軟土地基超大承載力鉆孔灌注樁施工工藝

廖瑞奇

（中煤江南建設(shè)發(fā)展有限公司， 廣東 廣州 510170）

隨著經(jīng)濟建設(shè)的不斷深化發(fā)展，城市中心軟土地基及開挖工作已經(jīng)成為了工程建設(shè)進程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，能夠給予人們在城市建設(shè)和發(fā)展中更多的便利和快捷。在進行作業(yè)的過程中應(yīng)當?shù)於ā霸牧显搭^管理、施工過程控制、工程細節(jié)控制”的工作理念，保證工作運行的有效性和合理性。針對相關(guān)的參數(shù)應(yīng)當進行深化的研究和探討，保證在工程項目的進行中能夠最大限度的發(fā)揮軟土地基工藝的要點，保障工程整體的穩(wěn)定性和有效性。

1 軟土地基超大承載力鉆孔灌注樁施工地質(zhì)狀況

1.1 粉煤灰碎石樁施工

現(xiàn)階段工程軟土地基施工過程中，廣泛且高頻次使用的一項軟基施工技術(shù)就是粉煤灰碎石施工，此技術(shù)具備較高的成熟度，因而在工程軟土地基施工過程中，往往會對這一施工技術(shù)應(yīng)用進行優(yōu)先考慮。基于水泥及粉煤灰、廢舊石屑等材料的合理利用，進而以相應(yīng)比例為為依據(jù)，將材料進行混合處理，同時將適量水混入其中，借此進行充分攪拌，這一工作流程就是技術(shù)原理所在。完成攪拌操作的后期，會有高粘合度的結(jié)構(gòu)材料逐漸形成，而這一材料可在工程軟基施工中進行直接使用，確保具有極佳性能的復合墊層得以良好形成，通過這一復合墊層應(yīng)用，能夠有效施工工程軟土基，同時工程整體穩(wěn)定性也會有所提升。此外，從前文中粉煤灰碎石樁施工技術(shù)中應(yīng)用的材料等內(nèi)容可知，應(yīng)用此技術(shù)并不需要投入較多成本，因而其在多種工程施工中都十分適用。

1.2 軟基施工表層處理

工程施工中的一種常用技術(shù)為表層處理，此技術(shù)應(yīng)用過程中，需要在軟土基路基澆筑前進行應(yīng)用，基于相應(yīng)設(shè)備應(yīng)用，有序排出軟土基水分，確保軟土基水分含量得以有效降低。在逐漸排出軟土基水分的過程中，就需要相應(yīng)施工人員基于沙礫的應(yīng)用，將墊層處理操作同時開展，此時可對多種墊層材料加以選用，具體需要以施工實際環(huán)境和成本條件等為依據(jù)，確保選擇高性價比和適用的材料。如一般墊層處理時，都會對具有較好吸水性及隔水性的石灰石或石灰粉煤灰土等材料加以應(yīng)用，進行墊層處理的主要目的在于將地基中水分向軟土基路面進入現(xiàn)象給予有效避免，保障路面穩(wěn)定性不受影響。在進行軟土基表層處理排水操作時，可在適當位置開挖水溝即可達到良好排水的目的，值得注意的是，對排水情況具有較大影響的因素是水溝位置，因此需要在軟土基施工現(xiàn)場環(huán)境方面加強實時考察力度，確保排水水溝位置選擇及水溝尺寸規(guī)劃等更具合理性。

1.3 預應(yīng)力管樁

軟基施工技術(shù)中還包含預應(yīng)力管樁施工，通過這一施工技術(shù)的應(yīng)用能夠保障軟土及含水問題得以有效改善，同時對軟土基沉降系數(shù)給予有效控制的可能性也較大，能夠為工程施工穩(wěn)定性提供更高效的維護作用。但值得注意的是，這一施工內(nèi)容開展時往往會高要求施工技術(shù)，需要保障軟土基位置及范圍能夠準確定位，通過這一基礎(chǔ)性條件才能保障預應(yīng)力管樁施工順利開展。此外，在軟土基位置及范圍準確確定的基礎(chǔ)上，需要施工人員測量軟土基各項數(shù)據(jù)，之后借助相關(guān)數(shù)學模型的應(yīng)用明確打樁位置，此種方式能夠在一定程度上確保預應(yīng)力管樁施工效能充分發(fā)揮。在確定打樁位置之后，即可開展具體打樁才走哦，此時需要現(xiàn)場施工人員以施工環(huán)境為依據(jù)，及時且適當?shù)恼{(diào)整打樁工作，在以施工標準要求為嚴格依據(jù)開展預應(yīng)力管樁施工時，才能保障其作用和價值充分發(fā)揮，進而達到高質(zhì)量的軟基施工效果。

