流狀超厚淤泥層樁梁基礎(chǔ)樁位偏差控制技術(shù)應(yīng)用總結(jié)

施永龍

摘 要：近年來全國各地房價持續(xù)增長，分析一下房價增長的原因：首先，人口增長，國土資源日益減少，主要是全國各地購買土地的使用權(quán)價格不斷上漲;其次，隨著經(jīng)濟的提升，各項材料的費用不斷上漲（包括構(gòu)成房屋建設(shè)的幾大主材：鋼筋、模板、混凝土、地材等）;再次，就是隨著老百姓的生活水平的提高，在全國統(tǒng)一的定額單價中工人的工資不斷上漲，甚至很多地方出現(xiàn)勞動力緊缺的狀況;最后，國家很多政策也在改變，對新建的工程也增加了很多強制性條件，政府對在建工程的把控也較為嚴(yán)格，對以前使用的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)也不斷在更新，要求更為嚴(yán)格等。以上為房價上漲的主要原因，甚至還有更多的其他原因，如果房價一味無限制的增加也會帶來負面的影響，如何做到既能低價購買到土地，在滿足現(xiàn)有的國家設(shè)計規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的情況下，不斷降低新建、擴建、改建工程的成本呢？本文結(jié)合青島萬達游艇產(chǎn)業(yè)園項目實際情況，本工程位于黃島區(qū)前灣港灣南側(cè)、薛家島灣西側(cè)、齊長城路延長線東端北側(cè)，整個場地形成為淤泥吹填場地，在如此條件下進行沖孔灌注樁的施工，在國內(nèi)是一項重點和難點技術(shù)，尤其樁位偏差控制難度較大，需要提前對場地的地基進行處理，但是在后續(xù)的C、D、E、F甚至往后所有的地塊均采用的是樁梁基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：超厚淤泥層;地基處理;沖孔灌注樁;樁位偏差;樁梁基礎(chǔ)

中圖分類號： TU745.2 ? ? ? ? ? ?文獻標(biāo)識碼： A ? ? ? ? ? ?文章編號： 1673-1069（2017）01-66-2

0 ?引言

青島萬達項目總建筑面積為320萬平方米，分期開發(fā)，開發(fā)周期大約為8～10年，共計有13個地塊，主要的業(yè)態(tài)包括：高層住宅、底商、萬達廣場、中小學(xué)、醫(yī)院、游艇產(chǎn)業(yè)基地等，根據(jù)青島萬達游艇產(chǎn)業(yè)區(qū)各個地塊的工程地質(zhì)勘查報告可知，擬建場地勘察深度范圍內(nèi)地層結(jié)構(gòu)較簡單，層序較清晰，上覆第四系由素填土（Q4ml）、吹填土（Q4ml）、中細砂（Q4m）、淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土、粉質(zhì)黏土（Q4m）、粉質(zhì)黏土（Q3al+pl）組成，下伏基巖為石前莊組流紋斑巖（λπKq），吹填方式為前灣港碼頭航道疏浚港池而成，吹填時間約6年，局部發(fā)育有后期侵入的燕山晚期大珠山-嶗山脈帶-煌斑巖脈（χ53）。根據(jù)地層巖性、成因時代及工程特性的不同，整個場地的淤泥吹填層的厚度大約為12～18m不等，并且整個淤泥吹填層呈流塑狀，厚度對整個工程的樁基施工及后續(xù)土方開挖帶來了極大的麻煩，相對常規(guī)的基礎(chǔ)設(shè)計而言，對于較為復(fù)雜的地質(zhì)條件，一般設(shè)計采用的是樁基+筏板基礎(chǔ)，一般筏板的厚度為1200mm，局部出現(xiàn)了加厚，為了節(jié)約項目的工程成本，青島萬達項目從C地塊及往后的所有地塊均采用的是樁+承臺梁+防水板的基礎(chǔ)形式，相對樁筏基礎(chǔ)而言，基礎(chǔ)底板的工程造價大大降低，節(jié)約了工程的成本，下面我們來分析一下在這種特殊的地質(zhì)條件下進行沖孔灌注樁施工，并且要求沖孔灌注樁的樁位偏差相對《地基與基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》而言較為嚴(yán)格。

