廣州某項目工程樁施工技術研究

程 雷

廣州建筑產業開發有限公司 廣東 廣州 510000

樁基礎施工有不同種類的施工工藝，例如旋挖灌注樁、沖孔灌注樁、打入法預制管樁、靜力壓入法預制管樁等，能應用在不同土質環境中。工程樁作為建筑的基礎，工程樁良好的質量能夠增強建筑物的穩定性及整體承載能力，其施工工藝靈活，且比較繁瑣。在工程樁基礎施工中，隨著施工技術的進步，樁基礎的施工工藝及施工機械都有了較大的完善，但仍然需要對地基承受壓力導致變形的情況進行思考及改進，重視對土質的勘察與研究使得樁基礎施工符合當地地質特征，保證工程樁基礎能滿足建筑結構的各項要求。

1 工程概況及實施條件

1.1 項目概況

本項目位于廣州市南沙區，該地區屬于珠江三角洲的沖擊平原，本項目是集醫、教、研為一體的大型綜合性醫院，包含5幢塔樓，2層地下室，5層裙樓，項目總建筑面積30多萬平方m。本工程樁基采用灌注樁基礎，項目高壓線保護區域外的工程樁采用旋挖成孔工藝，高壓線保護區域內的工程樁采用沖孔施工工藝。因本工程地質條件變化復雜，基礎施工前應進行超前鉆施工，以探明樁底巖層性狀。樁長及入巖深度應根據超前鉆資料現場進行確定。該工程樁在原狀地面施工，場地干燥平整方便后續施工。

1.2 施工條件

本項目占地面積大，軟土分布范圍廣，場地原貌為一片魚塘，雜草叢生，場地地面標高約為4.2m。為滿足基坑支護工程及工程樁施工，場地已采用磚渣回填夯實平整，平整后地面標高約為6.3m，以滿足樁機行走的承載要求，對局部不滿足樁機行走的區域擬采用路基板滿鋪施工。場區內已澆筑部分砼環形道路，地塊中間有110kV和10kV輸電線穿過，地塊中央有一座110kV電塔和若干10kV線路的線桿，其中10kV輸電線已完成遷移。南側為變電站，距離坡頂線約55m。高壓電塔位于擬修建的醫技樓位置，110kV高壓線路走向經過擬修建的宿舍、教學中心及醫技樓等建筑物區域，高壓線最低處距離場地回埴平整后的地面約12m。現場設有3個臨電變壓器，容量為630KVA，水源引自東面興隆路口市政DN80水表，引入水管DN100。基坑內進行土方回填平整后，現地面標高為5.4~6.7m，現階段基坑內設置了排水溝由水泵進行排水[1]。

2 旋挖樁施工技術

2.1 測量定位及護筒埋設

測量定位依據本項目的設計樁位平面圖和相關測量資料，確定校核場地基準點、基準線、測量軸線和樁的位置，在已經平整好的項目區域上，根據控制點測定樁位中心，然后打入鋼筋作為標注，鋼筋露出地面大概5mm到10mm。定位后會同有關部門和技術人員，對軸線、樁位進行復核并做記錄，確保復核結果符合國家規范及設計要求，才可進行后續施工 。

孔口位置埋設長鋼護筒，護筒的內徑對于鉆孔樁應大于鉆頭直徑100mm。護筒埋設深度不少于6m，且高出泥漿面200mm。埋設護筒的位置是根據測量技術人員放出的樁位中心來確定，再進行長鋼護筒的埋設，將護筒垂直壓入孔內，護筒周邊再用粘性土回填壓實，引出的樁位中心控制線，護筒中心與樁中心偏差應當少于50mm。由于場地淤泥層或粉砂層層底深度(相對當前的場地標高)均超過8m，所以護筒長度采用8m~12.5m，具體護筒長度應結合工程樁周邊地質條件和施工要求綜合確定。鋼護筒壁厚為16~20mm。

2.2 成孔施工流程

首先，鉆機就位后需要調整好鉆桿的垂直度，調整后先注入按要求調制好的泥漿，然后進行鉆孔操作。如果在鉆孔過程中產生塌孔現象，需要停機并會同相關單位分析產生的原因，并制定針對性的施工方法。如分析后是水壓力不夠，應及時調整泥漿濃度并控制好含砂率、同時降低進尺速度，確保樁的成樁質量如垂直度偏差等能夠滿足設計及施工要求。在鉆頭下降到預定深度后旋轉鉆斗，并對其施加壓力將土擠入鉆斗內，當儀表自動顯示筒滿時，鉆斗底部就會關閉，再將鉆斗提出地面并完成泄土工作。

其次，施工期間護筒內的泥漿面應高出地下水位面1.0m以上，以保證孔壁內任何部分均保持0.01MPa以上的靜水壓力。澆注混凝土前，孔底500mm以內的泥漿比重應小于1.25。旋挖樁成孔方式采用的是跳挖，鉆斗倒出的土需要及時清除，土距離樁孔中心位置不少于 6m，在成孔過程中如發生以下異常情況時需要立刻停鉆，如有斜孔和塌孔，或者彎孔和梅花孔，護筒周圍冒漿、失穩等現象，并會同設計、監理、業主等各方共同商量制定相應措施后再施工。