1.4 強夯施工

整式置換和樁式置換為強夯施工技術(shù)主要內(nèi)容，一般來說此技術(shù)主要在工期有限且施工規(guī)模較大等的施工環(huán)境中進行應(yīng)用，并且應(yīng)用過程中很多因素都會對這一施工技術(shù)產(chǎn)生影響，如砂井等都會影響技術(shù)效果，因此此技術(shù)應(yīng)用并不具備較高的經(jīng)濟效益，同時對比其他一般的填土預埋來說，強夯施工技術(shù)往往需要投入較多的成本費用，但值得注意的是，強夯施工技術(shù)具有簡單的施工工序，并且并不需要高水平的技術(shù)，其顯著優(yōu)勢還體現(xiàn)在較強適用性方面，通過一些具體實踐表明，在應(yīng)用強夯施工技術(shù)的基礎(chǔ)上，軟土基路面承載力得到了有效提升，并且也收獲了較為顯著的施工效果，因而如果施工項目條件允許，就可對這一施工技術(shù)加以應(yīng)用。

1.5 現(xiàn)澆混凝土管樁

各類道路交通施工中，最為常用的施工材料就是混凝土，現(xiàn)階段工程軟土基施工中，對軟土基問題有效解決的一項重要技術(shù)就是現(xiàn)澆混凝土管樁施工技術(shù)，隨著這一技術(shù)的不斷優(yōu)化升級，使得其在一些高規(guī)格施工軟基施工過程得到了廣泛應(yīng)用。此技術(shù)施工顯著優(yōu)勢體現(xiàn)在簡單的施工流程、較低成本、較大承壓力等方面，其主要是基于管腔上方位置錘頭震動作用的利用、為內(nèi)外管形成的環(huán)形腔錘擊到要求深度提供保障，完成錘擊操作的后期，將適量混凝土關(guān)注在環(huán)形腔內(nèi)，加之后續(xù)良好拔管工作的開展，為環(huán)形腔內(nèi)部混凝土和外部土形有完整的管樁形成，在此基礎(chǔ)上將適量砂石鋪設(shè)在樁上，確保復合地基逐步形成，達到軟基施工目的。

2 軟土地基超大承載力鉆孔灌注樁施工的關(guān)鍵因素

2.1 軟土地基方案優(yōu)化機制

軟土地基施工工藝具有綜合性、靈活性、多樣性的特點。應(yīng)當將當?shù)氐乃牡刭|(zhì)情況進行協(xié)調(diào)設(shè)計，設(shè)計人員應(yīng)當進行實地考察和整體預算，保證排樁鉆孔灌注樁結(jié)構(gòu)等能夠在合理有效的范圍內(nèi)進行，盡量避免在工藝實施的過程中出現(xiàn)故障和問題。與此同時結(jié)構(gòu)界限等要素進行統(tǒng)籌分析能夠保障基坑的整體參數(shù)科學，建設(shè)效果完整等。

現(xiàn)階段軟土地基的施工工藝與傳統(tǒng)的軟土地基建設(shè)流程相比，應(yīng)當對于工程運行進行整體方案的優(yōu)化，將支護結(jié)構(gòu)選用間隔挖孔樁處理方案，不僅能夠有效的便利施工建設(shè)，還能夠保證整體施工的有效性和穩(wěn)定性。值得注意的是應(yīng)當對于接頭防水工作環(huán)節(jié)進行相應(yīng)的關(guān)注，保證其能夠得到進一步的優(yōu)化處理[1]。

2.2 軟土地基結(jié)構(gòu)優(yōu)化

在支護結(jié)構(gòu)進行建設(shè)的過程中就應(yīng)當保證各項的設(shè)計參數(shù)能夠滿足當下的及社會需求，同時應(yīng)當將既定的建設(shè)目標的與現(xiàn)實需求相聯(lián)系，對于數(shù)據(jù)進行綜合化的處理和使用。軟土地基的建設(shè)過程中是存在眾多項目的協(xié)同合作下建立的。為了保障其中的建設(shè)項目能夠平穩(wěn)有效的推進，在進行建設(shè)的過程中應(yīng)當保障建設(shè)安全機制的穩(wěn)定，科學計算建設(shè)參數(shù)，降低工程運行中出現(xiàn)的故障和隱患幾率。

