建筑旋挖鉆孔灌注樁施工技術要點及控制措施

楊益

旋挖鉆孔施工技術具有環境污染少、能夠提高樁基承載力，減少結構沉降等優點，目前在建筑工程基礎施工中得到了廣泛應用。然而，在實際旋挖鉆孔施工過程中，經常會受到地質條件、鉆孔工藝等因素的影響，從而給施工中質量控制增加了難度。因此，需要不斷加強建筑旋挖鉆孔灌注樁施工質量控制。本文結合工程實例，就高層建筑旋挖鉆孔灌注樁施工技術要點進行探討，并提出了施工中質量控制措施及注意事項。

一、工程概況

華潤置地總部大廈地基與基礎工程，擬建場地位于南山區高新技術產業園中區東片。場地總用地面積10092m2，基坑周長約342m，擬建5層地下室。現狀地面高程4.60～9.50m，基坑底絕對高程-12.37m，基坑開挖深度16.97～21.87m。屬于典型的深大基坑工程，具有較大的支護難度。

本項目工程樁為旋挖灌注樁，工程樁在地面施工，空樁長度約20米。本項目樁基礎共有旋挖灌注樁約270根，其中塔樓為2.5m和2.8m大直徑樁共約50根，裙樓為直徑1.2m樁約220根，工程樁持力層為微風化花崗巖，共安排3臺大功率（360型以上）旋挖機進行旋挖樁成孔施工。

二、旋挖樁施工

1.樁位放樣

在施工前，測量人員先做好工程測量放樣工作，先對基樁中心位置進行放樣，并在樁心邊設置護樁，在護樁設置時，應保證樁位的牢固性，并報監理單位復核樁位坐標，成孔后再復核一次。

2.護筒埋設

（1）勘察報告研究。在護筒埋設前，先要深入施工現場了解場地地質條件，如果土層穩定性較差，應深入了解巖土性質及厚度；其次，在了解場地水文地質以后，對于較淺的地下水，要結合施工場地情況及地層性質、地下水埋深等條件，掌握好地下水的埋深及護筒長度。如果孔口為雜填土，保證護筒長度大于雜填土層的厚度，并確保土層護筒的穩定性。

（2）護筒選擇。在選擇護筒時，應選擇直徑大于鉆孔的護筒。這種護筒在埋設護筒時易于操作及調整，保證護筒與鉆孔中心相重合，同時也能夠確保護筒口與土層之間的密實性，以及護筒旋挖鉆進過程中的穩定性；二是在旋挖鉆頭移動時，應防止鉆頭和護筒之間出現縫隙，以免護筒與鉆頭發生碰撞。

（3）護筒固定。在護筒埋設前，旋挖鉆機開孔直徑應大于護筒直徑，以便于護筒埋設。如果護筒與土層之間有縫隙，應采用回填材料進行回填，如粉質粘土。在實際回填時，應采用分層回填方式，并及時夯實，以提升護筒的摩阻力，保證護筒固定的穩定性，以免管道或孔內出現漏漿現象。回填護筒間隙完畢后，應采用木橫擔在孔口土層上，做好護筒和方木的連接，以防護筒沉陷。

（4）在護筒埋設時，保證護筒上口高出地面20cm，這樣有利于防止地面水流向孔內；同時，在送漿管末端作彎頭型，且將彎頭卡到護筒頂上，在泥漿輸送時，不能將高壓泥漿噴射在護筒下層上，以免泥漿給護筒下層造成破壞，以及防止送漿管和護筒發生摩擦而出現破裂，泥漿灑在護筒周邊的土層上。

多規合一項目協調生成階段包含的選址決策過程，是結合各類項目的用地性質、用地面積、選址偏好等具體要求，從全面、科學、協調發展的視角，并揉和候選地塊的空間分布及城市規劃學、地理學、社會經濟學、工程學等多學科知識，靈活設定各類項目選址評估模板，為后續選址方案的綜合評估、協同審批提供基礎[13-14]。基于“多規合一”的共享數據與沖突檢測服務，采用WebGIS、ArcSDE 數據管理、SOA 服務、多規管控分析等技術開發規劃選址輔助決策系統，在選址規劃符合性自動檢查基礎上，實現選址優化多層次因子靈活組合與權重設置功能，直接服務于國土規劃審批業務的項目選址決策。

