深基坑地基土加固施工技術

吳建祥

（上海市浦惠建設管理有限公司，中國上海200126）

深基坑地基土加固施工技術

吳建祥

（上海市浦惠建設管理有限公司，中國上海200126）

1 工程概況

1.1 工程地理位置

高寶金融大廈工程項目擬建場地位于陸家嘴金融貿易區 X3－1地塊，西側為銀城西路、北側為花園石橋路。工程場地形狀基本呈矩形。

1.2 工程簡介

本工程項目基地面積8128m2，總建筑面積70014m2，主要建筑為地上40層，地下室3層。建筑總高度為178.8m，室外場地絕對高程4.200m。

2 地基加固分部簡況

本工程屬于深基坑工程，被動區土體需要加固處理，故采用Φ850三軸攪拌樁進行施工加固，在被動區加固體和槽壁加固體之間采用壓密注漿進行填充施工，工程主裙樓底板高差處采用Φ1000高壓旋噴樁進行加固，電梯井深坑區域的支護鉆孔灌注樁外側設置單排設Φ1000高壓旋噴樁止水帷幕，電梯井坑側壁采用Φ1000高壓旋噴樁進行加固留土，坑底部采用Φ1000高壓旋噴樁封底。

根據地質勘察報告，擬建場地的地基土主要土層厚度如表1：

表1

本場地淺部地下水屬潛水類型，主要補給來源為大氣降水，地表徑流。上海市常年平均水位理深0.5-0.7m，低水位理深為1.5m，地下水對混凝土無腐蝕性。

3 施工特點

3.1 圍護形式多樣、銜接復雜

由于地基加固設計針對工程的特點，采用多工藝、多形式的圍護形式相結合：有三軸攪拌樁加固、Φ1000旋噴樁、壓密注漿等形式多，工種銜接較復雜。

3.2 施工工期較緊、施工場地小

本工程施工內容為三軸攪拌樁、旋噴樁，其中三軸攪拌樁工程量約為19097.73m3、4592.64m3；旋噴樁為5159.57m3。工期目標30天。

4 施工方案

本工程基坑地基土加固施工的設計要求：

工程基坑被動區土體采用Φ850三軸攪拌樁進行加固，三軸攪拌樁中心距為600mm，樁身段長分別為16.55m、14.95m兩種，樁頂標高-7.30m。三軸攪拌樁采用P.O32.5級水泥，水灰比為2.0：1。水泥摻量在基底以上為10%，樁身段長分別為12.55m、10.95m兩種；水泥摻量在基底以下為20%，樁身段長為4m。

工程基坑被動區加固體和槽壁加固體之間采用壓密注漿進行填充，壓密注漿采用P.O32.5級水泥，壓密注漿漿液注入率為20%，漿液配比為水泥：粉煤灰：水玻璃=1：0.5：0.04，水灰比為0.55。注漿孔間距為1m，注漿段分為21.35m、19.75m兩種，注漿頂控制標高-2.50m。

4.1 Ф850三軸攪拌樁施工工藝及施工方法

4.1.1 三軸攪拌樁采用Φ850三軸攪拌動力裝置、配備日產DH-608履帶式樁機3臺，實行一次鉆攪達到設計深度，沿樁位中心線制作水泥土攪拌樁。攪拌樁樁體的水泥摻量為基底以上為10%、基底以下為20%，水灰比控制在2.0：1。樁體間搭接長度25cm。樁軸中心距600mm，三孔面積1.495m2。采用強度等級為32.5級普通硅酸鹽水泥。

4.1.2 定位、鉆孔、移機

操作人員根據確定的位置嚴格控制鉆機樁架的移動。樁機移動就位由班長統一指揮，樁機移位前看清上、下、左、右各方面的情況，移動結束后檢查定位情況并及時糾正，確保鉆孔軸心就位不偏。樁機應平穩、平正，確保鉆機立柱導向架的垂直度偏差小于1/250,并用經緯儀進行校核

4.1.3 攪拌注漿

在開機前按要求進行水泥漿液的攪制。將配制好的水泥漿送入貯漿桶內備用。水泥漿配制好后，停滯時間不得超過2小時，搭接施工的相鄰攪拌樁施工間隔不得超過12小時。注漿時通過2臺注漿泵注入,注漿流量：200L/min/每臺。

根據設計所標深度,鉆機在下沉和提升過程中，通過在鉆機立柱上做醒目標記控制樁長,同時鉆機在鉆孔和提升全過程中，保持螺桿勻速轉動，在水泥摻量相同時勻速下鉆，勻速提升，同時根據下鉆和提升的不同速度，注入不同摻量的水泥漿液，采用鉆桿注漿和多層攪拌葉片攪拌并高壓噴氣使鉆桿周邊土體均勻攪拌，以保證樁身水泥土的均勻度，也同時為加快攪拌樁成樁速度。在樁底部分必須重復攪拌注漿，確保攪拌樁的質量。三軸水泥攪拌樁在下沉和提升過程中均應注入水泥漿液，同時嚴格控制下沉和提升速度。根據設計要求和有關技術資料規定，水泥摻量為10%時，下沉速度不大于1.5m/min，提升速度不大于3m/min；水泥摻量為20%時，下沉速度不大于0.8m/min，提升速度不大于1.6m/min，在樁底部分適當持續攪拌注漿，做好每次成樁的原始記錄。

