端承式旋挖灌注樁施工方法在斷陷盆地區的應用淺析

趙 云

（甘肅省建設投資（控股）集團有限公司，甘肅 蘭州 730050）

1 灌注樁基礎設計概況

工程擬建場地屬于蘭州斷陷盆地區，附近發育的斷裂均為非發震斷裂，屬穩狀斷層。場地土主要為第四系全新統松散沉積物，巖性為沖洪積粉土及卵石層。地貌單元屬黃河南岸Ⅱ級階地，場地呈南高北低，相對高差3.48m。其中裙樓及地下車庫基礎形式為樁基礎，樁基礎設計等級為甲級，混凝土強度等級為C40，抗滲等級為P6，摻入抗硫酸鹽外加劑及鋼筋阻銹劑。樁為端承樁，采用旋挖機機械成孔，樁端持力層為卵石層，樁端全截面進入卵石層不小于1m，樁長不小于6m。總樁數為123 根，工程設計樁型為ZH-1～ZH-5 五種，樁徑為900mm、1000mm 兩種，樁底擴大頭尺寸分別為1500mm、1700mm、2000mm、2200mm、2400mm，樁承載力特征值分別為2900kN，3500kN，4700kN，5500kN，6200kN。

2 施工準備

灌注樁施工前的準備工作主要為：樁位測量及放樣、平整施工場地、布設道路、設置供水、供電系統、埋設護筒等。

3 機械設備和材料需求量

根據本工程特點及滿足工程需求，工程投入機械設備見表1。

表1 灌注樁施工機械設備需求量

根據本工程特點及滿足工程需求，投入的材料見表2。

表2 投入的主要材料表

4 樁基礎施工

工程樁基礎成孔工藝選用旋挖機機械成孔，基坑范圍內樁基礎底面埋深均在地下水位以上，因此樁為機械干作業成孔。樁施工前首先進行試樁，選用一組試驗樁，樁數不少于3 根，以確定單樁豎向承載力特征值和驗證成孔工藝的可行性，試驗樁及錨樁不得采用工程樁。由于本工程標高1520.58～1523.40m 細砂層粘聚性極差，樁成孔過程中很容易發生塌孔現象，為保證沉渣厚度滿足規范要求，樁成孔過程采用全截面下鋼護筒。

4.1 施工工藝流程（如圖1 所示）

圖1 施工工藝流程

4.2 關鍵環節施工要點

工程樁基礎設計保護層厚度為70mm，在施工中一定采取措施保證混凝土的厚度要求；插入導管施工環節中，導管在下放之前必須做三個實驗：①水密性試驗;②承壓試驗;③接頭抗拉試驗；導管底端距離孔底的距離應控制在0.25～0.4m 的范圍內；澆灌混凝土時導管的埋置深度不能過淺或過深，要保持在2～6m；樁身混凝土澆筑完畢后拔出導管及鋼護筒應及時。灌注樁設計（如圖2所示）。

圖2 樁身詳圖

5 主要質量病害防治

5.1 樁位偏差

施工定位要反復認真復核，樁孔定位要嚴格按照“計算→復核→測量”的程序進行，保證把護筒的測量偏差控制在20mm 之內。

5.2 偏孔事故

事故原因：場地不堅實、不水平，地表循環不科學，鉆機安裝不水平（或在施工時出現歪斜）、鉆機運轉中振動過大，主桿沒有導正，擺動過大，鉆具剛性小，加之鉆進中轉速過快，鉆壓大且不均勻，人為造成孔徑不規則，換層、換徑或遇到較大堅硬障礙物。

處理措施：一旦出現偏孔現象，利用翼片較多的掃孔鉆頭慢轉，從偏斜處上方往下反復多次掃孔，或者直接使用筒狀鉆頭加以修正，向孔內回填黏土，搗實后重新緩慢鉆進。

5.3 堵管事故

事故原因：①導管內壁不干凈、導管接頭不完全密封、導管因變形；②混凝土夾雜、及配不良或離析；③導管在施工中脫落、導管底部靠貼孔壁；④孔口有雜物掉入或出口被堵。

防治措施：在施工中要嚴控以上問題的出現。

5.4 斷樁、夾泥、夾心事故

預防措施：①清孔要干凈；②混凝土要連續澆筑，停頓時間不能超過半個小時；③嚴控混凝土原材料質量；④禁止混凝土面層距離4～6m 處的混凝土與浮漿層混合，堅決杜絕假灌問題出現。

5.5 孔壁塌陷

產生原因：土質松散、護筒圍邊未緊密填實、空鉆時間過長、施工間隔或操作時間太長等。

防治措施：在松散易坍的土層中，適當埋深護筒，用粘土密實填封護筒四周。搬運和吊裝鋼筋籠時，應防止變形，安裝時對準孔位，避免碰撞孔壁，鋼筋籠接長時要加快焊接時間，盡可能縮短沉放時間。在保證施工質量的情況下，盡量縮短灌注時間。

5.6 樁底沉渣量過多

產生原因：清孔不干凈、施工中碰撞孔壁、工序間隔時間過長。

防治措施：清孔要干凈，鋼筋籠下放時中心要與樁中心始終保持一致，保證導管一次埋入混凝土面以下1.0m 以上，嚴格按照施工方案與技術交底操作。

6 結語

本工程實踐證明，端承式旋挖灌注樁施工方法是非常適合應用于斷陷盆地區的。隨著技術和工藝的不斷改進，挖灌注的施工質量必將越來越大的提升。這種傳統而先進的方法值得我們不斷學習和探討。