3.泥漿注入

在鉆機施工過程中，泥漿的作用是防止孔壁發生坍塌，同時能夠有效抑制地下水鉆渣。所以，為保證孔壁的穩定性，應注重泥漿注入的質量。如果泥漿過稀，將會影響到鉆進效果；當過稠時，應將泥漿附在孔壁上，以免影響樁基混凝土施工質量。

在制漿之前，應打碎粘土塊，并采用泥漿攪拌機進行制作，當制作成泥漿以后才能使用。同時設置泥漿循環凈化系統，以實現泥漿原料回收，減少對周邊環境的污染。在鉆進時，應結合現場地層情況，保證靜水水頭壓力滿足鉆進要求，且要采用鉆進平衡的原理進行泥漿管理，利用地層粘土進行造漿。在造漿時，如果泥漿稠度難以達到要求，應優選粘度大、造漿能力強的粘性土，以提高泥漿稠度，避免鉆進過程中出現塌孔現象。

在樁孔施工時，應保證一次完成，避免施工時出現間斷，在實際施工過程中，應結合出渣情況確認土層結構，及時對泥漿性能指標進行調整。施工中如果遇到松散地層，應增大泥漿粘度，確保孔內水頭的高度，以防輕沖液影響到孔壁，并能夠有效降低轉速和鉆壓，以達到施工質量要求。

為了避免孔壁坍塌，穩定液的粘度應滿足表1要求；如果不能滿足要求，應在現場進行試配及調整。

表1 穩定液必要粘度參考值

4.鉆孔

在鉆機就位之前，先在護筒周圍采用砂礫填筑，并將它壓實，以防鉆進時鉆機下沉，或者出現傾斜。在鉆機開啟前，先掛出護樁十字線，應采用鉆機自動調控裝置對鉆頭進行調整，并對準十字線，鉆桿傾斜度不大于1%。

在鉆進時，應向孔內注漿，保證孔內水位高度滿足要求。鉆機鉆孔深度采用自動檢測方式，而為了掌握沉渣厚度，應采用測繩對孔深進行復測，在實際鉆進過程中，施工人員可通過控制儀表來實現鉆桿垂直度控制，確保孔垂直控制在1%；另外，在鉆進時，應及時清除棄渣，且按照2h的時間進行一次泥漿性能指標測定，并及時作出調整。如果鉆機鉆到粉砂層，應在孔內投入適量水泥，以確保護筒穩定。

除了以上措施，在鉆孔時，還要對孔口出渣進行清運，以免影響到鉆孔施工質量，防止周邊環境受到污染，當鉆孔深度達到要求以后，及時將鉆桿提起，再對孔深進行測量。

5.鋼筋籠的吊裝

本工程主吊選用50 噸的履帶吊進行。考慮鋼筋籠“全籠一次起吊”和“分段起吊”兩種情況，根據現場實際起吊情況進行選用。以“盡可能減小鋼筋籠起吊過程中最大彎矩值”為原則，計算得出各吊點的位置。

（1）鋼筋籠全籠一次起吊。選取本工程支護樁的鋼筋籠為分析對象，計算得到其吊點的布置如下圖所示，圖示起吊初始的情形。

圖1 吊點布置圖

為了加強鋼筋籠的剛度，減小在起吊過程中的變形，在鋼筋籠變截面位置加設杉木桿，將其與主筋綁扎在一起。

（2）鋼筋籠分段起吊。鋼筋籠分兩段起吊的具體分段方式如下圖所示：

圖2 鋼筋籠分段方式圖

兩段鋼筋籠在孔口處采用加鎖母型套筒連接。先下放第一段的鋼筋籠段至孔口并固定，然后吊運第二段鋼筋籠至孔口，兩段鋼筋籠在白色油漆標記處用加鎖母型套筒連接。

6.水下混凝土灌注

（1）根據砼的施工要求，在樁設計時，混凝土強度為C30，且可根據試驗要求摻加適當的減水劑。在混凝土配合比中，禁止使用氯化鈣的外加劑。在混凝土配制時，應保證其密實性及流動性。在本工程水下澆注過程中，采用C40混凝土配比，可滿足水下砼灌注要求。

