軟土地基大直徑鉆孔灌注樁旋挖成孔的施工控制

史秋艾

中煤地生態(tài)環(huán)境科技有限公司 北京 100071

1 背景工程介紹

工程位于上海浦東新區(qū)外環(huán)線以東、龍東大道以北的張江高科技園區(qū)銀行卡產(chǎn)業(yè)園內(nèi)。基坑開挖面積11180m2，基坑周長442m。該工程基坑普遍開挖深度約16.05m，局部深坑落深0.8～1.6m。圍護體系使用鉆孔灌注樁圍護結構，三軸攪拌樁止水，三道混凝土支撐體系。基坑圍護墻體使用Φ1200mm@1400mm鉆孔灌注樁，有效樁長31.5m，坑邊局部落深處使用Φ1200mm@1400mm鉆孔灌注樁，有效樁長34.5m。本場地地基土屬典型上海市軟弱場地土類型，且局部淺層土砂性較重。

2 軟土地基大直徑鉆孔灌注樁旋挖成孔存在的問題

2.1 地層不穩(wěn)定

在軟土地基上進行大直徑鉆孔灌注樁旋挖成孔時，地層不穩(wěn)定是一個很常見的問題。工程地基土屬典型上海市軟弱場地土類型，且局部淺層土砂性較重。軟土地基本身就具有不穩(wěn)定性，并且存在水分滲透、荷載集中等問題，因此在鉆孔過程中容易出現(xiàn)地面塌陷等問題，導致施工進度受到影響，甚至可能對施工質量產(chǎn)生影響。

2.2 鋼筋籠裝配不良

鋼筋籠需要嚴格按照設計要求進行裝配，并確保其與鉆孔壁面之間的距離符合要求。如果裝配不當，則可能導致混凝土無法充填至目標位置或者填充后強度低下。

在軟土地基上進行大直徑鉆孔灌注樁旋挖成孔時，鋼筋籠是起到連接地面結構和深層地基的作用的重要組成部分。如果鋼筋籠裝配不良，會嚴重影響灌注樁的質量和承載力，甚至可能導致樁身開裂、變形、斷裂等問題。

2.3 轉子選擇不當

根據(jù)巖土工程學原理，在處理軟腐泥地基或黏性土壤時使用較大轉速的轉子是最好的選擇。如果使用了過小的轉速，那么容易導致進入較深層次時無法順利開孔或者無法及時排除土屑[1]。

3 施工控制關鍵點

3.1 鉆機選擇

在軟土地基上進行大直徑鉆孔灌注樁旋挖成孔時，鉆機的選擇非常重要。選用合適的鉆機可以提高工作效率，保證施工質量和安全性。而對于軟土地基這種特殊情況，鉆機選擇更需要考慮周全。首先，應該根據(jù)場址的具體情況來確定最佳的設備類型和參數(shù)。在軟土地基上進行大直徑鉆孔灌注樁旋挖成孔通常需要使用大功率、轉速較低的設備，以確保開孔效果和安全性。針對不穩(wěn)定地形和變異地質條件，需選用可靠性高、適應能力強的設備。同時還需要關注設備本身的耐久性、可維修度等指標，根據(jù)實際情況來選擇尺寸、型號等相關參數(shù)。在考慮設備型號時還應充分考慮施工環(huán)境因素，如施工場所寬窄、障礙物多少等，以便設備能夠在狹小空間內(nèi)有效運行并可隨時調整方向與位置。確認好所需材料后再檢查是否符合相關技術規(guī)范，在此過程中應充分考慮材料的質量、強度等指標，同時對選用材料進行必要的檢測和篩選。在設備使用過程中應監(jiān)控其工作狀況及時做好維護保養(yǎng)，只有這樣，才能避免可能出現(xiàn)的故障或意外情況，并確保鉆機的高效率運行。

總之，在軟土地基上進行大直徑鉆孔灌注樁旋挖成孔時，鉆機選擇是非常重要的一環(huán)。需根據(jù)實際情況來選型，以盡可能滿足施工需要，確保施工進度、質量和安全性。同時還需注意設備維修保養(yǎng)，在使用過程中做到科學合理調配，以提高設備使用壽命并降低成本。

3.2 轉子選擇

在軟土地基上進行大直徑鉆孔灌注樁旋挖成孔的轉子選擇是非常關鍵的一步。轉子的選擇直接影響到施工質量和效率，同時也與施工安全密切相關。因此在選擇轉子時需要考慮以下幾個方面：軟土地基通常比較松散、易塌陷，在進行鉆孔時容易出現(xiàn)地層不穩(wěn)定等問題。因此在選擇轉子時需要充分了解地層特征，并根據(jù)實際情況選用符合要求的轉子。對于軟土地基，選擇合適的轉速和進給速度可以提高開孔效率，并避免出現(xiàn)卡鉆或者斷殼等問題。選用合理大小和形狀的轉子可以有效降低設備維修頻率并提高施工效率。軟土地基環(huán)境復雜，在使用過程中可能會受到各種不同程度的損傷，所以在設計過程中應該考慮到耐久性和可靠性等指標，并確保其能夠承受重壓、高溫、強腐蝕等不同環(huán)境。需要根據(jù)實際施工情況來選擇轉子種類，以保證設備可以在狹小空間內(nèi)運行。軟土地基的鉆孔較為困難，要選擇合適的轉子，還需要考慮到成本問題。不同型號、材質的轉子價格差異較大，應該根據(jù)實際需求和預算來做出選擇。