1 ?設(shè)計基本情況

本工程目前在施的CDEF地塊基礎(chǔ)形式灌注樁+承臺梁+防水板，主樓的灌注樁樁徑為900mm，CD地塊基礎(chǔ)承臺梁的截面尺寸為800mm*1100mm，防水板的厚度為500mm厚，E地塊灌注樁樁徑也為900mm，E地塊基礎(chǔ)承臺梁的截面尺寸大部分為800mm*1050mm，甚至有截面寬度更小的基礎(chǔ)梁，灌注樁設(shè)計要求為后注漿沖孔灌注樁，有效設(shè)計樁長大約為17～23m，具體樁長需要根據(jù)地勘單位現(xiàn)場查看孔底泥漿排出的巖樣確定，樁端持力層要求為第17層中風(fēng)化流紋斑巖，入巖深度不小于1m，要求孔底沉渣的厚度小于50mm，二清之后泥漿比重不超過1.25。規(guī)范要求樁位允許偏差：1～3根、單排樁樁基垂直于中心線方向和群樁基礎(chǔ)的邊樁為100mm，條形樁基沿中心線方向和群樁基礎(chǔ)的中間樁為150mm，樁邊到承臺梁邊的設(shè)計距離僅有100mm和75mm。

2 ?樁位偏差的主要影響因素

2.1 地質(zhì)條件的影響

該場地淤泥層較厚，約12～18m之間，上部有一層大約為5m厚的人工回填層，并且整個淤泥層呈流塑狀，根據(jù)2013年青島萬達項目開工之初的施工經(jīng)驗，如果在如此條件下的場地直接進行沖孔灌注樁的施工，可能會出現(xiàn)的主要問題有，首先，整個場地的承載力要求達不到樁基施工的場地要求，所有的大型機械，例如：沖擊鉆、履帶吊、汽車吊、挖掘機、鏟車、混凝土罐車等均無法在場地上面行走，容易出現(xiàn)塌陷，泥漿上翻等現(xiàn)象，樁機無法就位;其次，如果樁機已經(jīng)就位，沖孔灌注樁的工作原理是從附近泥漿池中泥漿引進孔內(nèi)，靠沖錘強大的沖擊力把巖層沖碎，把大的砂礫破碎，隨漿液運至孔外，當(dāng)沖孔至設(shè)計深度時，在孔底附近上下拉動沖錘，使孔底的巖渣浮起，隨漿液帶至孔口外，在孔口外流動的漿液中觀察巖渣的多少，當(dāng)泥漿中巖渣很小且很少時，把泥漿池中的泥漿排掉，填加清水換漿，即把孔內(nèi)的泥漿稠度減小，一般要求不高于1.25。直至孔內(nèi)泥漿密度小于設(shè)計要求時，停止循環(huán)泥漿，拉起錘頭，下放鋼筋籠，下安砼灌注管，砼灌注前還必須二次清孔，以確?？椎壮猎穸葷M足設(shè)計要求，此過程中工藝較為常規(guī)，但施工振動較大，尤其對于這種場地地基尚未處理之前，已就位的樁機在施工過程中容易由于自身的振動導(dǎo)致樁位的偏位;最后，如果地質(zhì)條件不穩(wěn)定，地基土呈流塑狀，在土方開挖過程中整體地基土容易發(fā)生側(cè)向移動，將嚴(yán)重擾動已施工完成的樁基，對整個樁基工程的施工質(zhì)量和樁位偏差控制影響極大。

2.2 工藝的影響

本工程采用的是鋼套筒跟進護臂沖孔灌注樁的施工工藝，鋼套筒的長度大約為12～18m不等，具體需要根據(jù)場地的吹填淤泥層的厚度確定鋼套筒的長度，鋼套筒的直徑為樁徑+50mm，壁厚為12mm厚，保證孔內(nèi)不出現(xiàn)淤泥涌入孔內(nèi)、塌孔、漏漿、縮頸等現(xiàn)象發(fā)生，但是鋼套筒在下發(fā)和拔出的過1程中控制其垂直度的時候難度較大，稍有不慎極易出現(xiàn)樁位的偏差，并且鋼套筒中心線同小護筒中心線不對齊，鋼套筒的成型后的垂直度偏差過大是鋼套筒下放過程中較為常見的因素。

