鄰近既有建筑的景觀河道駁岸壁體樁施工技術

孫曉陽 張 帥 沈星存 朱建其 李 帥

中國建筑第八工程局有限公司總承包公司 上海 201204

1 工程概況

溧水區無想國際創業小鎮建設工程（城隍廟文化街區）項目位于南京市溧水區，總建筑面積137 300 m2，占地面積322畝（約214 666 m2），總體風格采用唐、宋和明清多元和諧的古建筑形式，以“城隍廟”為核心，周邊配套建設民俗商業街坊。右汊景觀河道位于商業街坊之間（圖1），長400 m，距兩側商業街坊1.5 m。壁體樁設計樁長8 m，混凝土設計強度C80，截面尺寸為500 mm×500 mm（圖2、圖3），冠梁混凝土設計強度C30。

圖1 河道效果圖

圖2 壁體樁截面

圖3 壁體樁排布平面

根據地勘報告，場地內土層自上而下依次為：①素填土，平均層厚2.33 m；①A淤泥，平均層厚0.47 m；①B淤泥質素填土，平均層厚1.08 m，為水塘回填前塘淤，分布在素填土下部；②粉質黏土，平均層厚3.22 m；③1黏土，平均層厚5.43 m；③2粉質黏土，平均層厚2.37 m；③3黏土，平均層厚3.72 m；④殘積土，平均層厚1.73 m；⑤1強風化凝灰巖，平均層厚2.16 m；⑤2A中等風化凝灰巖（破碎），平均層厚2.06 m；⑤2中等風化凝灰巖，平均層厚7.32 m。

2 施工方案選擇

景觀河道施工前，河道兩側建筑業已完成，且河道駁岸距離兩側商業街坊最近處僅有1.5 m，若直接采用靜力壓樁或者錘擊成樁的工藝，勢必會因為擠土樁強烈的擠土效應導致樁體移位、上浮或者無法打入，并且會對兩側的已完工建筑產生影響[1-5]。結合引孔壓樁的工藝要求及本工程的實際特點，采用先“先引孔，后植樁”（鉆孔植樁）的方式，即在進行壁體樁成樁前，先采用旋挖引孔鉆機引直徑450 mm的孔，引孔深度9 m，然后采用5 t的柴油錘擊樁機將方形空心壁體樁壓入到設計標高，如此可以降低錘擊次數，大大減小土體與壁體樁之間的摩阻力，有效改善擠土效應[6-9]，減少土體的排擠量、隆起和位移，從而避免了壁體樁的移位、上浮、擠碎等現象，保證了兩側建筑物、構筑物的安全。

3 施工關鍵技術

3.1 測量放樣

對提供的基準點進行復測，并依據樁位圖測放出各根壁體樁中心點位，插入鋼釬。復核各樁位點至兩側仿古街坊墻面距離及河道寬度，確保樁位偏差符合規范要求。

3.2 架設定制鋼導向架

壁體樁設計功能主要為景觀河道駁岸擋土及止水，樁與樁之間需緊密貼合，線形順直。依據駁岸線直線段長度，設計長為20 m的鋼導向架（圖4），可以大大加快成樁速度。鋼導向架兩長邊方向采用300 mm×300 mm×15 mm×15 mm的H型鋼，端橫梁采用300 mm×300 mm×10 mm×10 mm的箱形型鋼，兩H型鋼間距510 mm，保證錘擊樁機能順利將壁體樁從鋼導向架內錘擊到位。鋼導向架上部設置1根可以移動的橫梁，側邊焊接2個卡槽，卡在導向架H型鋼翼緣上。橫梁隨著打樁路徑由設置在鋼導向架端頭處的卷揚機牽引移動，每次移動一個樁位。根據已定好的樁位點，架設定制而成的鋼導向架，作為引孔植樁的固定裝置。鋼導向架安裝時中心線與樁位中心點重合，兩側采用φ48.3 mm×3.6 mm鋼管打入土中固定，橫梁移動過程中及時進行樁位復核，確保樁位準確。

