MC 勁性復(fù)合樁與鉆孔灌注樁在某工程項(xiàng)目中應(yīng)用對比分析

摘要 為提升建筑工程中地基建設(shè)質(zhì)量，試樁設(shè)計(jì)處展開地質(zhì)勘探工作，展開方案制定中，在試樁施工監(jiān)測的基礎(chǔ)上，進(jìn)行試樁檢測工作，通過單樁豎向空壓靜載試驗(yàn)獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)及結(jié)果，對比勁性復(fù)合樁與鉆孔灌注樁兩種樁型適用性，得出工程項(xiàng)目理論，為之后工程項(xiàng)目提供指導(dǎo)，推動(dòng)和樁基建設(shè)行業(yè)不斷向前發(fā)展。文章以某工程項(xiàng)目為研究對象，研究了MC勁性復(fù)合樁對于建設(shè)工程的應(yīng)用效果，展望工程項(xiàng)目以及未來技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用。

關(guān)鍵詞 MC勁性復(fù)合樁;鉆孔灌注樁;應(yīng)用對比

中圖分類號 TU473.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 2096-8949（2022）09-0124-03

前言

隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，建設(shè)工程各行項(xiàng)目不斷增加，建筑工程建設(shè)呈現(xiàn)高速發(fā)展?fàn)顟B(tài)，城市化發(fā)展處于高速推進(jìn)階段。同時(shí)受我國幅員遼闊、地質(zhì)環(huán)境呈現(xiàn)復(fù)雜性等因素影響，在建設(shè)工程展開中可能會(huì)遇到不同的地質(zhì)環(huán)境，為保證建筑的穩(wěn)定性與施工質(zhì)量，試驗(yàn)人員通過創(chuàng)新與探索相應(yīng)的建設(shè)方法，達(dá)成保證建筑建設(shè)質(zhì)量的目標(biāo)。在地基建設(shè)工程中，勁性復(fù)合樁作為一種新型的地基處理技術(shù)，在水泥土攪拌樁的技術(shù)支持下，MC勁性復(fù)合樁試驗(yàn)以初凝混凝土塑形技術(shù)展開，填入強(qiáng)體在凝固后形成剛性加強(qiáng)的復(fù)合樁，勁性復(fù)合樁應(yīng)用區(qū)域主要在東南沿海的軟土建筑建設(shè)之中。

1 試裝方案設(shè)計(jì)

1.1 工程概況

該工程為云南省某自治州一工程項(xiàng)目，施工內(nèi)容為站前廣場工程及綜合交通樞紐配套工程。經(jīng)實(shí)地勘探設(shè)計(jì)人員計(jì)算之后可知，站前廣場的占地面積為40 133.54 m2，室內(nèi)面積設(shè)計(jì)標(biāo)高為547.83 m，廣場下層擬建設(shè)一層地下室，開挖深度為水平地面之下的3.8 m[1]。根據(jù)施工場地地質(zhì)環(huán)境建設(shè)需求，該工程受力結(jié)構(gòu)是工程的基礎(chǔ)部分，主要選用樁基礎(chǔ)，為保證工程建設(shè)的實(shí)際質(zhì)量，該文通過兩種樁體比較的形式獲取數(shù)據(jù)，分辨同一環(huán)境下樁體效果最佳的一種樁基建設(shè)形式，具體實(shí)踐方法為，兩種樁體采用三對進(jìn)行對比試驗(yàn)。

1.2 工程地質(zhì)水文情況

根據(jù)現(xiàn)場工程地質(zhì)調(diào)查及鉆探工程，進(jìn)行最大深度鉆探，將最大鉆探深度控制在50 m，此范圍之內(nèi)的基土結(jié)構(gòu)為：表層分布第四系人工堆積（Q4ml）層，巖性為雜填土、素填土，其下為第四系沖、洪積（Q4pl）層，巖土性質(zhì)為：黏土、粉土、圓礫、卵石[2]。

巖土勘探環(huán)節(jié)，各鉆孔之中均涉及地下水位對復(fù)合樁建設(shè)的影響問題，巖土特征與地下水因素結(jié)合分析后可知，巖土若存在較高的儲水能力，會(huì)出現(xiàn)上層滯水現(xiàn)象，積水深度較高情況下，坑基工程施工難度提升，防水存在難題[3]。施工單位可根據(jù)鉆孔實(shí)測穩(wěn)定地下水位埋深情況展開施工，相應(yīng)標(biāo)高需控制在540.16 m～541.25 m之間，水位變化需控制在400 mm以內(nèi)。

1.3 方案設(shè)計(jì)

