樁端為斜層全風(fēng)化板巖PHC 管樁引孔施工技術(shù)研究

上海建工五建集團(tuán)有限公司 上海市 200063

引言

PHC 管樁最早是為了適應(yīng)港口建設(shè)發(fā)展的需要，1987 年交通部三航局從日本全套引入我國，應(yīng)用范圍較廣 PHC 管樁是由側(cè)阻力和端阻力共同承受上部荷載，持力層可選擇在強(qiáng)風(fēng)化巖層，全風(fēng)化巖層等多種土質(zhì)，且復(fù)雜地質(zhì)條件適應(yīng)性強(qiáng)，因此可用性廣。近年來，隨著PHC 管樁的不斷推廣，城市建設(shè)中采用預(yù)應(yīng)力管樁基礎(chǔ)的工程越來越多，2011 年后房地產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用比例占到了80%左右。

本文結(jié)合我司唯品會(huì)湖南運(yùn)營總部項(xiàng)目一標(biāo)段工程，針對(duì)樁端為斜層全風(fēng)化板巖層，進(jìn)行 PHC 管樁引孔施工技術(shù)并進(jìn)行技術(shù)總結(jié)。

1 項(xiàng)目背景

1.1 項(xiàng)目概況

本工程全稱為唯品會(huì)湖南運(yùn)營總部項(xiàng)目一標(biāo)段施工總承包工程，位于望城經(jīng)開區(qū)金山路與楊家灣路交叉口東南角地塊。項(xiàng)目總占地面積18.28 萬m2，總建筑面積19.45 萬m2，項(xiàng)目分別為一標(biāo)段和二標(biāo)段。

1.2 地質(zhì)概況

根據(jù)鉆孔揭露如圖1，場(chǎng)地地層主要有：素填土、粉質(zhì)粘土、全風(fēng)化板巖、強(qiáng)風(fēng)化板巖。

2 管樁需要進(jìn)行引孔的原因

（1）根據(jù)本項(xiàng)目的工程樁試樁，要求樁的極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值3800kN；無法保證下打樁至設(shè)計(jì)要求的樁長，以自然地面標(biāo)高計(jì)算樁長約只有8～9 m，扣除承臺(tái)埋深及高差，實(shí)際有效樁長只有4.5～7.5 m 之間，圖紙規(guī)定是入巖（板巖）2 m 以上，有效樁長大于等于6 m，所以在施工存在一定的風(fēng)險(xiǎn)。

（2）整個(gè)項(xiàng)目需要管樁（短樁）居多，5～8m 管樁是作配樁用的，廠家不預(yù)大批量生產(chǎn)，就目前管樁市場(chǎng)情況來看，就算所有管樁廠都參與，也滿足不了項(xiàng)目的需求，對(duì)項(xiàng)目的施工工期就會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，也對(duì)樁基的受力大打折扣。

（3）針對(duì)項(xiàng)目地質(zhì)的實(shí)際情況，采用長螺旋鉆引孔，把全風(fēng)化層引透，樁長保證在15 m 左右，不僅滿足設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)風(fēng)化板巖作為持力層的技術(shù)要求，又能保證工程樁的單樁承載力。項(xiàng)目采用了先引孔后打樁法施工，即PHC 管樁施工前先采用0.450 m 孔徑的3 臺(tái)長螺旋鉆機(jī)引孔至設(shè)計(jì)要樁頂標(biāo)高有效樁長12 m 處，PHC 管樁樁機(jī)再進(jìn)行打樁施工。

（4）長螺旋鉆機(jī)引孔法針對(duì)地情況比較復(fù)雜，夾層較多，樁端持力層較淺，PHC 管樁無法穿透或有偏斜的情況，施工中難達(dá)到設(shè)計(jì)有效樁長的要求。

（5）長螺旋鉆引孔打樁后，引孔深度滿足最小有效樁長，為PHC 樁施工做好準(zhǔn)備。后期在PHC 樁施工只需要控制樁端持力層進(jìn)入樁的終壓力值即可。

（6）先引孔后再施打PHC 樁，減小常見的打樁工藝在施工過程中對(duì)土體的擠壓效應(yīng)。

3 PHC 管樁引孔施工

3.1 原位測(cè)試

本次地質(zhì)勘察在各巖土中共進(jìn)行了210 次標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表1.，

3.2 引孔施工工藝流程圖

3.3 樁位放樣

根據(jù)施工藍(lán)圖進(jìn)行各樁位測(cè)設(shè)和放點(diǎn)。采用 GPS 全站儀，按“從整體到局部的原則”進(jìn)行樁點(diǎn)的位置測(cè)設(shè)。點(diǎn)位放線完備后，報(bào)請(qǐng)項(xiàng)目監(jiān)理單位及相關(guān)部門人員驗(yàn)線，復(fù)核樁位。

3.4 鉆機(jī)就位

鉆機(jī)就位，檢查鉆機(jī)性能保證其正常工作。鉆機(jī)工作條件，樁位附近整平，鉆頭正中心正對(duì)樁位標(biāo)注點(diǎn)。停位后回轉(zhuǎn)中心應(yīng)距離樁孔位3.5 至4.5m。

3.5 成孔

（1）本工程的長螺旋鉆進(jìn)采用減少壓力鉆進(jìn)法，即孔底的鉆進(jìn)壓力不得超過鉆桿、錘頭、壓塊重力之和的80%（扣除浮力）。

（2）在本工中一般螺旋桿的轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)置為13～16 鉆/每分鐘。鉆孔當(dāng)接觸到巖石時(shí)，鑿巖錘頭錘開始工作并將碎石和泥土排出。

（3）長螺旋鉆孔引孔達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)工程師確認(rèn)終孔深度，進(jìn)行一次清孔工序。清孔時(shí)將鉆頭提離孔底100～200mm 空轉(zhuǎn)，并要求終孔后底沉碴的厚度小于50mm。

（4）長螺旋鉆機(jī)機(jī)身垂直度控制主要依靠鉆機(jī)機(jī)械自帶平衡儀表及場(chǎng)站外設(shè)置的兩個(gè)經(jīng)緯儀進(jìn)行測(cè)量控制。

圖1 經(jīng)緯儀或吊線錘

3.6 回填

由于工程樁采用的PHC 樁直徑為500 mm，而長螺旋樁機(jī)引孔直徑為450 mm，所以在施工完畢后立即進(jìn)行樁孔回填施工。人工進(jìn)行回填，回填材料就近使用

4 引孔后成樁效果

通過以上施工技術(shù)措施，唯品會(huì)湖南運(yùn)營總部項(xiàng)目一標(biāo)段工程的 PHC 管樁一共1418 根已順利的完成，累計(jì)共鉆孔15598m且都在按計(jì)劃工期完成，達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。施工過程中，組織人員還專門為此編制了一套施工工藝流程圖，為了明確質(zhì)量控制的要點(diǎn)，使施工技術(shù)措施得到落實(shí)，從而保證工程施工的質(zhì)量。

5 結(jié)語

采用錘擊PHC 管樁引孔的施工技術(shù)措施后，不僅保證了樁基施工的樁身完整性及按圖施工的質(zhì)量控制。有效縮短了工期降低施工難度提升了工作效益。經(jīng)結(jié)果表明，該技術(shù)是一項(xiàng)有效可用的施工技術(shù)，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和工程效益，值得推展應(yīng)用。