圖4 鋼導向架

3.3 引孔

根據測放的壁體樁位點埋設鋼護筒，鋼護筒內徑500 mm，埋深5 m。將旋挖鉆機移至樁位中心處，觀察水平儀和掛在樁架上的垂球，調平機身后開始成孔作業。成孔后測量孔徑、孔深、孔的垂直度及孔底沉渣厚度，并做好記錄。

3.4 壁體樁植入

打樁機垂直、平穩就位后，將PC壁體樁吊入孔內，用2臺經緯儀雙向校正無誤后，開始錘擊打樁。錘擊過程中不斷校核預制樁垂直度，直至將樁體打入高出地面1.5 m位置停錘，并做好技術資料記錄。沉樁順序為順著駁岸線由下游向上游施打，確保壁體樁緊密貼合。為防止坍孔及保持孔內清潔，采用鉆一孔植一孔的施工方法，保持鉆機和打樁機同步協作。

3.5 送樁

3.5.1 送裝器制作要求

場地標高約24.00 m，樁頂標高21.90 m。送樁器采用無縫鋼管制作，長度4 m，壁厚30 mm，同時每隔2 m進行十字形鉆孔，焊接厚30 mm的鋼板作為加筋肋。在鋼管的上下端面焊接厚50 mm的高強圓形鋼板，鋼板與鋼管垂直，兩端圓形鋼板的中間開孔，使管樁內腔的空氣和水分能夠外溢，鋼板與鋼管的交界面焊接三角形加筋，沿著管周均勻分布，提升上下端面的抗擊打能力。在距離送樁器端頭約1 m處焊接吊環并連接鋼絲繩，在送樁器端尾高強鋼板上焊接比壁體樁內徑略小的十字形錐尖，高度約30 cm。同時，調節樁帽與送樁器、樁頂與送樁器的緩沖材料與厚度，緩解送樁器承受的錘擊力，避免產生疲勞損壞。經常對送樁器的外觀、垂直度和送樁器的樁帽進行檢查，發現送樁器變形時及時修復。

3.5.2 送樁工藝

送樁器與樁錘之間由鋼絲繩穿過送裝器吊環固定連接，送樁器底部十字錐插入壁體樁中心孔中，使其與樁在同一豎直線上。根據送樁深度在送樁器表面做上明顯標記，按照二次送樁的方式將壁體樁送至設計標高。

3.6 樁間空隙注漿

使用高壓水槍清理樁間空隙擠入的土體后，采用壓力注漿的方式，注入M10水泥砂漿，注漿量與注漿壓力經現場試驗后確定。

4 質量保證措施

1）沉樁過程中采用2臺經緯儀，互成90°夾角連續進行垂直度觀測，確保樁錘、樁帽、樁身在同一豎直線上。壁體樁的垂直度如果超過偏差要求，則需拔出重新施打。

2）根據現場實際情況定制鋼導向架控制壁體樁線形，鋼導向架上部設置可移動橫梁，橫梁與已植入的壁體樁之間只能容納一根壁體樁，可以有效避免壁體樁植入過程中的滑移，從而可以確保壁體樁間緊密貼合。

3）鋼導向架移動位置重新固定時，將鋼導向架套入相鄰的一根壁體樁，可以有效控制后續施打的壁體樁與已完樁緊密貼合。

4）壁體樁距離建筑物較近時，應減小樁錘落距，慢慢施打，保護鄰近建筑物。

5）送樁將至設計標高時，控制好落錘高度，減小樁錘落距，慢慢施打，以防樁身斷裂或樁頭破碎，直至送到設計標高。

6）壁體樁之間緊密貼合，為了防止送樁過程中相鄰樁體上浮，可采用二次送樁方式。第1次送樁時，從鋼導向架端頭處壁體樁開始依次將樁緩慢打入土中，至高出地面50 cm時停止。第2次送樁時再按第1次送樁順序依次送樁至設計標高。

5 結語

溧水區無想國際創業小鎮建設工程（城隍廟文化街區）項目鉆孔植樁方法的成功實施，證明該方法能夠有效解決預制樁擠土效應的問題，并且對承載力的降低影響較小，有效地保證了成樁的質量和安全，提高了施工效率，降低了施工費用。

在現場實施過程中，只有根據樁體外徑確定合理的引孔直徑，才能充分發揮鉆孔植樁方法在預制樁施工中的優勢，從而提升施工質量。