2.3 工人操作的影響

對于工人操作的影響而言，首先，測量樁位、復(fù)核設(shè)計坐標(biāo)不到位，圖紙看錯，沒有按照設(shè)計藍圖進行準(zhǔn)確樁位放線，四根鋼筋棍的連線沒有拉直，樁位偏差較大，樁位沒有進行三次復(fù)核;其次，常規(guī)護筒埋設(shè)不到位，護筒中心與樁位中心不在同一個點，偏差較大，護筒周圍土層沒有壓實，護筒埋設(shè)深度不夠;再次;樁機就位控制不到位，沖錘中心與護筒中心不在同一個點，偏差較大，樁機底座不牢靠等。

3 ?采取的應(yīng)對措施

①對于地質(zhì)條件的影響，本工程結(jié)合現(xiàn)場實際情況出發(fā)，采用了相應(yīng)的地基處理措施，主要地基處理方式有：堆載預(yù)壓、真空預(yù)壓、強夯置換;各種地基處理方式的原理、作用、施工工藝在此不詳細說明，三種不同的地基處理方式，原理不同、造價不同、施工難易程度也不相同，所達到的預(yù)期效果也不相同。從目前在施的各地塊可知，各種方法均切實可行，場地的承載力達到了設(shè)計要求，滿足了樁基施工場地承載力的需要，保證了土方開挖過程中樁基不偏位，但從本工程的最終結(jié)果來看真空預(yù)壓效果較為顯著，但是對場地本身的地質(zhì)條件要求較為嚴(yán)格，其次是強夯置換，其缺點是對周圍的建筑物振動較大，需要提前開挖減震溝，最后是堆載預(yù)壓。

②本工程按照《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94-2008中“沖擊成孔灌注樁的施工”要點進行，在穿透表層強夯/雜填土層進入淤泥層時安裝鋼套筒，在鋼套筒一端安裝90型振動錘，利用50/70t履帶吊牽引力將振動錘和鋼套筒一并起吊，通過震動使鋼套筒穿透淤泥層。鋼套筒中心與樁位中心偏差不超過50mm，施打鋼套筒之后進行樁位及護筒中心的復(fù)核，如果發(fā)現(xiàn)鋼套筒中心與樁位中心偏差過大，應(yīng)該將鋼套筒拔出重新施打，要求鋼套筒下放時的垂直度控制在1%，鋼套筒在混凝土澆筑完成后2個小時內(nèi)進行拔出;拔出鋼套筒過程中，拔出困難或無法拔出時，現(xiàn)場施工工長立即通知項目技術(shù)部、業(yè)主代表、監(jiān)理代表去現(xiàn)場協(xié)商解決，根據(jù)現(xiàn)場情況， 考慮放棄鋼套筒的拔出，震動液壓鉗夾住鋼套筒的頂部振動 2min-3min（能牽引出鋼套筒為準(zhǔn)）， 拔出速率控制約3-5m/min（勻速上拔），鋼套筒拔出后內(nèi)外壁必須立即進行清理。

③對于工人操作的影響，加強對新進場的工人教育和交底工作，并且要求工人在各項工序做到如下幾條：

第一，專業(yè)測量定出樁位，樁位四側(cè)打入4根鋼筋頭，四根鋼筋頭的連線中心相交點即為該樁位中心坐標(biāo)。樁位測設(shè)允許偏差：地庫范圍樁為10mm，主樓樁20mm。專業(yè)測量人員每周要對控制網(wǎng)復(fù)核一次。