基于此，應(yīng)當全面分析圈梁作用和建設(shè)進程進行詳細的分析，保證支護結(jié)構(gòu)能夠完整充實的建設(shè)，對于相關(guān)的建設(shè)進程和步驟進行綜合化的處理和優(yōu)化。只有保證工程建設(shè)的有效推進才能夠更好地借助有限元增量法對支護樁結(jié)構(gòu)進行系統(tǒng)化分析。

當混凝土樁基澆筑混凝土的過程中會產(chǎn)生一定的漏洞和氣孔，進行聲波檢驗的過程中聲波遇到氣孔和漏洞會發(fā)生一定的變化，造成檢測結(jié)果的不穩(wěn)定性，影響后續(xù)的相關(guān)工作正常進行。此類現(xiàn)象能夠一定程度上表明樁基形狀設(shè)計與施工效果之間的失衡性，不利于工程建設(shè)順利推進。因此，應(yīng)當在建筑物樁基施工中進行詳細的整合，保證樁基施工的穩(wěn)定性，并且對樁基施工之后的質(zhì)量進行相應(yīng)的檢查，保證樁基能夠具備良好的使用效果。

2.3 地基監(jiān)測方案優(yōu)化

在確定了軟土地基工藝的建設(shè)基調(diào)和整體進程之后，應(yīng)當針對其中的每一項環(huán)節(jié)都進行詳細的整合和研究，檢測其中的工藝是否能夠滿足當下國家的標準和規(guī)定。需要進行檢測和排查的項目有支護樁、支撐結(jié)構(gòu)、地表結(jié)構(gòu)、毗鄰建筑結(jié)構(gòu)以及地下水。在進行測量的過程中應(yīng)當保證測量的結(jié)果和流程都能夠滿足國家的要求和標準，當下在行業(yè)中選擇的測量形式是精密光學測量和水位孔測量，能夠保證測量結(jié)果的真實有效，奠定良好的工程建筑基礎(chǔ)[2]。

例如，常規(guī)情況下支護樁的測點布置是沿用基坑模型，在基坑四周布置18個支護樁、支撐力支出4，地表結(jié)構(gòu)是20米。

3 軟土地基超大承載力鉆孔灌注樁施工工藝要點

我國某城市主干道改造工程，道路全長為1264m，應(yīng)用寬度為35m，結(jié)構(gòu)為二灰土底基層、水泥穩(wěn)定碎石基層和瀝青混凝土面層，經(jīng)過施工前對現(xiàn)場的勘查發(fā)現(xiàn)，存在一部分軟土地質(zhì)，需要軟土地基處理面積為1146平方米，路基的寬度約為30米，施工人員根據(jù)不同的情況應(yīng)用了軟基施工技術(shù)，在完成施工之后對各個路段土層進行了檢測，結(jié)果表明軟土地基施工技術(shù)的有效應(yīng)用可以使建筑的強度提高。

3.1 預測承載能力

其實在實際工程中沉樁深度較大的情況很少，畢竟加大深度需要增加成本，同時也算設(shè)計疏忽，請將沉樁深度較大改為沉樁施工階段發(fā)生樁位偏移，會導致柱網(wǎng)無法落在樁基上，上部結(jié)構(gòu)重量不能直接通過樁基傳至持里土層。

在工程建筑中樁基傾斜過大的主要原因是，預制樁的質(zhì)量不符合既定標準，在沉樁過程中樁頂面傾斜角度與樁頂部位置之間設(shè)定不正確，在打樁過程中極易引發(fā)樁基傾斜現(xiàn)象，沉樁過程中樁基的角度不正確，與地面之間未能正確垂直，樁錘、樁帽、樁身三者之間未能形成直線，樁基沉降的過程中產(chǎn)生偏差，沉樁過程中地下有堅硬鋒利器物，影響沉樁路線，在打樁過程中形成了擠土效應(yīng)等等。在工程建筑的施工過程中單樁承載力與設(shè)計要求失衡的表現(xiàn)主要由于沉樁深度不足，亦或是沉樁位置偏移，導致樁基難以承擔上層建筑的重量。沉樁施工階段發(fā)生樁位偏移，會導致柱網(wǎng)無法落在樁基上，上部結(jié)構(gòu)重量不能直接通過樁基傳至持里土層。與此同時，樁基傾斜過大也會影響單樁承載力情況，在工程項目設(shè)計階段的勘察成果缺少準確性，地基承載力計算數(shù)值不正確，導致后續(xù)相關(guān)數(shù)據(jù)的計算出現(xiàn)問題