4.1.4 清理泥漿

由于水泥漿液的定量注入攪拌樁內，將有一部分水泥土被置換涌出地面，采用挖機將水泥土清理出加固區域，保持場地的整潔，確保樁體的硬化成型和下道工序的繼續，被清理的水泥土將在24小時之后開始硬化，硬化后運出場地。

4.2 高壓旋噴樁施工工藝及施工方法

4.2.1 根據本工程設計要求及現場情況，主裙樓底板高差處采用Φ1000@800高壓旋噴樁進行加固，電梯坑區域鉆孔灌注樁外側設置單排設 Φ1000@700高壓旋噴樁止水帷幕，電梯井坑側壁采用Φ1000@800高壓旋噴樁進行加固留土，底部采用Φ1000@800高壓旋噴樁封底。

施工采用二重管高壓旋噴樁施工工藝。利用旋噴樁專用鉆機使二重注漿管鉆進到土層的預定深度后，通過在管底部側面的一個同軸雙重噴嘴，同時噴射出高壓漿液和空氣兩種介質的噴射流沖擊破壞土體，即以高壓泥漿泵等高壓發生裝置噴射出≥26MPa左右的壓力的水泥漿液，從內噴管中噴出，并用0.7MPa左右壓力把壓縮空氣，從外噴嘴中噴出，將水泥漿液與土體混合，在高壓水泥漿液和它外圍環繞氣流的共同作用下，破壞土體的能量顯著增大，噴嘴一面噴射一面旋轉提升，最后在土體中形成圓柱狀固結體。

4.2.2 施工要求

當注漿管置入鉆孔，噴嘴達到設計標高時即可噴射注漿，噴射注漿參數達到規定值后，按旋噴樁的工藝要求，提升注漿管，由下向上噴射注漿。注漿管分段提升的搭接長度宜大于100mm，在高壓噴射注漿過程中出現壓力驟然下降、上升或冒漿等異常情況時，應查明產生的原因并及時采取措施。當高壓噴射注漿完畢，應迅速拔出注漿管。樁與樁搭接長度應≥200mm。

4.2.3 施工技術措施

1）定位

確定旋噴樁樁位，樁位放樣誤差小于10cm。并報監理方檢驗復核。

2）成孔

旋噴樁位放好并經復核合格后，旋噴樁機就位，成孔為旋噴樁機自成孔，成孔深度大于設計深度0.5m，成孔時用水平尺檢查鉆機機架垂直度，樁機墊平墊穩，鉆進中不得發生傾斜和移動，垂直度偏差小于1/100，確保樁間距和鄰樁樁體搭接。

3）旋噴注漿作業

下噴管前先檢查和調試氣嘴及噴漿口是否完好暢通。下噴管必須垂直對準孔心，保證噴管提升和旋轉，當噴管下至設計深度以下10cm左右開始拌送水泥漿，然后開啟壓縮空氣，待送漿30秒后且孔口冒漿正常時方可旋噴提升,并保持合理提升速度。噴注中如上節噴管要卸除，下節噴管繼續作業時，必須待下部噴管高出井口裝置20cm以上方可停止噴注，保證加固體垂向連續性。成樁結束后及時做好樁頂回灌。

4）回灌

因旋噴樁成樁后樁頂可能有一個收縮過程，噴射灌漿完畢后，應繼續向孔內灌注水泥漿液，保證樁體頂標高。

5 施工質量保證措施

三軸攪拌樁施工質量保證措施：

5.1 嚴格控制質量標準，檢查復核質量保證資料，堅持進行必要的實驗測試（水泥）、質量檢查，建立嚴格驗收把關制度。

5.2 根據確定的水泥漿液的配合比，做好量具的檢驗可行手段，嚴格控制水灰比，攪拌時間，漿液質量，注漿時控制注漿壓力和注漿速度。5.3 嚴格控制鉆管下鉆，提升的速度，若出現注漿阻塞或斷漿現象，應及時停泵，排除故障后，再采取有效的措施進行復噴漿，嚴防斷樁、空樁。

5.4 設備進場前進行施工現場踏勘，詳細了解場地情況及周圍環境狀況，了解水，電源位置及管線情況。協助摸清地下障礙物及周邊管線情況。

5.5 機械設備準備，設備進場前作好維修保養工作，保證設備機械完好，做好相應的配套工作，配套設備性能完好，應用方便，輔助器具。

6 結束語

地基加固分部工程的施工因其難度較高、風險大而存在其特殊性的一面，但只要具體問題具體分析，做到早預防早處理，是能夠順利地保質保量完成施工任務的。通過嚴格控制各項指標、制定嚴格的質量保證措施，是可以有效的加固效果的。通過對該工程地基加固技術的研究，探索和積累經驗，對今后類似工程能起到一定的借鑒作用。

王靜］