鉆孔灌注樁在深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用

董寧

摘要：本文探討了基坑圍護(hù)鉆孔灌注樁的施工要領(lǐng)，描述了某工程綜合樓項(xiàng)目BCD段鉆孔灌注樁的施工要點(diǎn)，僅供與同仁交流探討。

關(guān)鍵詞：工程項(xiàng)目；基坑施工；鉆孔灌注樁

1.工程概況

某工程綜合樓項(xiàng)目，位于河西新城區(qū)奧體大街青石埂路，建筑面積：61751m2，為框架～剪力墻結(jié)構(gòu)，呈“八”字型，中間主樓為20層，高度約81m，兩邊為3層裙樓；設(shè)地下室1層，開(kāi)挖深度6.0～7.0m。本工程±0.00相對(duì)應(yīng)的絕對(duì)標(biāo)高為+8.05m，現(xiàn)場(chǎng)地自然地面標(biāo)高為5.65～7.43m之間。本工程基坑開(kāi)挖底標(biāo)高為-7.60m，局部為-8.50m。

2.場(chǎng)地條件和工程地質(zhì)

擬建場(chǎng)地地貌單元屬長(zhǎng)江漫灘，場(chǎng)地地下水主要為孔隙潛水和空隙微承壓水。潛水主要分布于2-3層淺土層，接受大氣降水的入滲及地下水側(cè)向徑流補(bǔ)給，以蒸發(fā)及地下水側(cè)向徑流排泄為主。場(chǎng)地地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)無(wú)腐蝕性，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋、鋼結(jié)構(gòu)均具有弱腐蝕性。

3.基坑圍護(hù)方案的確定

工程施工前，項(xiàng)目部從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)角度對(duì)本工程的基坑圍護(hù)方案進(jìn)行了充分論證。KA段、JK段位于場(chǎng)地西側(cè)，外面有一條5米寬的道路，但距離施工場(chǎng)地規(guī)劃紅線較遠(yuǎn)，可利用范圍大；ABC段北側(cè)為奧體大街，是新城工業(yè)園區(qū)主干道，且距離施工區(qū)域較近，支護(hù)體系需做加強(qiáng)；CDEF段東側(cè)均為廢棄的農(nóng)田，地勢(shì)較低，土壓力相對(duì)較??；FGHJ段南側(cè)與中冶華天施工基坑相鄰，雖然中間距離很近，但因中冶華天基坑已經(jīng)開(kāi)挖，土壓力較小，對(duì)我方場(chǎng)地施工影響不大。綜合各方面因素，確保在滿足技術(shù)要求的前提下最大可能的節(jié)省業(yè)主資金，最終決定KA段、JK段做二級(jí)放坡鋼管土釘并注漿，DEFGHJ段采用二級(jí)竹筋土釘，土釘墻圍護(hù)方案優(yōu)勢(shì)在于設(shè)備簡(jiǎn)單，施工成本低，在浙江地區(qū)一些工程采用此方案基坑深度已做到10m左右； BCD段打鉆孔灌注樁作為支護(hù)，并做圈梁支撐保證基坑頂部穩(wěn)定，采用鉆孔灌注施工加內(nèi)支撐方案的優(yōu)點(diǎn)是樁的剛度大、位移少，但其施工成本要比土釘墻高；AB段以水泥深層攪拌樁做重力式擋土墻，節(jié)約造價(jià)。具體平面布置情況見(jiàn)（圖1）：

圖 1 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)總平面圖

4.基坑圍護(hù)鉆孔灌注樁的施工

4.1 BCD段鉆孔灌注樁概述

BCD段鉆孔灌注樁采用 800@1000，設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)14.7m，樁頂標(biāo)高-3.25m。樁身砼強(qiáng)度等級(jí)C30，主筋采用12Φ18，螺旋箍采用 8@200，加強(qiáng)箍采用 14@2000。

4.2施工工藝流程

4.3施工技術(shù)措施

支護(hù)樁施工使用GPS-10型鉆機(jī)正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)成孔、清孔，鋼筋籠在現(xiàn)場(chǎng)分段制作，孔口對(duì)（焊）接，吊車輔助安放入孔。為提高效率實(shí)行鉆機(jī)成孔，吊車、灌注平臺(tái)跟進(jìn)灌注成樁。