3.2 混凝土管樁技術(shù)

預制管直徑需要在300mm-400mm之間，進而降低斷樁風險，如混凝土預制管直徑過大，需要充分利用混凝土管樁的承載力，避免造成承載力過度浪費。在進行綜合性考慮后，該項目工程在實際施工時選擇了400mm直徑的混凝土管樁，荷載＞6.51。混凝土管樁的判斷依據(jù)為單樁承載能力，且實際應(yīng)用時需要確定周邊基土的性質(zhì)，且需要根據(jù)荷載情況確定PHC管樁的距離。如實際應(yīng)用時管樁距離過小，將會大量浪費混凝土管樁承載力，因此應(yīng)將相鄰的管樁距離進行控制。同時，如管樁距離過大，將會使承載力降低。該工程實際建設(shè)需要考慮當前軟基性質(zhì)等多方因素，并將各類因素進行整體評估，最后將距離控制在2.45m以內(nèi)。混凝土管樁的樁長度，需要將阻力參數(shù)進行計算，最后確定阻力參數(shù)值[5]。

3.3 采用深層石灰攪拌技術(shù)

將深層石灰攪拌技術(shù)在建筑工程軟土地基中加以運用，可以有效保證道路軟土地基的穩(wěn)定性。水泥施工對比石灰施工，水泥施工施工工藝應(yīng)用效果較差，因此在軟土地基處理環(huán)節(jié)，可以運用深層石灰攪拌方法進行對軟土地基的處理，深層石灰攪拌施工方法的具體應(yīng)用如下。

（1）在軟土地基中加入適量砂石

（2）在進行砂石填入后，進行石灰填入并對其進行攪碎處理

該工程運用深層石灰攪拌方法有效施工了軟土地基，使軟土地基更為穩(wěn)定，使用年限大大增加。

3.4 采用高壓噴射注漿技術(shù)

該工程在軟土地基施工處理上采用高壓噴射注漿方法，高壓噴射注漿方法的實用性較強，能夠提升軟土地基的處理效果，且操作相對簡單，使路基工程的軟土地基發(fā)揮其應(yīng)有作用。在采用高壓噴射注漿方法時應(yīng)注意以下問題，見表1。

表1.高壓噴射注漿法注意事項

3.5 采用換填技術(shù)

換填技術(shù)主要是將地基中的表層耕土全部挖除之后進行換填，該工程在施工中將雜填土放置于于坡上，部分殘土采用表層壓實技術(shù)，以此將軟土和軟土之上的物質(zhì)全部處理。對于軟土層而言，如果其底埋深度大于3m，可以采用深層處理技術(shù)，如果小于3m可以采用換填法比較合適，但是具體的施工方法需要結(jié)合實際地質(zhì)區(qū)域決定，該方法成本較低，并且其不僅能夠高質(zhì)量的完成地基施工施工，同時對于環(huán)境保護方面也有著巨大的促進意義，在淤泥層較薄或者路基填方不高的路段都可以應(yīng)用換填技術(shù)。

4 結(jié)束語

在軟土地基施工中，使用鉆孔灌注形式能夠有有效改良樁基建設(shè)質(zhì)量、控制成孔效果，利用氣舉循環(huán)的形式進行孔，在灌裝、注漿等后續(xù)工藝措施，能夠提升單樁承載壓力近30%。軟土地基超大承載力的情況在我國工程建設(shè)中具有極強的代表性，是當下工程建設(shè)中不可或缺的重要組成部分。在當下的建筑工程中軟土地基技術(shù)已經(jīng)逐漸得到了深化的改革和應(yīng)用，能夠為我國的工程建筑提供穩(wěn)定的技術(shù)支持，提升了我國工程建設(shè)的整體水平。