方案設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，施工單位進(jìn)行場地中水位及土層特點(diǎn)展開分析，季節(jié)性降水開挖后，該區(qū)域地下水位較高，巖土層存在滲水性較高的砂礫土，呈現(xiàn)松散狀態(tài)[4]。試樁設(shè)計(jì)試驗(yàn)對該文研究的兩種樁體進(jìn)行對比分析，每種樁體選用的數(shù)目為3根，以MC勁性樁與灌注樁配對的形式展開設(shè)計(jì)，進(jìn)而完成對比試驗(yàn)，試驗(yàn)要求為對比分析的兩根樁體需要保持4 m以上的距離，防止其互相影響。詳細(xì)的設(shè)計(jì)參數(shù)如表1所示。

1.4 試樁施工

MC勁性復(fù)合樁采用的攪拌設(shè)備為降板的機(jī)械施工設(shè)備，隨即應(yīng)用靜壓樁機(jī)植入PHC管樁的形式展開施工，該種攪拌樁施工控制工作可從材料供應(yīng)處著手，保證材料質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)該區(qū)域水文特征，進(jìn)行樁基的定位工作，隨即展開鉆樁、布設(shè)等工作[5]。管樁施工技術(shù)重點(diǎn)可以從以下幾個(gè)方面落實(shí)：

（1）樁基的定位調(diào)平：施工重點(diǎn)為設(shè)備調(diào)平后，管樁植入與地面呈現(xiàn)90°直角;

（2）管樁的起吊、就位、壓樁：施工重點(diǎn)為壓樁條件需要在預(yù)制樁強(qiáng)度達(dá)到相應(yīng)等級方可展開，強(qiáng)度為100%，壓樁工作從縱橫兩個(gè)方向展開，保證垂直度的同時(shí)，控制水準(zhǔn)儀標(biāo)高;

（3）管樁的驗(yàn)收工作：管樁表面需保證平整度，掉角深度不可高于1.0 cm。與此同時(shí)，鉆孔灌注樁技術(shù)采用反循環(huán)成孔施工技術(shù)，該技術(shù)目前已經(jīng)相對成熟，無須過多分析[6]。

2 試樁檢測

2.1 試樁檢測要求

兩種樁型承載力特征值呈現(xiàn)相同狀態(tài)，在試驗(yàn)中對比試驗(yàn)樁體需達(dá)到崩潰（承受能力臨界值）狀態(tài)，以保證數(shù)據(jù)精準(zhǔn)性[7]。

2.2 試樁檢測結(jié)果

復(fù)合樁以及鉆孔灌注樁，承載力為4 500 kN，分級荷載取值為900 kN，單樁豎向抗壓試驗(yàn)如表2所示。

表2內(nèi)容為該次試驗(yàn)所選取的三對試驗(yàn)樁，具體數(shù)據(jù)如表中所示。

由圖1、圖2可知，勁性復(fù)合材料的靜載力試驗(yàn)數(shù)值均在450 kN以上，和施工設(shè)計(jì)中的要求相吻合[8]。但是，鉆孔灌注樁靜載力試驗(yàn)數(shù)據(jù)跨度較大，其中一則數(shù)據(jù)并未達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，呈現(xiàn)出離散性較高的問題。鉆孔灌注樁技術(shù)在具體施工中對于水泥的應(yīng)用狀態(tài)要求較高，該項(xiàng)內(nèi)容作為施工中的重點(diǎn)，直接影響壓漿樁端注漿的數(shù)量以及注漿壓力，也是導(dǎo)致試驗(yàn)數(shù)據(jù)呈現(xiàn)離散狀態(tài)的主要原因[9]。灌注樁中，持力層主要由礫砂、圓礫以及卵石構(gòu)成，該種層級以中密狀為主，設(shè)計(jì)采用樁端后注漿技術(shù)，該場地之中，上部土層存在較厚的砂礫層，以松散狀為主，展開泥漿護(hù)壁成孔中比較容易出現(xiàn)坍塌等相關(guān)問題，后端壓漿中水泥漿擴(kuò)散，樁端缺少嚴(yán)密性，沉降壓力隨之增加。最后，在進(jìn)行場地工程施工條件的標(biāo)準(zhǔn)要求之中，復(fù)合樁施工以及承載力方面產(chǎn)生影響。工程地質(zhì)與水文地質(zhì)影響鉆孔灌注樁施工質(zhì)量，為達(dá)到實(shí)際的施工要求，造價(jià)成本也隨之提升，場地中的復(fù)合樁的使用價(jià)值較高。

