鉆孔灌注樁與強(qiáng)夯的聯(lián)合應(yīng)用

鄧玉濤 大慶油田設(shè)計(jì)院

鉆孔灌注樁與強(qiáng)夯的聯(lián)合應(yīng)用

鄧玉濤 大慶油田設(shè)計(jì)院

某中轉(zhuǎn)油庫(kù)單純采用強(qiáng)夯或樁基礎(chǔ)，無(wú)論是從經(jīng)濟(jì)及進(jìn)度方面，還是從施工可行性方面都不能滿足工程的需要，因此采用鉆孔灌注樁與強(qiáng)夯聯(lián)合處理手段是切實(shí)可行的施工方法。出于安全考慮及施工方便，需在強(qiáng)夯前回填墊層，墊層材料采用級(jí)配良好且堅(jiān)硬的塊石、碎石或者開山石料，回填至標(biāo)高8.5 m，然后進(jìn)行強(qiáng)夯處理。灌注樁承載力和樁身完整性檢測(cè)應(yīng)符合《建筑樁基技術(shù)規(guī)范（JGJ—2003）》的要求?；炷脸豕嗔繎?yīng)能保證混凝土灌入后，導(dǎo)管埋入混凝土深度不小于1.0 m。樁身混凝土灌注高度應(yīng)高于設(shè)計(jì)的樁頂標(biāo)高，高出高度不小于1 m，鑿除泛漿后必須保證暴露的樁頂混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)等級(jí)。

鉆孔灌注樁；強(qiáng)夯；地基處理；聯(lián)合處理；質(zhì)量控制

大慶油田設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)的某中轉(zhuǎn)油庫(kù)位于廣東省附近海域一海上孤島，后經(jīng)爆破平整填海造地，形成了約34×104m2的油庫(kù)建設(shè)用地。建設(shè)期間由于吹沙造島時(shí)間過(guò)短，整個(gè)島嶼（除原島外）土質(zhì)均未形成固結(jié)，初期沉降量大且不均勻，必須先進(jìn)行地基處理。整個(gè)油庫(kù)除了包括罐基礎(chǔ)、大型廠房、復(fù)雜工藝管架外，還有小型單體及一些支墩、設(shè)備基礎(chǔ)，若單純采用強(qiáng)夯或樁基礎(chǔ)，無(wú)論從經(jīng)濟(jì)及進(jìn)度方面，還是從施工可行性方面都不能滿足工程的需要，因此采用鉆孔灌注樁與強(qiáng)夯聯(lián)合處理手段是切實(shí)可行的施工方法。

1 工程地質(zhì)條件

（1）填土：雜色，松散，以粉細(xì)砂為主，含較多黏性土，局部含貝殼、珊瑚碎片及塊石等。

（2）淤泥～淤泥質(zhì)土：灰色，飽和，流塑，切面光滑，黏性大，局部間較多微薄層粉細(xì)砂，含少量腐殖質(zhì)，稍具臭味。

（3）黏土～粉質(zhì)黏土：灰色、淺灰色、黃灰色，濕，軟塑，局部呈淤泥質(zhì)土狀或黏性土混砂狀，局部含少量腐木碎。

（4）殘積土：雜色，主要顏色有黃色、灰黃色、灰白色、黃褐色混肉紅色、紫紅色，稍濕，硬塑，局部可塑，多呈砂質(zhì)黏性土狀，切面較粗糙，有強(qiáng)烈砂感，遇水易軟化崩解，局部為火山角礫巖殘積土。

（5）全風(fēng)化凝灰?guī)r：主要顏色有灰黃、黃褐、棕紅等，稍濕，巖心呈堅(jiān)硬粉土狀，原巖結(jié)構(gòu)尚可辨認(rèn)，多為細(xì)粒結(jié)構(gòu)或粗粒結(jié)構(gòu)，巖心手捏易散，主要礦物成分為石英及長(zhǎng)石，遇水易軟化、崩解。

（6）強(qiáng)風(fēng)化凝灰?guī)r：主要顏色為棕紅色，稍濕，巖心呈堅(jiān)硬粉土狀或半巖半土狀，原巖結(jié)構(gòu)清晰，多為細(xì)粒結(jié)構(gòu)或粗粒結(jié)構(gòu)，局部含較多角礫，多為火山角礫巖，巖心手捏易散，主要礦物成分為石英及長(zhǎng)石，遇水易軟化、崩解，局部夾較多中風(fēng)化巖碎塊。

（7）中風(fēng)化凝灰?guī)r：棕紅色，局部為灰褐色、灰綠色，巖質(zhì)較軟，局部巖質(zhì)較硬，細(xì)粒結(jié)構(gòu)或粗粒結(jié)構(gòu)，局部含較多角礫，多為火山角礫巖，主要礦物成分為長(zhǎng)石及石英，膠結(jié)物主要為火山灰，局部含少量鐵質(zhì)，巖心呈碎塊狀～短柱狀，風(fēng)化裂隙發(fā)育，巖塊錘擊聲較脆，錘擊較易斷。

2 強(qiáng)夯設(shè)計(jì)