最后，場地中分布有細砂、中砂層，易產生漏漿、孔壁坍塌等現象，應加大孔內的泥漿液面高。每次更換鉆頭時需要驗孔，在容易發生縮孔的位置緩慢施工，當每鉆進5m深度時進行泥漿的相關參數進行測試。在進入基巖后需要取樣，對于非樁端持力層，每鉆0.3m到0.5m之間取樣一次，對于樁端持力層，每鉆0.1m到0.3m取樣一次。當在軟土層中鉆進時，應根據泥漿補給情況控制鉆進速度，在硬層或巖層中鉆進時，鉆進速度以鉆機不發生跳動為準。

2.3 確定入巖方法

工程樁是否全斷面嵌入完整穩定的基巖是決定樁基工程質量的關鍵，由于工程地質條件復雜多變，超前鉆孔口徑較小，依據超前鉆資料進行計算的入巖位置只能作為初判標準。先根據工程地質勘察報告及設計圖紙預估巖面高程，每根樁施工接近預估巖面高程時，均應綜合分析成孔過程中進尺度的變化及旋挖鉆帶出的巖屑巖片特征，進行入巖判斷。

當巖土層不同及巖石風化程度不同時，鉆進過程中產生的巖屑含量、粒徑、顏色及巖樣堅硬狀態均會有所變化，根據鉆出的巖屑狀況，對比勘察報告，可判斷巖土層特征，推斷是否入巖。由于樁機成孔進尺的速度也可從側面反映樁孔的入巖情況，因此，工程樁施工期間勘察單位要全過程駐場，對所有鉆進達到預估樁長的工程樁，勘察、監理單位對樁孔深度或巖樣共同認可，作業記錄，以共同鑒定認可的孔深或巖樣作為終孔的依據。

2.4 進行清孔施工

清孔工作要分為兩次來完成，一次清孔流程如下：當鉆孔深度達到設計深度要求時，就需要測量鉆孔的實際深度值，并且要采用清孔鉆頭進行清孔操作。一次清孔完成后進行二次清孔。流程如下：鋼筋籠和下料導管放入孔內后再進行二次清孔，并同時進行撈渣處理，常用方法是使用混凝土導管向孔內壓入相對密度1.15左右的泥漿，把孔底在下鋼筋籠和導管的過程中再次沉淀的鉆渣置換出。然后進行反循環清孔，其要求與正循環法清孔類似，先使用吸泥管，以高壓風作動力把孔內泥漿抽排走，清孔的過程中需要連續地置換泥漿，直至澆注水下混凝土，在鋼筋籠就位后進行二次清孔時，要保證孔底沉渣厚度不大于設計允許的 50mm。需要使用沉渣檢測儀檢測，并報請經監理等相關單位驗收。廢棄的漿、渣應進行處理，不得污染環境。

2.5 鋼筋籠的制作和吊放

(1)縱向主鋼筋接頭優先采用焊接，同一連接區段內縱向鋼筋搭接接頭面積百分率應≤50%。抗拔樁縱筋需通長設置，鋼筋應盡原材開料，減少接頭，縱筋接長應采用焊接或機械連接。

(2)全部篩筋采用螺旋式，加勁箍與縱筋應逐點點焊，一般箍筋與縱筋為隔點點焊當縱筋配內外兩排時，內排箍筋用焊接環式，與縱筋逐點焊接。

(3)鋼筋籠的外側應采取砼墊塊措施，以保證鋼筋的保護層厚度和鋼筋籠位置準確對中。

(4)鋼筋籠搬運和吊裝應防止變形，安裝應保持垂直對中避免碰撞孔壁，就位后應立即固定。

(5)鋼筋籠允許偏差:鋼筋籠直徑≤+10mm，鋼筋籠長度≤+50mm。鋼筋保護層＜+10mm，主筋間距≤+10mm，箍筋間距或螺旋筋螺距≤+20mm。

(6)箍筋與主筋采用梅花點焊，主筋與加勁箍100%點焊牢固，鋼筋籠保護層用砼墊塊在每個加勁箍四周各墊一塊。制作好鋼筋籠制之后，下一步進行吊放，吊放前需要通過監理等單位的驗收合格后才可以進行下一道工序的施工，驗收通過后駕駛汽車吊來吊放鋼筋籠。

鋼筋籠向鉆孔內吊裝時應符合下列規定:其一，鋼筋籠使用型號為SCC750履帶吊放置時需吊直并且扶至平穩，并且要先對準孔的位置，再慢慢地下沉，嚴禁操作不規范導致搖晃及碰撞到孔壁，強行地進入孔內。

其二，在進行分段吊裝的時候，首先要把下段鋼筋籠吊到孔里面，它的上面需要留大概1m的長度固定在孔口的位置，上段跟下段的鋼筋籠主筋先對正好，它們之間連接后，將繼續下沉。