第二，根據(jù)樁位標(biāo)記拉十字線，打木樁標(biāo)記中心線，然后埋設(shè)護筒，護筒中心與樁位中心偏差≤50mm;護筒高度1.5m。

第三，機械擺放平穩(wěn)、牢固，沖錘中心對準(zhǔn)樁位中心，偏差不大于20mm，用吊線檢查沖孔機擺放是否正確。

第四，檢查操作性能，魚齒不宜過長，一般以5～6cm為宜，錘齒應(yīng)向外傾斜，傾斜應(yīng)向外傾斜以1：5為宜，嚴(yán)禁用蒜頭型沖錘，開孔前應(yīng)將沖錘懸吊距地面1m左右，檢查錘體的偏心程度，對明顯偏心的沖錘嚴(yán)禁使用，對于拋填塊石層厚較大，硬度較高的工程，錘齒采用耐磨塊，能更好提高工作效率，確保工程進度。過程中加強樁位的測量，發(fā)現(xiàn)有偏位的情況及時校正。

4 ?實施效果檢查

青島萬達游艇產(chǎn)業(yè)園項目根據(jù)目前已施工完成樁基工程的A、B、C、D、萬達廣場地塊，通過采取多種地基處理的方式，確保了場地施工之前的三通一平要求，場地滿足了樁基施工的正常推進，土方開挖過程中沒有出現(xiàn)由于淤泥質(zhì)土的側(cè)向位移導(dǎo)致樁身偏位的現(xiàn)象發(fā)生，并且采用鋼套筒跟進沖孔灌注樁的施工工藝及以上相對應(yīng)的控制措施，采用低應(yīng)變、聲測、取芯、靜載試驗等檢測方法，所有的沖孔灌注樁樁基檢測均為I類樁，滿足設(shè)計及規(guī)范要求，保證了建筑物在流狀超厚淤泥層下樁基承載力的要求，并且在后續(xù)土方開挖和樁頭破除至設(shè)計樁頂標(biāo)高樁位復(fù)核后，所有的樁位均控制在100mm以內(nèi)，承臺梁邊寬于樁邊，保證了樁基的軸心受力，確保了整個工程的結(jié)構(gòu)安全。

5 ?結(jié)論

對于流狀超厚淤泥層進行樁梁基礎(chǔ)的施工，設(shè)計中采用灌注樁+承臺梁+防水板的基礎(chǔ)形式相對樁筏基礎(chǔ)在一定程度上大大節(jié)約了工程的成本，對建設(shè)方來說非常有利，但對于施工方來說施工難度增加了很多，針對以上的幾個主要影響因素，要求采取相對應(yīng)的處理措施，現(xiàn)場取得了較好的效果，首先需要解決的問題是地基處理，其次是樁基施工工藝上去解決樁位偏差，最后是加強工人的操作過程管控，爭取做到精益求精，這樣施工條件下既能滿足設(shè)計及規(guī)范要求，又能降低成本，也是目前全國各地區(qū)全面推廣的一個趨勢，至少目前在青島萬達游艇產(chǎn)業(yè)園項目全面推行。

參 考 文 獻

[1] 青島萬達游艇產(chǎn)業(yè)園區(qū)項目工程地質(zhì)勘查報告.

[2] 青島萬達游艇產(chǎn)業(yè)園區(qū)C-1-5、C-1-6、C-1-2地塊設(shè)計圖紙.

[3] 地基與基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范.

[4] 青島萬達游艇產(chǎn)業(yè)園項目樁基檢測報告.

[5] 青島萬達游艇產(chǎn)業(yè)園項目樁基施工記錄表.

[6] 青島萬達游艇產(chǎn)業(yè)園項目樁位偏差記錄表和樁位偏差圖.

[7] 青島萬達游艇產(chǎn)業(yè)園區(qū)項目樁基施工方案.

[8] 青島萬達游艇產(chǎn)業(yè)園項目樁基施工培訓(xùn)課件.

[9] 青島萬達游艇產(chǎn)業(yè)園項目設(shè)計文件及審核意見書.

[10] 青島萬達游艇產(chǎn)業(yè)園項目基礎(chǔ)設(shè)計專家論證會議紀(jì)要及論證意見.