3 兩種樁型適用性對比分析

3.1 技術(shù)實(shí)用性對比分析

鉆孔灌注樁樁徑為0.8 m，主要是通過后壓漿工藝展開施工，有效樁長為26 m，承載能力為4 500 kN，鉆孔灌注樁技術(shù)為反循環(huán)鉆機(jī)形式下成孔后壓漿工藝，該項(xiàng)工藝受各方面因素影響施工速度較慢，且會(huì)對環(huán)境產(chǎn)生污染。施工場地之中，場地處理費(fèi)用相對較高，混凝土充盈系數(shù)較大。充盈系數(shù)已經(jīng)達(dá)到了1.2，且樁端之后的壓漿質(zhì)量難以保證，對于樁基的承載能力來說影響較大[10]。

勁性復(fù)合樁主要采用專用的單軸攪拌設(shè)備展開施工，以壓樁植入的形式完成管樁設(shè)計(jì)，施工質(zhì)量得到保證，施工效率隨之提升，并且其中附帶少量的打樁棄土，施工具有綠色、低碳等特點(diǎn)。

3.2 經(jīng)濟(jì)性對比分析

經(jīng)過對文中兩種樁型的研究，二者在實(shí)際施工中的成本控制價(jià)值如表3所示，施工單位也將選擇出質(zhì)量優(yōu)成本低的樁基。

在承載能力的保障中，MC勁性復(fù)合樁實(shí)際應(yīng)用的成本較鉆孔灌注樁技術(shù)成本低，成本控制優(yōu)勢明顯。因此，在該建設(shè)環(huán)境中，可選用MC勁性復(fù)合樁。在實(shí)際的工程施工中，施工單位不但需要加強(qiáng)在工程施工中新興技術(shù)的應(yīng)用能力，還需要保證施工中的成本控制能力，在成本最低的狀態(tài)下，保證施工質(zhì)量不受影響。

4 結(jié)束語

鉆孔灌注樁在實(shí)際的施工之中對環(huán)境的要求較高，且施工技術(shù)與施工材料、施工工藝有著較為緊密的聯(lián)系，實(shí)際推動(dòng)中可能存在規(guī)格上的差距，承載力離散性相關(guān)問題可能會(huì)不斷出現(xiàn)。該場地的地下水位施工中，根據(jù)該區(qū)域積土層分布情況，鉆孔灌注樁適用性與MC復(fù)合樁相比不高，采用MC復(fù)合樁，工程基礎(chǔ)承載能力較強(qiáng)，有環(huán)保性，并不會(huì)對水源、空氣等造成污染，且成本控制效果佳，可為之后工程施工提供相應(yīng)的技術(shù)思路。

參考文獻(xiàn)

[1]包華， 洪俊青， 夏胞剛， 等. 勁性復(fù)合樁外界面?zhèn)茸鑿?qiáng)化效應(yīng)試驗(yàn)研究[J]. 建筑科學(xué)， 2022（1）： 107-113.

[2]趙風(fēng)嶺， 李強(qiáng). 近距離并行高架時(shí)盾構(gòu)施工防護(hù)技術(shù)[J]. 中國港灣建設(shè)， 2021（12）： 61-65.

[3]李鵬， 安紅林， 王柳媛， 等. MC勁性復(fù)合樁與鉆孔灌注樁在某工程項(xiàng)目中應(yīng)用對比分析[J]. 建筑科學(xué)， 2021（11）： 147-152.

[4]吳靜. 勁性復(fù)合樁在高層基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析[J]. 江蘇建筑， 2021（3）： 92-94.

[5]孫廣利， 趙炳瑄. 植入式復(fù)合樁應(yīng)用前景探討[J]. 四川建材， 2021（1）： 79-80+84.

[6]陳家冬， 別小勇， 汪小健， 等. 勁性復(fù)合樁承載性狀及施工對環(huán)境的影響研究[J]. 建筑結(jié)構(gòu)， 2018（21）： 114-118.

[7]陳用偉， 劉俊. 鉆孔咬合樁在復(fù)合地層中的應(yīng)用研究——以杭州地鐵3號線工業(yè)大學(xué)站為例[J]. 河北工業(yè)科技， 2020（4）： 246-252.

[8]張曉湘. 通過工程實(shí)例探究長螺旋鉆孔灌注樁復(fù)合地基在地基處理工程中的應(yīng)用[J]. 中華建設(shè)， 2020（7）： 116-118.

[9]王海東， 隋明昊， 牛井恒， 等. 某封閉煤場改造項(xiàng)目鉆孔灌注樁與勁性復(fù)合樁方案對比分析[J]. 工程質(zhì)量， 2020（6）： 76-81.

[10]劉建紅， 陳良江， 史良洪， 等. 鐵路橋梁大直徑管樁的適用性對比分析[J]. 鐵道建筑， 2019（5）： 56-58+116.

收稿日期：2022-03-07

作者簡介：楊天龍（1995—），男，工學(xué)碩士，助理工程師，研究方向：道路與橋梁施工。