由于場(chǎng)地地質(zhì)條件較差，出于安全考慮及施工方便，首先需在強(qiáng)夯前回填墊層，墊層材料采用級(jí)配良好且堅(jiān)硬的塊石、碎石或者開山石料。所有墊層填石料中粒徑大于100 mm的塊石應(yīng)不超過(guò)20%，最大粒徑不大于200 mm；粒徑小于30 mm的塊石應(yīng)小于15%?；靥钪翗?biāo)高8.5 m，即夯前標(biāo)高8.5 m。然后進(jìn)行強(qiáng)夯處理。強(qiáng)夯處理參數(shù)：3 000 kN×M夯擊能滿夯兩遍，每遍兩擊，采用重錘或低落距多次夯擊，1/3錘印搭接，夯后標(biāo)高8.4 m。強(qiáng)夯后用振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行碾壓找平，壓實(shí)后8.4 m標(biāo)高不變。強(qiáng)夯處理后地基承載力特征值fak≥130 kPa，Es≥6 MPa。

3 灌注樁設(shè)計(jì)

鋼筋混凝土嵌巖樁的做法選自國(guó)家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖集《鋼筋混凝土灌注樁（10SG813）》，樁身直徑0.8 m，樁頂標(biāo)高8.6 m（以當(dāng)?shù)乩碚撟畹统蔽幻嫫鹚悖?，以樁身全斷面進(jìn)入中風(fēng)化凝灰?guī)r1.2 m為準(zhǔn)。單樁豎向承載力特征值：5 800 kN樁數(shù)為149根（不包括試樁）。

試樁樁頂構(gòu)造見國(guó)標(biāo)10SG813第35頁(yè)（B型），試樁的成樁工藝和質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)與工程樁一致，試樁樁頭制作前應(yīng)除去樁身頂面浮漿，至良好混凝土面方可澆筑。試樁樁頭應(yīng)與樁身處于同一中心軸線，所用混凝土等級(jí)為C40，且應(yīng)澆搗密實(shí)，樁頂部位混凝土應(yīng)拍緊抹平。試樁應(yīng)滿足如下條件才能進(jìn)行加載測(cè)試：①混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度；②試樁間歇時(shí)間不應(yīng)少于15天。試樁間歇期間試樁區(qū)30 m范圍內(nèi)，應(yīng)排除地下孔隙水壓力增高的環(huán)境干擾。灌注樁承載力和樁身完整性檢測(cè)應(yīng)符合《建筑樁基技術(shù)規(guī)范（JGJ—2003）》的要求。

4 施工工藝及質(zhì)量控制

泥漿護(hù)壁成孔時(shí)應(yīng)采用孔口護(hù)筒，可用不小于8 mm厚鋼板制作，其內(nèi)徑應(yīng)大于鉆頭直徑100 mm，護(hù)筒中心與樁位中心的偏差不小于50 mm，埋設(shè)深度不宜小于2 m。護(hù)筒下端外側(cè)應(yīng)采用黏土填實(shí)，開孔時(shí)應(yīng)低錘密擊，進(jìn)入基巖后，應(yīng)采用大沖程、低頻率沖擊。遇到孤石時(shí)，可采用高、低沖程交替沖擊，將孤石擊碎或擠入孔壁。對(duì)于漏漿嚴(yán)重或坍塌的孔位，按照《建筑樁基技術(shù)規(guī)范（JGJ 94—2008）》要求，采取填充紅黏土、片石和草簾的方法解決，或者采用鋼護(hù)筒跟進(jìn)。成孔至中風(fēng)化凝灰?guī)r及設(shè)計(jì)深度后，應(yīng)按規(guī)范進(jìn)行檢查，確認(rèn)符合要求后方可進(jìn)行下道工序施工。成孔質(zhì)量及檢測(cè)方法應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范的規(guī)定，成孔施工允許偏差：樁徑允許偏差±50 mm；垂直度允許偏差1%；樁位允許偏差：邊樁100 mm，中間樁150 mm。

清孔應(yīng)分二次進(jìn)行：第一次清孔應(yīng)在成孔完畢后進(jìn)行，第二次應(yīng)在安放鋼筋籠和導(dǎo)管安裝完畢后進(jìn)行。清孔時(shí)孔底0.5 m以內(nèi)泥漿相對(duì)密度應(yīng)小于1.25，孔底沉渣不應(yīng)大于50 mm，驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行下道工序施工。鋼筋籠吊裝完畢后，應(yīng)立即進(jìn)行隱蔽工程驗(yàn)收，合格后立即澆灌混凝土。水下灌注混凝土必須具備良好的和易性，配合比應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定。塌落度宜為180～220 mm，含砂率宜為40%～50%，并宜選用中粗砂，粗骨料的最大粒徑應(yīng)小于40 mm。水下混凝土必須連續(xù)施工，混凝土充盈系數(shù)不得小于1，也不宜大于1.3。混凝土初灌量應(yīng)能保證混凝土灌入后，導(dǎo)管埋入混凝土深度不小于1.0 m。樁身混凝土灌注高度應(yīng)高于設(shè)計(jì)的樁頂標(biāo)高，高出高度不小于1 m，鑿除泛漿后必須保證暴露的樁頂混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)等級(jí)。

（欄目主持樊韶華）

10.3969/j.issn.1006-6896.2015.4.028