3 沖孔灌注樁施工技術

3.1 沖擊成孔施工要點分析

樁位放線護筒埋設好后,樁機就位,調整沖擊錘位置，使其中心對準護筒中心，并且要求偏差值小于20mm。對準后開始操作，先低錘密擊，錘的高度控制在0.4m到0.6m之間，為了孔壁能夠被擠壓得密實，需要砂礫和粘土泥漿護壁，當孔深到達護筒底部以下3m到4m之間時，可操作樁機加快速度并將錘提高至2m到3.5m以上，然后再轉入正常沖擊。

在沖孔達到設計深度前，每次沖劑1m到2m之間就需要排渣一次，并且要檢查一次成孔的垂直度，萬一產生筒周圍冒漿現象，或者發生斜孔、塌孔等問題時，必須立刻停機。在沖擊鉆進階段，為了避免水位的升降波動，會對護筒底口處造成沖刷，需要注意的是，保持孔內水位始終高于護筒底口0.5m以上，并且孔內水位高度應當大于地下水位1m以上，沖孔樁施工，要定時測量樁位避免沖偏[2]。

表1 沖擊成孔施工要點分析表

3.2 鋼筋籠孔內吊裝注意事項

沖孔灌注樁的鋼筋籠的制作流程和旋挖樁的類似，下面就吊裝時的不同點進行分析，沖孔灌注樁的施工涉及高壓線保護區，這區域的鋼筋籠使用 Y280S-6 型沖孔樁機進行吊放，放置鋼筋籠時候需扶至平穩，并且要先對準孔的位置，再慢慢地下沉，嚴禁操作不規范導致搖晃及碰撞到孔壁，強行地進入孔內。高壓線最低處距離地面12.6m，現場操作應當和監理單位進行溝通并實際測量，雙方共同確認是否滿足吊裝要求。

分段吊裝時先將下段的鋼筋籠吊入孔內，它的上端需要留1m左右的臨時固定在孔口位置，固定的時候，需要采用六根直徑25mm的鋼筋做擔梁，鋼筋籠進行分段吊裝的距離是每4m一段沉入樁孔，這樣操作是為了保證鋼筋籠吊裝施工能滿足與高壓線的安全凈空距離。

3.3 水下混凝土施工用料及導管設置

本項目灌注樁采用混凝土強度為C35，水下灌注混凝土必須具備良好的和易性坍落度為180mm~220mm，膠凝材料用量不少于360g/m3(當摻入粉煤灰時水泥用量可不受此限)。水下灌注混凝土的含砂率為40%~50%，其中采用的中粗砂和粗骨料的最大粒徑應小于40mm，且不得大于鋼筋間最小凈距的1/3。

導管壁厚采用大于3mm的，直徑在200~250mm之間，直徑制作的偏差范圍控制在2mm內，導管的分節長度要根據工藝的具體要求來確定，底管長度大于4m，管道之間的接頭采用雙螺紋方扣快速接頭。導管每次使用前都需要先進行拼裝及試壓，試水壓力在0.6~1.0MPa之間，并且每次灌注后都應該要對導管內外進行清洗。

3.4 灌注水下混凝土施工技術要求

(1)開始灌注第一斗混凝土時，導管底部離孔底宜控制在300mm~500mm，且在第一斗混凝土投入后埋入長度應達到0.8m 以上;在后續的灌注過程中，導管埋于深度在2m到6m之間的混凝土下，施工期間導管不能被拔出混凝土外面，提拔管道的速度要控制平穩，不能過快也不能過慢，并且在提拔管道過程中有專業的工程技術人員在測量，測量導管內部及外部混凝土灌注面的高度差，還有測量導管的埋入深度[3-4]。

(2)水下混凝土灌注后，需要不間斷地澆筑，并且對每根樁的澆筑時間有要求，時間控制在混凝土的初凝時間。

(3)最后一次灌注量需要注意，超灌高度控制在0.8m到1.0m之間，鑿除泛漿后必須保證暴露的樁頂混凝土強度達到設計等級。

(4)本項目灌注樁的充盈系數宜為12~13，如實際施工的充盈系數小于1或超過1.3，應向各參建單位匯報，并且分析發生的原因。

(5)混凝土試件的留置必須滿足《建筑地基基礎施工質量驗收規范》GB50202-2018等有關規范的要求,制作時應植入芯片[5-6]。

4 結束語

本文通過對廣州某大型綜合性醫院項目的具體情況分析，對旋挖樁施工技術和沖孔灌注樁施工技術進行了深入的分析和研究，深刻地體會到工程樁基礎施工的重要性。了解到不同的工程地理環境采用不同的工程樁施工方法，它的施工穩固性及安全性，直接影響著項目的整體質量。總而言之，深入研究不同項目的工程樁施工技術，是我們建筑行業工作者不斷學習的方向，對提高工程施工質量及建筑物帶來各種經濟效益有著積極意義。