，需解決好灌注樁在松軟土層中施工易塌孔、縮徑等問題。（3）基坑距離城軌50m內為鐵路安全保護區，地下城軌線距離最近的支護樁不到7m，需減少基坑支護對地下城軌線路的影響，保證城軌線路的安全。（4）該工程基坑樁錨支護施工預應力錨索時應避開周邊道路地下管線等位置，確保錨索成孔設計角度和方向，嚴格控制錨索制作、成孔和注漿質量控制，以免后期基坑開挖出現不良的變形影響。

5.2 應對措施

（1）做好施工組織管理及現場進度安排，認真做好技術和安全交底工作。（2）采用長螺旋壓灌樁施工工藝，既可以解決塌孔、縮徑問題，還可以減少泥漿外運，提高工作效率，降低成本。（3）臨近城軌區域支護樁采用“跳躍”施工，從而降低對城軌結構影響，在施工過程中嚴格做好監測工作。（4）施工前仔細調查周邊情況，對于附近的既有建筑物，在施工前將認真做好對建筑物的結構情況和現有狀態的調查、拍照錄像取證和評估工作，盡可能做到詳細完善。（5）基坑開挖遵循分區、分塊、分層、對稱、限時的原則，有序開挖。基坑開挖時，由北往南分層開挖，開挖到設計深度后，立即施工墊層，并要做好基坑底面的排水溝、集水井，集水井內的積水要及時排除。同時，須及時回筑地下室結構，避免基坑長時間暴露對城軌帶來安全風險。（6）確保基坑止水措施的質量，嚴控降水幅度，以確保城軌盾構隧道周圍地層穩定。（7）臨城軌側地下工程施工前、地下結構完工后須進行城軌盾構隧道結構內觀、裂縫等項目的初始及工后普查、記錄、確認。

6 長螺旋壓灌樁施工

6.1 施工程序

當施工機械和人員進場以后，做施工前的準備工作，在準備工作完成后，進入長螺旋壓灌樁施工階段（見圖1）。

圖1 施工流程圖

6.2 施工方法

根據設計單位提供樁位平面布置圖、現場場地的實際情況和長螺旋壓灌樁施工順序要求，對樁位進行編號。根據規劃單位提供的控制點測出建筑物的軸線，結合圖紙設計要求，放出樁位，樁位要留有記印，并經監理復檢合格后，作為施工時的依據。

鉆機就位，要做好鉆具的安裝和混凝土泵的管道聯接，對準樁位關閉單向閥門下鉆至鉆頭進入土層，啟動鉆孔電機，同時調整塔架的垂直度。

當鉆機至設計深度時，開始泵送混凝土，待混凝土到達鉆具底部時，開始提鉆，邊泵料邊提鉆至樁頂標高后停止泵料和提升鉆機，一根樁施工完成移機至下一個樁位。

6.3 技術要求

（1）鉆機提升速度：1.0～1.5m/min；（2）泵送混凝土量：0.8～1.2m3/min；（3）垂直度：1%；（4）灌料量：不小于設計灌注量（包括充盈量）。

6.4 施工質量保證措施

（1）測量。將業主提交的測量控制基準點作為控制點，引測到場地，根據軸線法確定好樁位中心，并用短鋼筋做上標記，撒上石灰，等樁位定好后，嚴格按規范要求進行測量復核，同時報驗監理工程師確認，才能進行下一道工序施工。在施工過程中，應隨時檢查控制點、樁位尺寸和高程、平面布置和垂直度，發現偏差應及時糾正，樁位誤差不得大于10mm，樁機傾斜度不超過0.5%。每間隔10個樁位測放1個基準樁位，此基準樁位用木樁和鋼釘施放，并在基準樁上標明樁位編號，施工時用此基準樁對臨近樁位進行復核。

（2）成樁質量保證措施。①施工時，應注意地質條件變化，遇有填石、孤石、夾層、卵石層，應立即采取措施。如出現鉆桿跳動、機架搖晃、鉆不進尺等異常情況，應立即停車檢查，認真檢查分析、查明原因、排除故障后再進行施工。②在施工過程中要調整鉆機的平整度和垂直度，保證樁的垂直度偏差不得超過樁長的1%，且樁位偏差不得大于樁徑的1/20。③施工過程中應及時清理虛土，必要時應進行二次施鉆清理；鉆孔完畢后，孔口應用蓋板蓋好，防止虛土掉入孔內。④混凝土灌注應嚴格按操作規范進行，邊灌注混凝土邊進行振搗，嚴禁把虛土、雜物和混凝土一起灌入樁孔。⑤在施工中因故無法連續灌注，應根據勘察資料和現場地質條件，避開飽和砂性土層、粉土層。灌注成樁完成后，要保護好樁頭。灌注混凝土過程中，每條樁的充盈系數不得小于1.0。⑥混凝土灌注至樁頂時，應隨時測量樁頂標高，避免過高造成截樁；亦不能過低，以免影響樁頭質量。

7 結束語

當前，該工程已順利完成。在此過程中，所用的長螺旋壓灌樁施工工藝很好地解決了軟土地層中灌注樁塌孔、縮徑等問題，亦減少了對臨近廣惠城際鐵路隧道的擾動，保證了工程質量和基坑安全；長螺旋壓灌樁充盈系數不到1.05，大大減少了浪費，節約了成本；同時減少了泥漿外運，提高了施工效率，縮短了工期。長螺旋壓灌樁施工工藝的運用，能夠為相關的工程項目提供參考，以達到預期的基坑支護要求。