4.4施工測(cè)量、定位放線

根據(jù)業(yè)主提供的測(cè)量控制點(diǎn)引測(cè)場(chǎng)內(nèi)控制點(diǎn)、水準(zhǔn)點(diǎn)，建立現(xiàn)場(chǎng)施工方格控制網(wǎng)，控制點(diǎn)設(shè)置在不受施工影響的區(qū)域?？刂泣c(diǎn)基底用砼澆筑，周圍用磚砌墩保護(hù)，并建立標(biāo)志。場(chǎng)內(nèi)引測(cè)水準(zhǔn)點(diǎn)不少于3個(gè)，并加以保護(hù)。現(xiàn)場(chǎng)使用TDJ2型經(jīng)緯儀、S3水準(zhǔn)儀測(cè)設(shè)控制點(diǎn)、水準(zhǔn)點(diǎn)，測(cè)設(shè)后必須經(jīng)監(jiān)理復(fù)核，測(cè)量誤差必須符合《工程測(cè)量規(guī)范》要求。

4.5樁位測(cè)定與護(hù)筒埋設(shè)

支護(hù)樁施工前，按設(shè)計(jì)要求測(cè)定樁位中心，打設(shè)地樁后沿支護(hù)縱軸線方向開(kāi)挖地槽。將護(hù)筒成排布設(shè)于地槽內(nèi)。在樁位測(cè)定、護(hù)筒找正后用粘性土分層填實(shí)護(hù)筒，一次埋設(shè)護(hù)筒一般在12只左右。護(hù)筒采用厚度4 mm鋼板卷制，護(hù)筒內(nèi)徑比樁直徑大10～20cm，高度大于1.0 m。護(hù)筒中心與樁位中心的偏差不大于2cm。因支護(hù)樁間距很小，支護(hù)樁施工應(yīng)采取“跳打”作業(yè)，一般間隔2根樁施工，防止塌孔、竄孔

4.6鉆進(jìn)成孔

（1）鉆機(jī)沿支護(hù)樁縱軸線進(jìn)退開(kāi)行，鉆機(jī)的支承墊木應(yīng)抄平、墊實(shí)，施工時(shí)應(yīng)校平機(jī)身，校正主動(dòng)鉆桿垂直度，控制好成樁垂直度，同時(shí)應(yīng)控制好成孔直徑，避免嚴(yán)重?cái)U(kuò)徑，防止相鄰樁成孔時(shí)碰樁。鉆機(jī)就位時(shí)應(yīng)使天輪、轉(zhuǎn)盤中心、樁位中心在同一鉛垂線上，鉆頭與樁位中心的偏差不大于1cm，并用水平尺將鉆機(jī)平臺(tái)找平。（2）鉆進(jìn)開(kāi)始前，施工員、質(zhì)檢員應(yīng)用鋼尺準(zhǔn)確丈量鉆頭、鉆桿長(zhǎng)度，測(cè)量轉(zhuǎn)盤頂面標(biāo)高，并向機(jī)臺(tái)操作人員交底，以便控制鉆進(jìn)深度。檢查鉆頭磨損情況、測(cè)量鉆頭體直徑，以保證成孔直徑。（3）鉆進(jìn)過(guò)程中鉆孔班操作員和質(zhì)檢員應(yīng)經(jīng)常檢查鉆機(jī)磨盤的水平度、主動(dòng)鉆桿的垂直度以及底座的穩(wěn)固情況，以保證成孔垂直度。（4）鉆進(jìn)成孔過(guò)程中控制好鉆壓、轉(zhuǎn)速、泵量等鉆進(jìn)參數(shù)。不同土（巖）層鉆進(jìn)時(shí)應(yīng)選擇不同的鉆壓、轉(zhuǎn)速和泵量。成孔全過(guò)程必須使用好泥漿，因擬建物場(chǎng)地淺部土層自然造漿能力差，開(kāi)孔泥漿采用膨潤(rùn)土造漿，以保護(hù)孔護(hù)壁穩(wěn)定。鉆進(jìn)②～1層粉土～粉砂及④粉質(zhì)粘土混卵礫石，鉆孔孔壁穩(wěn)定性差，施工時(shí)應(yīng)控制泥漿性能指標(biāo)，以防塌孔、縮徑。（5）鉆進(jìn)至⑤～1 強(qiáng)風(fēng)化安山巖～凝灰?guī)r層后，應(yīng)做好采集巖屑、判定層位的工作，鉆進(jìn)至持力層⑤～2中風(fēng)化安山巖～凝灰?guī)r層上界面時(shí)，施工員應(yīng)會(huì)同質(zhì)檢員、監(jiān)理到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行判層，鉆孔班應(yīng)認(rèn)真記錄進(jìn)尺情況，以保證樁端進(jìn)入持力層深度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。（6）鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)深度，由質(zhì)檢員、監(jiān)理使用水文測(cè)繩測(cè)定孔深，符合要求后，進(jìn)行一次清孔。