（2）混凝土試驗。在混凝土試驗前，應出具配比單，在混凝土灌注前兩周，應及時提交混凝土配合比設計方案，以便相關部門審批。在物料現場時，應要求出廠商出具原材料質量證明書、出廠合格證、原材試驗報告等，包括水泥、砂、石、外加劑，以便工地備查。在澆筑混凝土之前，應派專人負責有關實驗。

（3）混凝土骨料檢測。當混凝土骨料供應獲得批準以后，應及時進行骨料試驗。試驗內容包括顆粒分析，粘土、粉土的含量檢測，有機物重量比，吸水量測試等。測試完畢后，應及時將其結果提交相關單位審批。

（4）在混凝土澆注前，應及時對成孔深度進行復查，并進行混凝土澆注申請，經相關單位批準以后才能進行澆注。另外，要對砼坍落度、和易性進行嚴格審查，并作好記錄。及時將混凝土運到灌注點，以防混凝土離析。

（5）在導管內，保證隔水塞球膽大小滿足安裝要求，在安裝時，應將它安裝在水面上。在混凝土灌注前，應將孔口蓋好，以防混凝土落入孔中而導致泥漿受到污染。

（6）在混凝土灌注時，保證首灌量灌至高于導管下口2m，本工程首灌量為8m3，將導管埋入混凝土4m。同時，在混凝土灌注時，混凝土埋入的深度應大于1.5m，小于6m，并進行測定，以滿足導管提升高度要求。在導管拆卸時，應對導管埋深進行測量計算，并對卸管長度進行確定，以便混凝土處于流動狀態，并作好記錄。另外，在混凝土灌注過程中，應保證連續不斷進行，及時清洗拆下的導管，并在架子中放入導管。

（7）在混凝土灌注時，確保導管處于中心位置，在提升導管時，應派專人負責，以防鋼筋骨架移位，在骨架上升時，及時停止提升導管作業，下降導管，并與骨架脫開。

（8）當混凝土灌注至樁孔上部時，可停止提升導管作業，待灌注達到標高以后，再將它拔出。同時，當灌注至樁頂以后，應再灌注2m，這樣能夠確保樁頂混凝土的強度。待混凝土灌注結束以后，應將護筒拔出，當灌注作業完成以后，如果樁頂混凝土面低于地面，應采用回填土進行覆蓋，以防出現塌孔，確保施工人員的安全。

（9）在混凝土灌注時，應采用污水泵將積水排出，以防泥漿溢出，保證施工質量。

（10）在混凝土澆注前，應開展砼強度試塊，并按照50m3澆筑量組成一組，每根樁應超過1組。當試塊養護好以后，強度達到要求時，應及時進行拆模，并進行養護。

（11）當混凝土施工結束后，應對材料出廠合格證、強度報告進行收集，并進行混凝土強度評定。

三、結語

綜上所述，通過旋挖鉆孔灌注樁施工技術在建筑基礎施工中的應用發現，此技術具有施工適應能力強、施工效率高、施工安全性高、環境污染少等優點，然而，在目前旋挖鉆孔施工過程中，仍存在許多的問題，如施工材料問題、施工不規范、施工過程控制不嚴等，這些問題直接影響施工的正常進行。因此，在建筑旋挖鉆孔灌注樁施工過程中，施工人員應做好施工前準備，加強施工中各個環節的質量控制，進而為建筑樁基質量夯實基礎。