3.3 鋼筋籠裝配

在軟土地基上進行大直徑鉆孔灌注樁旋挖成孔的鋼筋籠裝配是非常重要的一步。鋼筋籠作為連接深層地基和地面結構的關鍵部分，若裝配不良會嚴重影響到灌注樁的質量和承載力。

首先，需要確認好設計方案，根據(jù)施工圖紙或設計方案確認好所需要的鋼筋籠規(guī)格、數(shù)量、尺寸等相關參數(shù)。其次，做好提前加工，理順每一根鋼筋，并將其機械加工為符合規(guī)定標準的長度和形狀，以便后續(xù)安裝。再次，鋼筋籠預制，應在專門設立預制場所內(nèi)按照設計方案進行統(tǒng)一生產(chǎn)。這樣做可以有效控制施工進度，從而保證施工質量和安全性。

裝配過程中要對每個環(huán)節(jié)都認真檢查，確保構造形狀、尺寸等與設計方案相符，并對接口處進行充分焊接處理以增強整體穩(wěn)定性。在操作過程中要注意隨時清理現(xiàn)場垃圾、碎片等雜物，避免鋼筋籠發(fā)生變形或損壞等不良情況。完成裝配后需進行驗收，確保灌注樁的質量和承載力達到設計要求。

3.4 施工過程監(jiān)督

在軟土地基上進行大直徑鉆孔灌注樁旋挖成孔的施工過程監(jiān)督是確保施工質量和安全性的重要環(huán)節(jié)。在監(jiān)督過程中，應注意以下幾個方面：在施工前應對現(xiàn)場進行初步勘探、測量，并根據(jù)相關規(guī)范和標準對施工方案、設備和材料等進行比對和分析。在鉆孔過程中，需要實時監(jiān)測土壤的穩(wěn)定情況，并采取相應措施，以保證危險因素得到及時排除。并檢查鉆機的轉子狀態(tài)是否正常，對異常情況做出相應反應。同時還需要及時核實鋼筋籠的數(shù)量、尺寸、形狀等參數(shù)是否符合設計要求，確保其焊接牢固。安全檢查不可或缺，每日進行安全檢查并記錄，及時發(fā)現(xiàn)隱患并做出處理或報告。同時還需要加強現(xiàn)場管理，防止人員違規(guī)行為導致事故發(fā)生。而在完成鉆孔之后，需要在斷面位置開展必要的檢驗和試驗，以確保灌注樁的質量和承載能力達到要求[2]。

4 軟土地基大直徑鉆孔灌注樁旋挖成孔的施工控制策略

4.1 加強場地勘察

在軟土地基上進行大直徑鉆孔灌注樁旋挖成孔施工時，場地勘察是非常重要的一步。由于軟土地基的特殊性質，場地勘察需要更加細致和全面。因此，需要對當前施工區(qū)域內(nèi)的地形、水文、氣候等情況進行全面了解，并結合當?shù)貧v史記錄資料進行分析，以確定預計條件。在現(xiàn)場利用先進設備對軟土層深度進行測量，并對深部巖石等硬質材料走向、巖性等相關參數(shù)做出初步判斷。并對目標區(qū)進行植被探測及采樣分析，以便于推斷未來3～5年內(nèi)該區(qū)域未來可能發(fā)生的變化趨勢。此外，還需要獲取過去關于該區(qū)域的沉降、滲透系數(shù)及其他有關數(shù)據(jù)，并在施工前計算其影響范圍。在此之后選擇合適的探測方法，對軟土地基進行深入探測。可使用靜力探測、動力觸探、巖土試驗等方式獲取更加詳細的數(shù)據(jù)。最后，對所采集到的樣品進行化驗和分析，以便于確定施工方案和材料選用。

4.2 增加支撐措施

在軟土地基上進行大直徑鉆孔灌注樁旋挖成孔時，由于軟土的性質，施工過程中可能會發(fā)生土體失穩(wěn)、坍塌等問題。為了保證施工安全和施工質量，需要采取一些措施來增加支撐力度，保障施工順利進行。在軟土地基上進行大直徑鉆孔灌注樁旋挖成孔時，可選用各種支撐材料來加強支撐力度。例如，在開挖過程中可以使用鋼板樁作為暫時性護壁；也可以使用水泥漿固化技術對開挖面進行加固；最常見的則是使用鋼筋網(wǎng)片或鋼管作為加固材料以增強抗壓能力。在軟土地基上進行大直徑鉆孔灌注樁旋挖成孔時，還可以設置臨時支撐結構。例如，在開挖過程中可設置預制混凝土墻、砼梁等臨時結構體系，以確保周邊環(huán)境穩(wěn)定并防止側壁塌方；同時還需對其穩(wěn)定性進行計算分析，以保證其承載能力符合工程要求。需要對施工過程進行實時監(jiān)測，特別是針對地層的穩(wěn)定性和變形情況等方面，這樣可以及時發(fā)現(xiàn)問題并采取相應措施，避免意外事故的發(fā)生。