4.7清孔

（1）鉆進(jìn)結(jié)束后將鉆頭提離孔底10～20cm進(jìn)行一次清孔。在安放鋼筋籠、導(dǎo)管后，采用氣舉反循環(huán)方式輸入比重小于1.15、粘度小于20秒、含砂率小于4%的泥漿進(jìn)行第二次清孔，清孔至孔底沉渣厚度、泥漿性能符合規(guī)范要求。工程樁為端承樁，清孔后孔內(nèi)沉渣厚度不超過(guò)50mm。（2）清孔結(jié)束經(jīng)質(zhì)檢員、監(jiān)理驗(yàn)收合格后，樁孔內(nèi)保持一定的水頭高度，并在30分鐘內(nèi)開(kāi)始灌注砼，否則應(yīng)重新測(cè)定沉渣厚度。

4.8鋼筋籠制作與安放

（1）鋼筋籠按設(shè)計(jì)、規(guī)范要求在現(xiàn)場(chǎng)分段制作，孔口對(duì)（焊）接，吊車輔助安放入孔。施工員根據(jù)設(shè)計(jì)圖畫出分段翻樣圖，并對(duì)鋼筋加工班作技術(shù)交底。（2）鋼筋籠使用環(huán)形模加工，鋼筋籠的尺寸、主筋錯(cuò)開(kāi)距離、搭接長(zhǎng)度、定位吊筋長(zhǎng)度、保護(hù)層墊塊設(shè)置以及各項(xiàng)誤差值等應(yīng)符合設(shè)計(jì)、規(guī)范要求。（3）支護(hù)樁鋼筋籠安放定位要準(zhǔn)確，定位吊筋可靠固定，保護(hù)層墊塊按規(guī)范要求設(shè)置，保證鋼筋保護(hù)層厚度，避免露筋。（4）鋼筋籠在安放入孔前應(yīng)由質(zhì)檢員、監(jiān)理驗(yàn)收，合格后才能安放。安放對(duì)接時(shí)上下節(jié)籠應(yīng)對(duì)直，校直主筋，清除鋼筋表面污垢，保證主筋搭接長(zhǎng)度。對(duì)焊時(shí)應(yīng)對(duì)稱施焊，對(duì)焊結(jié)束后應(yīng)補(bǔ)足箍筋。鋼筋籠按設(shè)計(jì)要求設(shè)置保護(hù)層墊塊。鋼筋籠安放入孔時(shí)，鋼筋籠對(duì)準(zhǔn)樁孔中心徐徐下入，盡量避免碰撞孔壁，鋼筋籠安放到位后應(yīng)將定位吊筋可靠固定。

4.9商品混凝土運(yùn)輸

本工程使用商品砼。商品砼在使用前，材料員、質(zhì)檢員查驗(yàn)其原材料、外加劑的檢測(cè)報(bào)告及砼配合比單等質(zhì)量證明，坍落度必須符合17～19cm，并按規(guī)定留置試壓塊。項(xiàng)目部施工員、材料員根據(jù)當(dāng)日成孔情況預(yù)算隔日砼使用量，向砼供應(yīng)商申報(bào)用砼量，調(diào)配好砼運(yùn)輸車輛，避免砼在現(xiàn)場(chǎng)的停置時(shí)間過(guò)長(zhǎng)等情況。

4.10水下灌注混凝土

（1）砼開(kāi)灌前應(yīng)做好一切準(zhǔn)備工作，檢查導(dǎo)管的連接密封和垂直度等情況，并安放好隔水栓。（2）初灌時(shí)為保證導(dǎo)管埋入砼面深度符合要求，施工員應(yīng)根據(jù)樁徑、孔深、導(dǎo)管總長(zhǎng)度、導(dǎo)管底口距孔底距離等計(jì)算出初灌量，初灌后導(dǎo)管埋入砼內(nèi)0.8m以上。（3）灌注過(guò)程中，導(dǎo)管應(yīng)始終埋入砼內(nèi)2～6m，灌注班操作人員要勤測(cè)砼面上升高度，導(dǎo)管要勤拆，每次拆管不超過(guò)6m，導(dǎo)管提升要平穩(wěn)，避免鉤帶鋼筋籠。禁止將導(dǎo)管提離砼面，防止斷樁。（4）樁頂要留足超灌高度，灌注結(jié)束后，質(zhì)檢員會(huì)同監(jiān)理驗(yàn)收確認(rèn)。

綜上，選擇鉆孔灌注樁（圈梁支撐）這種支護(hù)方式，同時(shí)穿插其他技術(shù)，有效節(jié)省工程造價(jià)和施工工期，具有施工方便機(jī)械化程度高、操作性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，最終使本工程得到了業(yè)主的肯定及好評(píng)。