4.3 調整轉子速度

在軟土地基上進行大直徑鉆孔灌注樁旋挖成孔時，調整轉子速度是解決施工中的關鍵問題之一。在這個過程中，需要實時監(jiān)測地層穩(wěn)定情況和鉆機性能，并根據(jù)實際情況適時調整轉子速度。在開始施工前，需要充分了解軟土地基的地層特征、土層厚度、強度等參數(shù)。同時對可能存在的隱患因素進行識別和預警，制定處理措施。然后將破巖器按規(guī)定安裝到鉆桿上，并在開始鉆進前檢查其工作狀態(tài)是否正常。當遇到硬質物時，可通過升降機構抬高整個破巖器以增加其下壓力；如果土體比較松散，則應適當減緩轉子速度、縮小進給量以避免塌方或坍塌現(xiàn)象的發(fā)生。并且在施工過程中要實時監(jiān)測土壤變形及排水情況，并根據(jù)數(shù)據(jù)分析得出合理結論。如若發(fā)現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象，則應及時停機處理，以保障施工安全。鉆桿是鉆孔中不可缺少的部分，其質量的好壞與施工過程中的效率、質量直接相關。在使用過程中要注意維護，避免其出現(xiàn)變形、彎曲等情況，并對破損部位及時更換。

4.4 優(yōu)化鋼筋籠設計

大直徑鉆孔灌注樁是一種在軟土地基上應用廣泛的基礎工程，因此優(yōu)化鋼筋籠設計對于保證施工質量和安全至關重要。

首先，需要熟悉并掌握有關大直徑鉆孔灌注樁的設計規(guī)范與標準，確保符合相關規(guī)定的強度、穩(wěn)定性、耐久性等要求。同時，也需考慮到當?shù)貙嶋H情況和環(huán)境因素（例如氣候、水文環(huán)境等）。其次，在確定所需承載力和深度后，可以通過計算方法確定所需的最小截面積和數(shù)量，并據(jù)此選擇適當?shù)匿摻钪睆郊安牧希源_保其滿足相應強度指標。同時注意避免過多或不夠用的問題。并根據(jù)所選用的材料及規(guī)格來計算每個部位所需的長度，結合實際情況調整每一個零件之間距離的寬度，以滿足設計要求。在確定鋼筋的密度時，需注意避免過于布置緊密而導致難以進行混凝土灌注。再次，確定連接方式。鋼筋籠的連接方式也是關鍵之一。目前通常使用焊接和扣件兩種方式，其優(yōu)劣及適應情況因地區(qū)和工程差異較大。在選擇時需要結合實際情況、施工條件等因素綜合考慮。最后，加強施工管理。在施工過程中需要加強對鋼筋籠設計和制作工藝質量檢測的控制，重視每一個環(huán)節(jié)，確保生產(chǎn)出高質量、符合規(guī)范標準及安全要求的產(chǎn)品[3]。

4.5 加強施工人員技能培訓

在軟土地基上進行大直徑鉆孔灌注樁旋挖成孔，施工人員的技能水平直接影響到施工的質量和效率。因此，加強施工人員的技能培訓是保證工程順利完成的重要手段。對于新進入該行業(yè)或崗位的施工人員，應加強系統(tǒng)的理論培訓和實際操作指導，并對其所需掌握的知識點、操作流程等進行全面而有序地講解。同時還應定期組織現(xiàn)場教學、考試，以檢驗及鞏固所學內(nèi)容。理論與實踐操作相結合是提高職業(yè)技能最有效的方法之一。培訓過后，應安排適當時間與機會供新手們參與實際作業(yè)，鼓勵其放開手腳，嘗試自主解決問題。這樣能夠將理論知識轉化為實戰(zhàn)經(jīng)驗，同時也有助于發(fā)揚個人創(chuàng)造力及團隊協(xié)作精神。在日常工作中遇到問題，應及時借鑒其他工作人員的經(jīng)驗和技巧，學習他們解決問題的方法。

5 結束語

軟土地基大直徑鉆孔灌注樁旋挖成孔技術是處理軟土地基的重要方法之一。然而，在實際施工過程中也會遇到各種問題。為了解決這些問題，應該從選擇適當?shù)氖┕ぴO備、調整轉子速度、優(yōu)化鋼筋籠設計、增加支撐措施以及加強施工人員技能培訓等方面著手采取相應措施，最大限度地保證軟土地基大直徑鉆孔灌注樁旋挖成孔效果。